Гипотезы происхождения Вселенной

Государственное образовательное учреждение

высшего  профессионального образования

«РОССИЙСКАЯ ТАМОЖЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

 

Кафедра гуманитарных дисциплин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р ЕФЕРАТ

по дисциплине : «Концепция современного естествознания»

на тему: «Гипотезы происхождения Вселенной»

 

 

 

 

 

Выполнила: Е.А. Ильина, студентка 1-го курса

                                 очной формы обучения факультета

                        экономики, группа ЭБ10/1401

 

                          Проверила:    Е.А. Митрохина,

                              Кандидат социологических наук,

                                          Доцент кафедры «Гуманитарные науки»

        

                                                      Оценка:

                                                      ________________________________

                                                      Подпись

                                         _________________________________

              «    »__________2014 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Люберцы

2014

Оглавление

 

 

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..3

Глава 1. Донаучное рассмотрение происхождения Вселенной ….....................4

Глава 2. Основные модели Вселенной ……………………………………….....7

2.1 Классическая космологическая модель ...………………...……….…7

2.2 Релятивистская модель Вселенной ...…………………………………8

2.3 Модель расширяющейся Вселенной …………………………………9

Глава 3. Теории  ХХ века о происхождении  Вселенной……………………..10

      3.1 «Начало» Вселенной. Концепция « Большого взрыва»……………11

          3.2 Теория «Космических струн» ……………………………………….13

          3.3 «Горячая и Холодная Вселенная» …………………………………..17

Глава 4. Современные гипотезы происхождения Вселенной ………………..19

ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………21

Список используемой литературы……………………………………………..22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

На  всем протяжении своего существования  Человек изучает окружающий его  мир. Будучи мыслящим существом, Человек  как в отдаленном прошлом, так  и сейчас, не мог и не может  ограничиваться тем, что ему непосредственно  дано на уровне его повседневной практической деятельности, и всегда стремился и будет стремиться выйти за ее пределы. Все ищут ответ на  вопрос об образовании Вселенной: и философы, и физики, и математики, и у каждого свой взгляд, потому что слишком сложно, а точнее пока невозможно однозначно и точно утверждать, как это было.

В данной работе я постаралась показать, как по мере развития знаний человечества о сущности мира, менялось представление о его возникновении, и в частности, о возникновении Вселенной. Здесь так же приведены некоторые взгляды современных ученых и детализирован самый распространенный взгляд на данный вопрос.

Вселенная бесконечна во времени и пространстве. Каждая частичка вселенной имеет свое начало и конец, как во времени, так и в пространстве, но вся Вселенная бесконечна и вечна, так как она является вечно самодвижущейся материей.

Вселенная - это всё существующее. От мельчайших пылинок и атомов до огромных скоплений вещества звездных миров и звездных систем.

Появившись  однажды на белый свет, идея "начала мира" с тех пор всегда занимала мысли ученых и время от времени  в том или ином обличии вновь  и вновь всплывает на поверхность. Так, казалось бы, навсегда похороненная во времена средневековья, она нежданно-негаданно появилась на горизонте научной мысли второй половины ХХ столетия и стала всерьез обсуждаться на страницах специальных журналов и на заседаниях проблемных симпозиумов.

Вплоть до недавнего времени, ученые имели тенденцию не касаться вопросов таких сфер потому, что они принадлежали к метафизике или религии, а не к науке. Тем не менее, в последнее время возникло учение о том, что Законы Науки могут быть даже в начале вселенной. В этом случае, вселенная могла определяться полностью Законами Науки.

Многие ранние традиции, Еврейская, Христианская и Исламская религии, считали, что вселенная создалась довольно недавно. Например, Епископ Ушер вычислил дату в четыре тысячи четыреста лет, для создания вселенной, прибавляя возраст людей в Ветхом Завете. Фактически, дата библейского создания не так далека от даты конца последнего Ледникового Периода, когда появился первый современный человек.

С другой стороны, некоторые люди, как, например, Греческий философ Аристотель, Декарт, Ньютон, Галилей не признавали идею о том, что вселенная имела начало. Они чувствовали, что это могло было быть. Но они предпочли верить в то, что вселенная, существовала, и должна была существовать всегда, то есть вечно и бесконечно.

Вселенная была по существу неменяющейся во времени. Время абсолютно однородно и синхронизировано. В любой точке вселенной оно одинаково. Пространство тоже однородно и изотропно. Масштаб одинаков в любой точке вселенной. Или она была создана в своей настоящей форме, или она существовал всегда, подобно сегодняшней. Это было естественное убеждение в то время, поскольку человеческая жизнь, на самом деле, очень короткий отрезок истории, которую вселенная значительно не изменила по сравнению с возрастом самой вселенной.

