Раздел 5. Панорама современного естествознания (эволюционное естествознание) Тема 27. Космология (мегамир)

Знать: предмет космологии; основные вехи развития натурфило-софских и научных космологических представлений (космоло-гические модели Аристотеля, Птолемея, Коперника, Эйнштейна, Фридмана, модель «Большого взрыва»); основные наблюдаемые свойства Вселенной (однородность в больших масштабах, красное смещение в спектрах далеких галактик, интерпретируемое как эффект Доплера, возникающий вследствие разбегания галактик, закон и постоянная Хаббла); расширение Вселенной; возраст Вселенной — понятие, методы оценки, современная оценка; понятие о различных видах материи во Вселенной (обычная (барионная) материя, «тёмная материя», «тёмная энергия») и основных различиях между ними.

уметь: применять знания по теме при анализе конкретных положений, примеров.

Рекомендуемая литература

№	Стр.		№	Стр.		№	Стр.
	от	до		от	до		от	до
1	110	129	6	162	169	12	169	184
2	122	138	7	231	238	13	213	245
3	238	273	8	117	126	14	202	219
4	463	508	10	422	443	15	374	393
5	233	253	11	121	129	16	297	307

Тезаурус

Космология – наука о Вселенной в целом, ее строении, происхождении и эволюции

Космологические представления Аристотеля: шарообразная неоднородная Вселенная

Геоцентрическая система мира Птолемея

Гелиоцентрическая система мира Коперника

Ньютоновская космология: безграничная, бесконечная, однородная и неизменная Вселенная

Общая теория относительности как теоретическая основа современной научной космологии

Вселенная Эйнштейна: однородна, изотропна и равномерно заполнена материей, преимущественно в форме вещества

Космологическая модель Фридмана: Вселенная нестационарна

Наблюдаемая однородность Вселенной в очень больших масштабах

Наблюдательное подтверждение нестационарности Вселенной: красное смещение в спектрах галактик, возникающее благодаря эффекту Доплера при их удалении от наблюдателя (разбегание галактик)

Закон Хаббла: скорость разбегания галактик пропорциональна расстоянию до них; Постоянная Хаббла

Возраст Вселенной — понятие (время, прошедшее с момента начала расширения) и современные оценки (12–15 млрд. лет)

Понятие о космологической сингулярности

Три фридмановских модели эволюции Вселенной, критерий выбора между ними: средняя плотность материи во Вселенной

Современная оценка средней плотности материи во Вселенной – с высокой точностью равна критическому значению

Вклад основных видов материи в её среднюю плотность во Вселенной:

- обычное вещество (в основном, звёзды в галактиках) — менее 5%

- «тёмное вещество» (взаимодействует с обычным веществом только гравитационно, распределено в пространстве неоднородно)

- «тёмная энергия» (строго однородна, создаёт всемирное отталкивание) — более 70%

Тесты

916. Согласно космологическим моделям, распространение химических элементов по Вселенной происходит в результате …

-: взрывов Сверхновых звезд

-: естественной радиоактивности

-: антропогенной деятельности человека

-: жизнедеятельности живых организмов

917. Возраст метеоритов определяется …

-: по содержанию железа

-: методом хроматографического анализа

-: методом спектрального анализа

-: по содержанию радиоактивных элементов

918. Обнаружение четырех дыр во Вселенной возможно потому, что окружающие ее частицы падают на нее с огромным ускорением, излучая фотоны. Это процесс сопровождается …

-: инфракрасным излучением

-: сильным излучением в оптическом диапазоне

-: ультрафиолетовом излучением

-: сильным рентгеновским излучением

919. Одним из основных методов исследования Вселенной является … анализ.

-: спектральный

-: изотопный

-: термический

-: радиационный

920. Сингулярное, т.е. сверхплотное состояние вещества, характерно для …

-: этапа расширения Вселенной

-: этапа первичного ядерного синтеза

-: этапа формирования галактик

-: начального состояния Вселенной

921. Открытое в 70-е годы XX века реликтовое излучение, то есть микроволновое фоновое излучение, является наблюдательным подтверждением модели …

-: сжимающейся Вселенной

-: Большого взрыва

-: стационарного состояния Вселенной

-: пульсирующей Вселенной

922. Согласно модели Большого взрыва, Вселенная в начальный момент имела крайне малые пространственные масштабы и бесконечно высокую плотность. Такое состояние называется …

-: точкой бифуркации

-: комплементарностью

-: хиральностью

-: сингулярностью

923. Космологическая сингулярность – это …

-: состояние Вселенной в прошлом, которое характеризуется бесконечно малыми пространственными масштабами и бесконечно высокой плотностью

