2. Mikro, Makro, Mega dünyalar.
Mikro dünya moleküller, atomlar, temel parçacıklardır - uzaysal çeşitliliği 10 -8 ila 10 -16 cm arasında hesaplanan ve ömrü sonsuzluktan 10 -24'e kadar olan son derece küçük, doğrudan gözlemlenemeyen mikro nesnelerin dünyası S.
Makro dünya, insanlarla orantılı istikrarlı formlar ve miktarların yanı sıra moleküllerin, organizmaların, organizma topluluklarının kristal komplekslerinin dünyasıdır; Boyutu insan deneyiminin ölçeğiyle karşılaştırılabilecek makro nesnelerin dünyası: mekansal miktarlar milimetre, santimetre ve kilometre cinsinden, zaman ise saniye, dakika, saat, yıl cinsinden ifade edilir.
Mega dünya gezegenler, yıldız kompleksleri, galaksiler, metagalaksilerdir - muazzam kozmik ölçekler ve hızlardan oluşan, mesafenin ışık yılıyla ölçüldüğü ve uzay nesnelerinin ömrünün milyonlarca ve milyarlarca yılla ölçüldüğü bir dünya.
Her ne kadar bu seviyelerin kendine özgü yasaları olsa da mikro, makro ve mega dünyalar birbiriyle yakından bağlantılıdır.
Mikroskobik düzeyde, bugün fizik, 10 üzeri eksi cm'nin eksi onsekizinci kuvveti mertebesinde uzunluklarda, 10 üzeri eksi s'nin yirmi ikinci kuvveti mertebesinde gerçekleşen süreçleri inceliyor. Mega dünyada bilim insanları, bizden yaklaşık 9-12 milyar ışıkyılı uzaklıktaki nesneleri kaydetmek için aletler kullanıyor.
Mikro dünya. Antik çağda Demokritos, maddenin yapısına ilişkin Atomistik hipotezi daha sonra 18. yüzyılda ortaya attı. Hidrojenin atom ağırlığını bir olarak alan ve diğer gazların atom ağırlıklarını onunla karşılaştıran kimyager J. Dalton tarafından yeniden canlandırıldı. J. Dalton'un çalışmaları sayesinde atomun fiziksel ve kimyasal özellikleri incelenmeye başlandı. 19. yüzyılda D.I. Mendeleev atom ağırlıklarına dayalı bir kimyasal element sistemi kurdu.
Fizikte maddenin bölünemez son yapısal unsuru olan atom kavramı kimyadan gelmiştir. Aslında atomun fiziksel çalışmaları, Fransız fizikçi A. A. Becquerel'in bazı elementlerin atomlarının diğer elementlerin atomlarına kendiliğinden dönüşümünden oluşan radyoaktivite olgusunu keşfettiği 19. yüzyılın sonunda başlıyor.
Atomun yapısına ilişkin araştırmaların tarihi, 1895 yılında J. Thomson'un tüm atomların bir parçası olan negatif yüklü bir parçacık olan elektronu keşfetmesiyle başladı. Elektronlar negatif yüke sahip olduğundan ve atom bir bütün olarak elektriksel olarak nötr olduğundan, elektrona ek olarak pozitif yüklü bir parçacığın da olduğu varsayıldı. Elektronun kütlesi, pozitif yüklü bir parçacığın kütlesinin 1/1836'sı olarak hesaplandı.
Atomun yapısının çeşitli modelleri vardı.
1902'de İngiliz fizikçi W. Thomson (Lord Kelvin) atomun ilk modelini önerdi - pozitif yük oldukça geniş bir alana dağıtılır ve elektronlar "pudingdeki kuru üzüm" gibi serpiştirilir.
1911'de E. Rutherford, güneş sistemine benzeyen bir atom modeli önerdi: Merkezde bir atom çekirdeği var ve elektronlar yörüngelerinde onun etrafında hareket ediyor.
Çekirdeğin pozitif yükü vardır ve elektronların negatif yükü vardır. Güneş sisteminde etki eden yerçekimi kuvvetleri yerine atomda elektriksel kuvvetler etki etmektedir. Mendeleev'in periyodik sistemindeki seri numarasına sayısal olarak eşit olan bir atom çekirdeğinin elektrik yükü, elektronların yüklerinin toplamı ile dengelenir - atom elektriksel olarak nötrdür.
Bu modellerin her ikisinin de çelişkili olduğu ortaya çıktı.