В статической, неменяющейся вселенной, вопрос о том, что вселенная существовала всегда, или создалась в прошлом, - действительно материал для метафизики или религии: каждая теория могла бы принять во внимание такую вселенную.

Проблема "начала мира" - одна из тех немногих мировоззренческих проблем, которые  проходят через всю интеллектуальную историю человечества.

Как же представляли себе образование Вселенной наши далекие предки? Как объясняет происхождение Вселенной современная наука? Рассмотрению этих и других связанных с возникновением Вселенной вопросов посвящается данный реферат.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Донаучное рассмотрение происхождения Вселенной.

 

Дата возникновения вселенной - момент во времени, когда появился мир (Вселенная, звезды, планеты и т. п.). Существует несколько научных и религиозных систем датировок.

 

1.Согласно библейским источникам, период времени от сотворения мира Богом до Рождества Христова насчитывал от 3483 до 6984 лет.

 

2. Теория Большого Взрыва, широко распространённая в современной физике, оценивает появление Вселенной около 13 миллиардов лет назад. Самая ранняя известная эпоха это Планковское время.

 

3. В индуизме день Брахмы, состоящий из 1000 периодов по 4 юги (4,320 миллиардов лет). По прошествии этого периода наступает ночь Брахмы, равная по продолжительности Кальпе. Считается, что нынешний Брахма находится на 51 году своей жизни, что соответствует 220,32 миллиардов лет.

 

С чего же все пошло? Как все космическое стало таким, каким оно предстает перед человечеством? Какими были те исходные условия, которые положили начало наблюдаемой Вселенной? Ответ на эти вопросы менялся с развитием человеческой мысли. У древних народов происхождение Вселенной наделялось мифологической формой, сущность которой сводится к одному - некое божество создало весь окружающий Человека мир. В соответствии с древнеиранской мифопоэтической космогонией Вселенная является результатом деятельности двух равносильных и взаимосвязанных творящих начал - бога Добра - Ахурамазды и бога Зла - Ахримана. Согласно одному из ее текстов, прасуществом, разделение которого привело к образованию частей видимой Вселенной, был изначально существующий Космос. Мифологическая форма происхождения Вселенной присуща всем существующим религиям.

 

Многие выдающиеся мыслители далеких от нас исторических эпох пытались объяснить происхождение, строение и существование Вселенной. Заслуживают особого уважения их попытки при отсутствии современных технических средств посредством только своего ума и простейших приспособлений осмыслить сущность Вселенной.

 

Человеческая мысль не стоит на месте. Вместе с изменением представления о строении Вселенной, менялось и представление о ее происхождении, хотя в условиях существующей сильной идеологической власти религии это было связано с определенной опасностью. Может этим и объясняется тот факт, что естествознание новоевропейского времени избегало обсуждения вопроса о происхождении Вселенной. Эта научная традиция надолго определила общее направление и саму методику астрономического, а затем и астрофизического исследований. В результате основы научной космогонии были заложены не естествоиспытателями, а философами.

Великий немецкий ученый, философ Кант (1724-1804) создал первую универсальную концепцию эволюционирующей Вселенной и представлял Вселенную бесконечной в особом смысле. Он обосновал возможности и значительную вероятность возникновения такой Вселенной исключительно под действием механических сил притяжения и отталкивания и попытался выяснить дальнейшую судьбу этой Вселенной на всех ее масштабных уровнях – начиная с планетной системы и кончая миром туманности.

В 1781 Кант, написал необычную и очень неясную работу, Критику Чистого Разума. Там, он решил, что были одинаково правильные доводы, оба - для веры, что вселенная имела начало, и для веры же, что его не было. Как говорит его название, его выводы были основаны просто на причине. Другими словами, они не взяли в счет наблюдения о вселенной. В конце концов, в неменяющейся вселенной, было ли что наблюдать?

Именно с Канта начинается сознательное и практическое соединение принципа всеобщей связи и единства материального мира. Вселенная перестала быть совокупностью божественных тел, совершенных и вечных. Теперь перед изумленным человеческим разумом предстала мировая гармония совершенно иного рода - естественная гармония систем взаимодействующих и эволюционирующих астрономических тел, связанных между собой как звенья одной цепи природы. Однако необходимо отметить две характерные особенности дальнейшего развития научной космогонии. Первой из них является то, что послекантовская космогония ограничила себя пределами.