-: структурное соответствие объектов

-: асимметрия космических объектов

-: критическое состояние в развитии Вселенной, из которого она скачком переходит в новое устойчивое более упорядоченное состояние

924. Согласно модели Большого взрыва, на раннем этапе эволюции Вселенная была …

-: сверхплотной холодной и бесконечно больших размеров

-: сверхплотной горячей и бесконечно малых размеров

-: неплотной холодной и бесконечно больших размеров

-: горячей неплотной и бесконечно больших размеров

925. Сменится ли расширение Вселенной ее сжатием, в космологической модели А.А. Фридмана зависело только от …

-: средней плотности материи во Вселенной

-: современной температуры реликтового излучения

-: современного пространственного масштаба Метагалактики

-: средней плотности «темной материи» во Вселенной

926. Космология – это наука о(об)..

-: происхождении жизни и разума во Вселенной

-: устройства Солнечной системы

-: Вселенной в целом, ее свойствах и эволюции

-: происхождении и развитии небесных тел

927. Основным химическим элементом во Вселенной является..

-: углерод

-: кремний

-: водород

-: гелий

928. Время расширения Вселенной и постоянная Хаббла …

-: связаны степенной зависимостью

-: прямо пропорциональны друг другу

-: не зависят друг от друга

-: обратно пропорциональны друг другу

929. Теория нестационарного состояния Вселенной предполагает, что …

-: Вселенная и ее пространство расширяются с течением времени

-: измениться могут лишь отдельные космические объекты, но не мир в целом

-: Вселенная не претерпевает эволюции

-: во Вселенной циклы сжатия и расширения чередуются

930. К основным физическим теориям, составляющим фундамент космологии, относятся …

-: электронная теория Лоренца и классическая электродинамика

-: равновесная термодинамика и молекулярно-кинетическая теория

-: классическая механика и механика сплошных сред

-: общая теория относительности и физика элементарных частиц

931. Согласно теории расширяющейся Вселенной …

-: Вселенная проходит бесконечную цепь расширений и сжатий

-: галактики удаляются друг от друга

-: радиус кривизны Вселенной уменьшается

-: радиус кривизны Вселенной не меняется со временем

932. Космология – это …

-: научное направление, изучающее состав, структуру и законы движения планет Солнечной системы

-: физическое учение о Вселенной как единой целостной сверхсистеме, включающее исследования расширения, однородности и изотропности наблюдения мира

-: совокупность научных направлений, занимающихся изучением орбитальных полетов вблизи Земли

-: раздел астрономии, изучающий происхождение и развитие космических тел и их систем

933. Вселенная однородна и изотропна на расстояниях …

-: свыше 200 мегапарсек (характерные расстояния крупномасштабной структуры Вселенной)

-: порядка десятков килопарсек (характерные галактические расстояния)

-: порядка сотен килопарсек (расстояния до ближайших галактик)

-: порядка десятков мегапарсек (расстояния до скопления галактик)

934. Метагалактика – наблюдаемая часть Вселенной, которая представляется при наблюдениях …

-: однородной и изотропной в очень больших масштабах и неоднородной в меньших масштабах

-: однородной и изотропной в масштабах меньше 200 МПК и неоднородной в больших масштабах

-: сильно неоднородной в больших масштабах

-: практически однородной во всех масштабах

935. Космология, как наука о единой Вселенной, как синтез …

-: биологии и химии

-: физики и астрономии

-: астрологии и мифологии

-: астрономии и химии

936. Наиболее общепринятой моделью Вселенной в современной космологии является модель о однородной …

-: горячей стационарной Вселенной

-: изотропной горячей сужающейся Вселенной

-: изотропной горячей расширяющейся Вселенной

-: изотропной холодной Вселенной

937. Эффект Доплера используется в …

-: металлургии для выявления дефектов в сплавах

-: геологии и астрономии для установления возраста горных пород и небесных объектов

-: медицине для лечения опухолевых заболеваний

-: астрономии для измерения скоростей движения звезд и галактик

938. Согласно закону Хаббла …

-: галактики разбегаются с одинаковой скоростью

-: скорость разбегания галактик равна нулю

-: скорость удаления галактик не зависит от расстояния до них

-: скорость удаления галактик пропорциональна расстоянию до них

939. Важнейшим параметром, определяющим эволюцию Вселенной, является …

-: средняя скорость разбегания галактик

-: средняя температура звезд

-: количество галактик во Вселенной

-: средняя плотность материи во Вселенной

940. Смещение спектральных линий у большинства галактик в красную область спектра свидетельствует о том, что галактики …

