Строение солнечной системы.�Теория большого взрыва. Самоорганизация вселенной

Строение  солнечной системы. 
Теория большого взрыва. Самоорганизация вселенной.

 

Выполнила:

Студентка группы ПИ 41 А

Ешкилева Т.А

Проверил:

Преподаватель

Баландин Б.Н

 

Солнечная система

 

   Солнечная система — планетная система, включающая в себя центральную звезду — Солнце — и все естественные космические объекты, обращающиеся вокруг Солнца.

   Центральное тело нашей планетной системы – Солнце. Солнце (желтый карлик) – сосредоточило в себе 99,866 % всей массы Солнечной системы. Оставшиеся 0,134 % вещества представлены девятью большими Планеты планетами (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон) и несколькими десятками спутников планет (в настоящее время их открыто более 60), малыми планетами – астероидами ( ~100 тысяч), кометами ( ~1011 объектов), огромным количеством мелких фрагментов – метеороидов, а также космической пылью. Механически эти объекты объединены в общую систему силой притяжения Солнца. Средняя плотность тел Солнечной системы изменяется в пределах от 0,5 г/см3 для ядер комет до 7,7 г/см3 для металлических астероидов и метеоритов.

   Самая крупная из планет – Юпитер – меньше Солнца по размерам на порядок и по массе на три порядка. Средняя плотность Юпитера составляет 1,32 г/см3, что очень близко к средней плотности солнечного вещества (1,41 г/см3). Основными элементами, определяющими химический состав обоих объектов, являются водород и гелий. Сатурн по размерам почти не отличается от Юпитера, но меньшая плотность вещества планеты (0,686 г/см3) определяет и несколько меньшее значение массы.

    Следующие два гиганта – Уран и Нептун (с массой около 1029 г) – мало отличаются по средней плотности (1,28 и 1,64 г/см3 соответственно) и химическому составу. Все четыре планеты традиционно выделяются в группу планет-гигантов, отличительной особенностью которых являются не только значительные размеры и масса, но также и низкая средняя плотность, характерная для газового состава.

   Другая группа – планеты земного типа – состоит из четырех планет, в нее входят Земля и Венера, которые почти не отличаются друг от друга по размерам, массе и средней плотности (5,52 и 5,24 г/см3 соответственно), а также меньшие по размерам и массе Марс и Меркурий.

   Перечень больших планет Солнечной системы дополняет необычный объект – Плутон, который в момент своего открытия в 1930 году занимал наиболее удаленное от Солнца положение, соответствующее месту девятой планеты Солнечной системы. Но орбита Плутона обладает значительным эксцентриситетом, в 1969 году он пересек орбиту Нептуна, превратившись в восьмую по удаленности от Солнца планету.

Теория  большого взрыва

 

   Теория  Большого взрыва была придумана для того, чтобы объяснить происхождение вселенной.

    Согласно теории Большого Взрыва, Вселенная в момент образования была в тысячи раз более плотном и горячем состоянии, чем сейчас. Этот период рождения мира в науке называют космологической сингулярностью. Момент начала расширения Вселенной, то есть окончания сингулярного состояния, и получил название Big Bang.

 

   По теоретическим выкладкам Вселенная возникла 13,5 млрд. лет назад. Естественно, что жизни в то время не наблюдалось вообще. Все дальнейшее развитие принято делить на череду фазовых переходов от одного состояния к другому. В результате разбегания звезд изменяется плотность вселенного вещества, что теоретически, в дальнейшем приведет к обратному сжатию. Когда начнется возвращение к сингулярному состоянию тоже посчитано.

 

   Теория Большого взрыва значительно изменила представления человека о космосе. Если раньше считалось, что Вселенная бесконечна, то теперь найден определенный ее предел. При этом ученые продолжают именовать ее бесконечной, и они правы. Дело в том, что согласно выкладкам современной науки любая бесконечность конечна, поэтому и космическое пространство имеет границы.

 

  

 

Тем не менее, Большой взрыв  не дает ответов на многие вопросы. Например, что находится за пределами  Вселенной?

Самоорганизация вселенной

 

   До начала процесса рекомбинации развитие Вселенной шло через последовательные преобразования вакуума и вещества, достижения в ходе таких преобразований все более высоких уровней упорядоченности и сложности. Процесс протекал путем глобального охвата всей Вселенной как целого. Движущей сплои самоорганизации служили глубинные свойства вакуума и вещества и особенности их проявления в экстремальных условиях начального периода развития. В дальнейшем эту роль взяли на себя четыре фундаментальные силы природы.

Ограничимся формальным подходом: присущи ли Вселенной как системе  признаки, с точки зрения научных  критериев характеризующие ее как  самоорганизующуюся (диссипативную) систему, и выполнялись ли на рубеже этапа  рекомбинации условия, необходимые  для перехода системы в качественно  новое состояние?

   Прежде всего Вселенная как система должна быть открытой, т. е. обмениваться энергией или веществом с некоей окружающей средой. Но что можно считать окружающей средой Вселенной? Во всех скачкообразных переходах ранней Вселенной источником энергии и вещества были физический вакуум и те фазовые переходы, которые в нем протекали. Взаимоотношения вещественной Вселенной и вакуума пока остаются для нас загадкой, к тому же вакуум и вещество неразделимы, как неотделимы северный и южный полюса магнита. Как предположение можно считать вакуум внешней средой вещественной Вселенной, формальных противопоказаний для этого не видно.

    Далее, диссипативные системы сугубо неравновесны. Вселенная достигла рубежа рекомбинации с заметными отклонениями от равновесности.

    Наконец, достижение диссипативной системой крайней неустойчивости, подготавливающей ее скачкообразный переход в новое устойчивое состояние, происходит при достижении характерными параметрами системы критических значений. Состояние Вселенной на раннем периоде ее развития (на рубеже рекомбинации) характеризовалось температурой около 3000 К и плотностью вещества 3 * 10-22 г/см3. При таких значениях этих параметров возникла гравитационная нестабильность и ни одно из других фундаментальных взаимодействий не могло выступить в качестве двигателя дальнейшего развития Вселенной.

Спасибо за внимание!