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2.Основные модели Вселенной.

Результаты познания, получаемые в космологии, оформляются в виде моделей происхождения и развития Вселенной. Это связано с тем, что в космологии невозможно поставить воспроизводимые эксперименты и вывести из них какие-то законы, как это делается в других естественных науках. Кроме того, каждое космическое явление уникально.

 

1. Классическая космологическая модель. Успехи космологии и космогонии 18-19 вв. завершились созданием классической полицентрической картины мира, ставшей начальным этапом развития научной космологии. Вселенная в этом представлении о мире считается бесконечной в пространстве и во времени, т.е. вечной. Основной закон, управляющий движением и развитием небесных тел, - закон всемирного тяготения. Пространство никак не связано с находящимися в нем телами, играя пассивную роль вместилища для этих тел. Время также не зависит от материи, являясь универсальной длительностью всех природных явлений и тел. Количество звезд, звездных систем и планет во Вселенной бесконечно велико. Каждое небесное тело проходит длительный жизненный путь. На смену погибшим, точнее погасшим, звездам приходят новые, молодые светила. В таком виде классическая космологическая модель Вселенной господствовала в науке вплоть до конца 19 в.

К концу 19 века появились серьезные сомнения в классической модели, которые приняли форму космологических парадоксов - фотометрического, гравитационного и термодинамического.

В 18 веке швейцарский астроном Р. Шезо высказал сомнения по поводу пространственной бесконечности Вселенной. Если предположить, что в бесконечной Вселенной существует бесконечное множество звезд и они распределены в пространстве равномерно, то тогда по любому направлению взгляд земного наблюдателя непременно натыкался бы на какую-нибудь звезду. Тогда небосвод, сплошь усеянный звездами, имел бы бесконечную светимость, т.е. такую поверхностную яркость, что даже Солнце на его фоне казалось бы черным пятном. Однако этого не происходит, поэтому данное парадоксальное утверждение получило в астрономии название фотометрического парадокса Шезо-Ольберса.

В конце 19в. немецкий астроном К. Зеелигер обратил внимание на другой парадокс, также вытекающий из представлений о бесконечности Вселенной. В бесконечной Вселенной с равномерно распределенными в ней телами сила тяготения со стороны всех тел Вселенной на данное тело оказывается бесконечно большой или неопределенной (результат зависит от способа вычисления). Поскольку этого не происходит, Зеелигер сделал вывод, что кол-во небесных тел во Вселенной ограничено, а значит и сама Вселенная небесконечна. Это утверждение получило названиегравитационного парадокса.

Термодинамический парадокс был сформулирован также в 19в. Он вытекает из второго начала термодинамики- принципа возрастания энтропии. Мир полон энергии, которая подчиняется закону сохранения энергии. Кажется, что из этого закона неизбежно вытекает вечный круговорот материи во Вселенной. Если в природе материя не исчезает и не возникает из ничего, а лишь переходит из одной формы существования в другую, то Вселенная вечна, а материя пребывает в постоянном круговорте. Таким образом, погасшие звезды снова превращаются в источник света и тепла.

Поэтому неожиданно прозвучал вывод из второго начала термодинамики, открытого в середине 19в. Кельвином и Р.Ю.Э. Клаузисом. При всех превращениях различные виды энергии в конечном счете переходят в тепло, которое стремится к состоянию термодинамического равновесия, т.е. рассеивается в пространстве. Так как такой процесс рассеяния тепла необратим, то рано или поздно все звезды погаснут, все активные процессы в природе прекратятся, наступит «тепловая смерть Вселенной».

Таким образом, три космологических парадокса заставили ученных усомниться в классической космологической модели Вселенной, побудили их к поискам новых непротиворечивых моделей.

 

2. Релятивистская модель Вселенной. Новая модель Вселенной была создана в 1917 году А. Эйнштейном. Ее основу составила релятивистская теория тяготения. Эйнштейн отказался от постулатов абсолютности и бесконечности пространства и времени, однако сохранил принцип стационарности, неизменности Вселенной во времени и ее конечности в пространстве. Свойства Вселенной, по мнению Эйнштейна, определяются распределением в ней гравитационных масс, Вселенная безгранична, но при этом замкнута в пространстве. Согласно этой модели пространство однородно и изотропно, т.е. во всех направлениях имеет одинаковые свойства; материя распределена в нем равномерно; время бесконечно, а его течение не влияет на свойства Вселенной. На основании своих расчетов Эйнштейн сделал вывод, что мировое пространство представляет собой четырехмерную сферу.