1913 yılında Danimarkalı büyük fizikçi N. Bohr, atomun yapısı ve atom spektrumunun özellikleri sorununu çözmek için kuantizasyon ilkesini uyguladı.
N. Bohr'un atom modeli, E. Rutherford'un gezegen modeline ve onun tarafından geliştirilen atom yapısının kuantum teorisine dayanıyordu. N. Bohr, klasik fizikle tamamen bağdaşmayan iki varsayıma dayanarak atomun yapısı hakkında bir hipotez öne sürdü:
1) her atomda, bir elektronun yayılmadan var olabileceği hareket eden elektronların birkaç sabit durumu (gezegen modelinin dilinde, birkaç sabit yörünge) vardır;
2) Bir elektron bir durağan durumdan diğerine geçtiğinde, atom enerjinin bir kısmını yayar ya da soğurur.
Sonuçta, bir atomun yapısını nokta elektronlarının yörüngeleri fikrine dayanarak doğru bir şekilde tanımlamak temelde imkansızdır, çünkü bu tür yörüngeler gerçekte mevcut değildir.
N. Bohr'un teorisi, modern fiziğin gelişimindeki ilk aşamanın sınır çizgisini temsil ediyor. Bu, yalnızca az sayıda yeni varsayımla desteklenen, klasik fiziğe dayalı olarak atomun yapısını tanımlamaya yönelik en son çabadır.
Görünüşe göre N. Bohr'un varsayımları, maddenin bazı yeni, bilinmeyen özelliklerini yansıtıyordu, ancak yalnızca kısmen. Bu soruların yanıtları kuantum mekaniğinin gelişmesi sonucunda elde edildi. N. Bohr'un atom modelinin başlangıçta olduğu gibi tam anlamıyla alınmaması gerektiği ortaya çıktı. Prensip olarak atomdaki süreçler, makrokozmostaki olaylara benzetme yoluyla mekanik modeller şeklinde görsel olarak temsil edilemez. Makro dünyada var olan formdaki uzay ve zaman kavramlarının bile mikrofiziksel olayları tanımlamak için uygun olmadığı ortaya çıktı. Teorik fizikçilerin atomu giderek soyut, gözlemlenemeyen denklemler toplamı haline geldi.
Makro dünya. Doğa çalışmalarının tarihinde iki aşama ayırt edilebilir: bilim öncesi ve bilimsel.
Bilim öncesi veya doğa felsefesi, antik çağlardan 16.-17. yüzyıllarda deneysel doğa biliminin oluşumuna kadar olan dönemi kapsar. Gözlemlenen doğa olayları spekülatif felsefi ilkelere dayanarak açıklandı.
Doğa bilimlerinin daha sonraki gelişimi için en önemlisi, tüm cisimlerin dünyadaki en küçük parçacıklar olan atomlardan oluştuğu, maddenin ayrık yapısı, atomizm kavramıydı.
Doğayı incelemenin bilimsel aşaması klasik mekaniğin oluşumuyla başlar.
Maddenin organizasyonunun yapısal düzeylerine ilişkin modern bilimsel fikirler, yalnızca makro düzeydeki nesnelere uygulanabilen klasik bilimin fikirlerinin eleştirel bir şekilde yeniden düşünülmesi sırasında geliştirildiğinden, klasik fizik kavramlarıyla başlamamız gerekir.
Maddenin yapısına ilişkin bilimsel görüşlerin oluşumu, G. Galileo'nun bilim tarihinde dünyanın ilk fiziksel resmi olan mekanik resmin temelini attığı 16. yüzyıla kadar uzanır. Sadece N. Copernicus'un güneş merkezli sistemini doğrulamakla ve eylemsizlik yasasını keşfetmekle kalmadı, aynı zamanda doğayı tanımlamanın yeni bir yolu için bilimsel ve teorik bir metodoloji geliştirdi. Bunun özü, yalnızca belirli fiziksel ve geometrik özelliklerin tanımlanması ve bilimsel araştırmaya konu olmasıydı. Galileo şunu yazdı: "Tad, koku ve sesin oluşumunu açıklamak için dış cisimlerden büyüklük, şekil, nicelik ve az çok hızlı hareket dışında hiçbir şeyi asla talep etmeyeceğim."