-: вращаются вокруг нашей Галактики

-: не изменяют своего положения

-: взаимно удаляются друг от друга

-: взаимно приближаются друг к другу

941. Согласно современным представлениям возраст Вселенной – это время …

-: прошедшее с момента начала расширения

-: равное периоду обращения Солнечной системы относительно центра Галактики

-: прошедшее с момента возникновения галактик

-: в течение которого существует большинство звезд

942. Согласно расчетам А.А. Фридмана, если средняя плотность вещества во Вселенной больше значения критической плотности, то …

-: расширение Вселенной рано или поздно остановится и сменится сжатием

-: расширение Вселенной будет продолжаться вечно

-: Вселенная будет стационарна

-: сжатие Вселенной будет продолжаться вечно

943. Согласно антропному признаку современной космологии

-: человек своим существованием и действиями непосредственно влияет на свойства Вселенной

-: антивещества во Вселенной столько же, сколько вещества

-: факт существования во Вселенной сложно устроенного наблюдателя накладывает сильные ограничения на ее параметры

-: человечество обитает в галактике, находящейся в центре Вселенной

944. Космологическая модель Большого Взрыва наблюдательно подтверждается …

-: открытием Э.Хабблом коэффициента пропорциональности между скоростью разбегания галактик и расстоянием до них

-: обнаружением реликтового изучения

-: исследованием химического состава звезд путем анализа их спектров

-: изучением изотопного состава вещества метеоритов, Солнца и Земли

945. Черные дыры обладают рядом свойств, а именно:

-: они недоступны для непосредственного наблюдения

-: время на сфере, радиус который равен гравитационному радиусу, останавливается

-: вращаясь с высокой скоростью, они являются источниками мощного электромагнитного изучения

-: они изучают лишь в инфракрасном диапазоне

946. Теория горячей Вселенной (теория Большого Взрыва) подтверждается обнаружением предсказанного ею ….

-: ускоряющегося расширения Вселенной

-: мирового эфира

-: разбегания галактик

-: реликтового излучения, заполняющего Вселенную

947. Видимая область Вселенной, доступная современным астрономическим методам исследования, называется:

-: звездная система

-: Метагалактика

-: Млечный Путь

-: галактика

948. Разделение света и вещества, возникновение звезд и галактика в процессе эволюции Вселенной связано с …

-: повышением роли симметрии

-: калибровочной симметрией

-: нарушением симметрии

-: симметричными преобразованиями

949. Гравитационный коллапс можно определить как –

-: падение сверхмассивного тела (газопылевого облака, звезды) «на самого себе»

-: замедление скорости вращения планеты вокруг звезды и последующее падение под действием силы гравитации

-: разрушение космического тела (планеты, звезды) под действием противоположно направленных сил тяготения

-: катастрофическое сжатие сверхмассивного тела пылевого облака, звезды под действием естественной гравитации, которое не могут предотвратить никакие другие силы

950. Укажите правильные утверждения, касающиеся образования «черных дыр»

-: черная дыра образуется в ядрах спиральных галактик

-: поверхность звезды остывает и перестает излучать электромагнитные волны в видимом диапазоне

-: в процессе образования «черных дыр» в недрах массивных звезд начинаются термоядерные реакции синтеза углерода

-: «черная дыра» образуется в результате гравитационного коллапса звезды при ее массе, большей трех солнечных масс

951. Не является объектом исследования космологии и астрономии:

-: планета

-: биосфера

-: Вселенная

-: скопление звезд

952. Одним из экспериментальных подтверждений модели расширяющейся Вселенной является:

-: эффект Хаббла, или эффект «красного смещения» спектров далеких галактик

-: изучение изотопного состава вещества метеоритов, Солнца и Земли

-: исследование химического состава звезд путем анализа их спектров

-: открытие реликтового излучения, то есть слабых сигналов, равномерно идущих со всех направлений пространства

953. Современная космология утверждает, что наша Вселенная..

-: остается такой, как была всегда

-: расширяется

-: непрерывно пульсирует

-: снижается

954. В период классической ньютоновской космологии существовала модель …

-: стационарного состояния Вселенной

-: расширяющийся Вселенной

-: эволюционной Вселенной

-: пульсирующей Вселенной

955. Стартовым явлением эволюции Вселенной современное естествознание считает …

-: образование планеты Земля

-: возникновение атомов водорода и гелия

-: Большой Взрыв

-: возникновение первой звезды

956. Модель Большого Взрыва, как начальный этап эволюции Вселенной, завоевала широкое признание во второй половине ХХ века, так как ее экспериментальным подтверждением считали:

-: открытие рентгеновского излучения

-: изучение изотопного состава вещества метеоритов, Солнца и Земли

-: эффект Хаббла, или эффект «красного смещения» спектров далеких галактик

-: эффект Доплера, или смещение линий спектра в сторону более длинных волн при удалении движущегося источника колебаний