I. Newton, Galileo'nun çalışmalarına dayanarak, hem gök cisimlerinin hareketini hem de dünyevi nesnelerin hareketini aynı yasalara göre tanımlayan katı bir bilimsel mekanik teorisi geliştirdi. Doğa karmaşık olarak görülüyordu mekanik sistem.
I. Newton ve takipçileri tarafından geliştirilen dünyanın mekanik resmi çerçevesinde, ayrık (parçacık) bir gerçeklik modeli ortaya çıktı. Madde, bireysel parçacıklardan (atomlar veya parçacıklar) oluşan maddi bir madde olarak kabul edildi. Atomlar kesinlikle güçlüdür, bölünmezdir, delinmezdir ve kütle ve ağırlığın varlığıyla karakterize edilir.
Newton dünyasının temel bir özelliği, mutlak olarak sabit ve her zaman hareketsiz olan Öklid geometrisinin üç boyutlu uzayıydı. Zaman, uzaydan veya maddeden bağımsız bir miktar olarak sunuldu.
Hareket, mekanik yasalarına uygun olarak uzayda sürekli yörüngeler boyunca hareket olarak kabul edildi.
Newton'un dünya resminin sonucu, Evrenin, olayların ve süreçlerin birbirine bağlı bir nedenler ve sonuçlar zinciri olduğu devasa ve tamamen belirlenmiş bir mekanizma olarak imajıydı.
Doğayı tanımlamaya yönelik mekanik yaklaşımın son derece verimli olduğu kanıtlanmıştır. Newton mekaniğinin ardından hidrodinamik, esneklik teorisi, mekanik ısı teorisi, moleküler kinetik teori ve diğer birçok teori, fiziğin muazzam bir başarı elde ettiği doğrultuda oluşturuldu. Ancak, dünyanın mekanik bir resmi çerçevesinde tam olarak açıklanamayan iki alan vardı: optik ve elektromanyetik olaylar.
Mekanik parçacık teorisinin yanı sıra, optik olayları temelde farklı bir şekilde, yani X. Huygens tarafından formüle edilen dalga teorisine dayanarak açıklamaya yönelik girişimlerde bulunuldu. Dalga teorisi, ışığın yayılması ile dalgaların su yüzeyindeki hareketi arasında bir analoji kurmuştur. ses dalgaları Havada. Tüm uzayı dolduran elastik bir ortamın, ışık saçan bir eterin varlığını varsayıyordu. X. Huygens'in dalga teorisine dayanarak ışığın yansımasını ve kırılmasını başarıyla açıkladı.
Mekanik modellerin yetersiz kaldığı bir diğer fizik alanı da elektromanyetik olaylar alanıydı. İngiliz doğa bilimci M. Faraday'ın deneyleri ve İngiliz fizikçi J. C. Maxwell'in teorik çalışmaları, sonunda Newton fiziğinin tek madde türü olarak ayrık madde hakkındaki fikirlerini yok etti ve dünyanın elektromanyetik resminin temelini attı.
Elektromanyetizma olgusu, elektrik akımlarının manyetik etkisini ilk fark eden Danimarkalı doğa bilimci H. K. Oersted tarafından keşfedildi. Araştırmalarını bu yönde sürdüren M. Faraday, manyetik alanlardaki geçici bir değişimin elektrik akımı oluşturduğunu keşfetti.
M. Faraday, elektrik ve optik çalışmalarının birbirine bağlı olduğu ve tek bir alan oluşturduğu sonucuna vardı. Eserleri, M. Faraday'ın manyetizma ve elektrik hakkındaki fikirlerinin matematiksel gelişiminde yatan J. C. Maxwell'in araştırmasının başlangıç noktası oldu. Maxwell modeli "çevirdi" Güç hatları Faraday'ı matematiksel bir formüle dönüştürdü. “Kuvvet alanı” kavramı başlangıçta yardımcı bir matematiksel kavram olarak geliştirildi. J.C. Maxwell buna fiziksel bir anlam verdi ve alanı bağımsız bir fiziksel gerçeklik olarak düşünmeye başladı: "Elektromanyetik alan, elektrik veya manyetik durumdaki cisimleri içeren ve çevreleyen uzayın parçasıdır."
Maxwell araştırmasından ışık dalgalarının elektromanyetik dalgalar olduğu sonucuna varabildi. M. Faraday'ın 1845'te önerdiği ve J. C. Maxwell'in 1862'de teorik olarak kanıtladığı ışık ve elektriğin tek özü, 1888'de Alman fizikçi G. Hertz tarafından deneysel olarak doğrulandı.
G. Hertz'in deneylerinden sonra, alan kavramı nihayet fizikte yardımcı bir matematiksel yapı olarak değil, nesnel olarak var olan bir fiziksel gerçeklik olarak yerleşti. Niteliksel olarak yeni, benzersiz bir madde türü keşfedildi.
Yani, 19. yüzyılın sonunda. fizik, maddenin iki biçimde var olduğu sonucuna varmıştır: ayrık madde ve sürekli alan.
Geçen yüzyılın sonu ve bu yüzyılın başında fizikte daha sonra yapılan devrim niteliğindeki keşiflerin bir sonucu olarak, klasik fiziğin, maddenin niteliksel olarak benzersiz iki türü olarak madde ve alan hakkındaki fikirleri yok edildi.
Mega dünya. Modern bilim, mega dünyayı veya uzayı, tüm gök cisimlerinin etkileşim halindeki ve gelişen bir sistemi olarak görüyor.
Mevcut tüm galaksiler en yüksek düzeydeki sisteme (Metagalaxy) dahil edilmiştir. Metagalaksi'nin boyutları çok büyüktür: kozmolojik ufkun yarıçapı 15-20 milyar ışıkyılıdır.
“Evren” ve “Metagalaksi” kavramları çok yakın kavramlardır: aynı nesneyi karakterize ederler, ancak farklı yönlerde. “Evren” kavramı, mevcut maddi dünyanın tamamı anlamına gelir; "Metagalaxy" kavramı aynı dünyadır, ancak yapısı açısından düzenli bir galaksiler sistemi olarak.
Evrenin yapısı ve evrimi kozmoloji tarafından incelenir. Doğa bilimlerinin bir dalı olarak kozmoloji, bilim, din ve felsefenin eşsiz bir kesişim noktasında yer almaktadır. Evrenin kozmolojik modelleri belirli ideolojik öncüllere dayanmaktadır ve bu modellerin kendileri de büyük ideolojik öneme sahiptir.
Klasik bilimde, Evrenin her zaman hemen hemen aynı olduğu, Evrenin kararlı durum teorisi denilen bir teori vardı. Astronomi statikti: Gezegenlerin ve kuyruklu yıldızların hareketleri incelendi, yıldızlar tanımlandı, sınıflandırmaları oluşturuldu ki bu da elbette çok önemliydi. Ancak Evrenin evrimi sorunu gündeme getirilmedi.
Evrenin modern kozmolojik modelleri, A. Einstein'ın uzay ve zaman ölçüsünün Evrendeki yerçekimi kütlelerinin dağılımı tarafından belirlendiği genel görelilik teorisine dayanmaktadır. Bir bütün olarak özellikleri, maddenin ortalama yoğunluğu ve diğer spesifik fiziksel faktörler tarafından belirlenir.
Einstein'ın yerçekimi denkleminin bir değil birçok çözümü var ve bu da Evrenin birçok kozmolojik modelinin varlığını açıklıyor. İlk model 1917'de A. Einstein'ın kendisi tarafından geliştirildi. Newton kozmolojisinin uzay ve zamanın mutlaklığı ve sonsuzluğu hakkındaki varsayımlarını reddetti. A. Einstein'ın Evrenin kozmolojik modeline uygun olarak, dünya alanı homojen ve izotropiktir, madde ortalama olarak içinde eşit olarak dağılmıştır ve kütlelerin yerçekimi çekiciliği, evrensel kozmolojik itme ile telafi edilir.
Evrenin varlığı sonsuzdur, yani. başlangıcı ve sonu yoktur ve uzay sınırsızdır ancak sonludur.
A. Einstein'ın kozmolojik modelindeki evren, durağan, zamanda sonsuz ve uzayda sınırsızdır.
1922'de Rus matematikçi ve jeofizikçi A.A Friedman, klasik kozmolojinin Evrenin durağan doğası hakkındaki varsayımını reddetti ve Evreni "genişleyen" uzayla tanımlayan Einstein denklemine bir çözüm elde etti.
Evrendeki ortalama madde yoğunluğu bilinmediğinden, bugün Evrenin bu uzaylarından hangisinde yaşadığımızı bilmiyoruz.
1927'de Belçikalı başrahip ve bilim adamı J. Lemaitre, uzayın "genişlemesini" astronomik gözlemlerden elde edilen verilerle ilişkilendirdi. Lemaitre, Evrenin başlangıcı kavramını bir tekillik (yani süper yoğun bir durum) ve Evrenin doğuşunu Büyük Patlama olarak tanıttı.
1929'da Amerikalı gökbilimci E.P. Hubble, galaksilerin uzaklığı ile hızı arasında garip bir ilişkinin varlığını keşfetti: Tüm galaksiler bizden uzaklaşıyor ve mesafeyle orantılı olarak artan bir hızla galaksi sistemi genişliyor.
Evrenin genişlemesi bilimsel olarak kanıtlanmış bir gerçek olarak kabul edilir. J. Lemaître'nin teorik hesaplamalarına göre Evren'in orijinal halindeki yarıçapı 10 -12 cm, yani elektronun yarıçapına yakın büyüklükte, yoğunluğu ise 10 96 g/cm3 idi. Tekil bir durumda, Evren ihmal edilebilir boyutta bir mikro nesneydi. Evren, ilk tekil halinden Büyük Patlama'nın bir sonucu olarak genişlemeye geçti.
Geriye dönük hesaplamalar Evrenin yaşını 13-20 milyar yıl olarak belirliyor. G.A. Gamow, maddenin sıcaklığının yüksek olduğunu ve Evrenin genişlemesiyle birlikte düştüğünü öne sürdü. Hesaplamaları, Evrenin evriminde belirli aşamalardan geçtiğini gösterdi; kimyasal elementler ve yapılar. Modern kozmolojide, netlik sağlamak adına, Evrenin evriminin ilk aşaması "dönemlere" bölünmüştür.
Hadronlar çağı. Güçlü etkileşimlere giren ağır parçacıklar.
Leptonlar çağı. Işık parçacıklarının elektromanyetik etkileşime girmesi.
Foton dönemi. Süre 1 milyon yıl. Kütlenin büyük kısmı (Evrenin enerjisi) fotonlardan gelir.
Yıldız dönemi. Evrenin doğumundan 1 milyon yıl sonra meydana gelir. Yıldız çağında, protostarların ve protogalaksilerin oluşum süreci başlar.
Sonra Metagalaxy'nin yapısının oluşumunun görkemli bir resmi ortaya çıkıyor.
Modern kozmolojide Büyük Patlama hipotezinin yanı sıra, Evrenin yaratılışını dikkate alan Evrenin şişme modeli de oldukça popülerdir. Yaratılış fikri oldukça karmaşık bir gerekçeye sahiptir ve kuantum kozmolojisi ile ilişkilidir. Bu model, evrenin genişlemeye başlamasından 10-45 saniye sonraki andan başlayarak evrimini açıklamaktadır.
Şişme modelinin savunucuları, kozmik evrimin aşamaları ile İncil'deki Yaratılış kitabında anlatılan dünyanın yaratılışının aşamaları arasında bir yazışma görüyorlar.
Enflasyon hipotezine uygun olarak, erken Evrendeki kozmik evrim birkaç aşamadan geçer.
Evrenin başlangıcı teorik fizikçiler tarafından Evrenin yarıçapı 10 -50 cm olan kuantum süper çekim durumu olarak tanımlanır.
Enflasyon aşaması. Kuantum sıçramasının bir sonucu olarak, Evren uyarılmış bir boşluk durumuna geçti ve içinde madde ve radyasyonun yokluğunda üstel bir yasaya göre yoğun bir şekilde genişledi. Bu dönemde Evrenin uzayı ve zamanı yaratıldı. 10 -34 süren enflasyon aşamasında. Evren, 10 -33 gibi hayal edilemeyecek kadar küçük bir kuantum boyutundan, gözlemlenebilir Evren'in boyutundan (10 28 cm) çok daha büyük olan, hayal edilemeyecek kadar büyük 10 1000000 cm'ye kadar şişti. Tüm bu başlangıç dönemi boyunca hiçbir madde veya madde yoktu. Evrendeki radyasyon.
Şişme aşamasından foton aşamasına geçiş. Sahte vakum durumu parçalandı, açığa çıkan enerji, ağır parçacıkların ve antipartiküllerin doğuşuna gitti; bunlar yok edildikten sonra, alanı aydınlatan güçlü bir radyasyon (ışık) parıltısı verdi.
Maddenin radyasyondan ayrılma aşaması: Yok olduktan sonra kalan madde radyasyona karşı şeffaf hale geldi, madde ile radyasyon arasındaki temas ortadan kalktı. Maddeden ayrılan radyasyon, G. A. Gamov tarafından teorik olarak tahmin edilen ve 1965'te deneysel olarak keşfedilen modern kalıntı arka planını oluşturur.
Daha sonra, Evrenin gelişimi, en basit homojen durumdan, atomlar (başlangıçta hidrojen atomları), galaksiler, yıldızlar, gezegenler, yıldızların bağırsaklarındaki ağır elementlerin sentezi gibi giderek daha karmaşık yapıların yaratılmasına kadar ilerledi. hayatın yaratılışı, ortaya çıkışı ve yaratılışın tacı olarak insan için gereklidir.
Şişme modeli ile Büyük Patlama modelinde Evrenin evrim aşamaları arasındaki fark yalnızca 10-30 saniyelik başlangıç aşamasıyla ilgilidir, o halde kozmik evrimin aşamalarını anlamada bu modeller arasında temel bir fark yoktur. .
Bu arada bu modeller bilgi ve hayal gücü yardımıyla bilgisayarda hesaplanabilir ancak soru hala açık.
Bilim adamlarının karşılaştığı en büyük zorluk, kozmik evrimin nedenlerini açıklamakta ortaya çıkıyor. Ayrıntıları bir kenara bırakırsak, Evrenin evrimini açıklayan iki ana kavramı ayırt edebiliriz: Kendi kendini organize etme kavramı ve yaratılışçılık kavramı.
Kendi kendini organize etme kavramına göre maddi Evren tek gerçekliktir ve onun dışında başka bir gerçeklik yoktur. Evrenin evrimi, kendi kendini organize etme açısından tanımlanmaktadır: giderek karmaşıklaşan yapıların oluşumu yönünde kendiliğinden bir sistem düzeni vardır. Dinamik kaos düzen yaratır.
Yaratılışçılık kavramı çerçevesinde yani. Yaratılış, Evrenin evrimi, maddi dünyadan daha yüksek bir düzenin gerçekliği tarafından belirlenen bir programın uygulanmasıyla ilişkilidir. Yaratılışçılığın savunucuları, Evrende, yaşamın ve insanların ortaya çıkışı için koşulların yaratıldığı, basit sistemlerden giderek daha karmaşık ve bilgi yoğun olanlara doğru yönlendirilmiş bir nomojenin varlığına dikkat çekiyor. Ek bir argüman olarak İngiliz astrofizikçiler B. Carr ve Riess tarafından formüle edilen antropik prensip kullanıldı.
Modern teorik fizikçiler arasında hem kendi kendine örgütlenme kavramının hem de yaratılışçılık kavramının destekçileri vardır. İkincisi, temel teorik fiziğin gelişiminin, bilgi ve inanç alanındaki tüm başarıları sentezleyerek dünyanın birleşik bir bilimsel ve teknik resmini geliştirmeyi acil bir ihtiyaç haline getirdiğini kabul etmektedir.
Geleneksel temel parçacıklardan dev gökada üstkümelerine kadar çeşitli seviyelerdeki Evren, yapıyla karakterize edilir. Evrenin modern yapısı, galaksilerin protogalaksilerden, yıldızların protostarlardan ve gezegenlerin protogezegensel bulutlardan oluştuğu kozmik evrimin sonucudur.
Bir metagalaksi, yıldız sistemleri - galaksilerden oluşan bir koleksiyondur ve yapısı, son derece nadir galaksiler arası gazla dolu ve galaksiler arası ışınların nüfuz ettiği uzaydaki dağılımlarıyla belirlenir.
Modern kavramlara göre, bir metagalaksi hücresel (ağ, gözenekli) bir yapıyla karakterize edilir. Galaksilerin henüz keşfedilmediği devasa hacimlerde (bir milyon megaparsek küp civarında) alan var.
Yapının oluşumu madde ve radyasyonun ayrılmasını takip eden dönemde meydana geldiğinden Metagalaksinin yaşı Evrenin yaşına yakındır. Modern verilere göre Metagalaxy'nin yaşının 15 milyar yıl olduğu tahmin ediliyor.
Galaksi, uzayda oldukça karmaşık bir konfigürasyon oluşturan, yıldız kümelerinden ve bulutsulardan oluşan dev bir sistemdir.
Galaksiler şekillerine göre geleneksel olarak üç türe ayrılır: eliptik, spiral ve düzensiz.
Eliptik galaksiler - değişen derecelerde sıkıştırmaya sahip bir elipsoidin uzaysal şekline sahiptirler; yapı olarak en basitleridir: yıldızların dağılımı merkezden eşit şekilde azalır.
Sarmal gökadalar - sarmal kollar da dahil olmak üzere sarmal biçimde sunulur. Bu, galaksimiz Samanyolu'nu da içeren en çok sayıda galaksi türüdür.
Düzensiz galaksilerin belirgin bir şekli yoktur; merkezi bir çekirdekten yoksundurlar.
Bazı galaksiler, görünür radyasyonu aşan olağanüstü derecede güçlü radyo emisyonuyla karakterize edilir. Bunlar radyo galaksileridir.
Yaşları galaksinin yaşına yaklaşan en yaşlı yıldızlar galaksinin çekirdeğinde yoğunlaşmıştır. Orta yaşlı ve genç yıldızlar galaktik diskte bulunur.
Galaksi içindeki yıldızlar ve bulutsular oldukça karmaşık bir şekilde hareket ederler, galaksiyle birlikte Evrenin genişlemesinde görev alırlar, ayrıca galaksinin kendi ekseni etrafında dönmesine de katılırlar.
Yıldızlar. Evrenin evriminin şu andaki aşamasında, içindeki madde ağırlıklı olarak yıldız halindedir. Galaksimizdeki maddenin %97'si, çeşitli boyutlarda, sıcaklıklarda, dev plazma oluşumları olan yıldızlarda yoğunlaşmıştır. farklı özellikler hareketler. Diğer galaksilerin çoğu olmasa da çoğu, kütlelerinin %99,9'undan fazlasını oluşturan "yıldız maddesine" sahiptir.
Yıldızların yaşı oldukça geniş bir değer aralığına göre değişir: Evrenin yaşına karşılık gelen 15 milyar yıldan en küçüğü olan yüzbinlere kadar. Şu anda oluşma aşamasında olan ve ilk yıldız aşamasında olan yıldızlar var. henüz gerçek yıldız olmadılar.
Yıldızların doğuşu, yerçekimsel, manyetik ve diğer kuvvetlerin etkisi altında gaz-toz bulutsularında meydana gelir; bunun sonucunda dengesiz homojenlikler oluşur ve dağınık madde bir dizi yoğunlaşmaya ayrılır. Bu tür yoğunlaşmalar yeterince uzun süre devam ederse zamanla yıldızlara dönüşürler. Evrendeki maddenin ana evrimi yıldızların derinliklerinde gerçekleşti ve oluyor. Evrendeki maddenin kimyasal evrimini belirleyen “erime potası” burada bulunuyor.
Evrimin son aşamasında yıldızlar hareketsiz (“ölü”) yıldızlara dönüşür.
Yıldızlar tek başına var olmazlar, ancak sistemler oluştururlar. Çoklu sistemler olarak adlandırılan en basit yıldız sistemleri, ortak bir ağırlık merkezi etrafında dönen iki, üç, dört, beş veya daha fazla yıldızdan oluşur.
Yıldızlar ayrıca daha da büyük gruplar halinde birleşir - "dağınık" veya "küresel" bir yapıya sahip olabilen yıldız kümeleri. Açık yıldız kümeleri birkaç yüz bireysel yıldızdan oluşur, küresel kümeler ise yüz binlerce yıldızdan oluşur.
Birlikler veya yıldız kümeleri de değişmez değildir ve ebediyen var olurlar. Milyonlarca yıl olarak tahmin edilen belirli bir süre sonra galaktik dönme kuvvetleri tarafından dağılırlar.
Güneş sistemi, boyutları ve fiziksel yapıları birbirinden çok farklı olan bir grup gök cisimidir. Bu grup şunları içerir: Güneş, dokuz büyük gezegen, düzinelerce gezegen uydusu, binlerce küçük gezegen (asteroitler), yüzlerce kuyruklu yıldız ve hem sürüler halinde hem de bireysel parçacıklar şeklinde hareket eden sayısız göktaşı gövdesi. 1979'a gelindiğinde 34 uydu ve 2000 asteroit biliniyordu. Tüm bu cisimler, merkezi gövdenin (Güneş) çekim kuvveti nedeniyle tek bir sistemde birleştirilmiştir. Güneş sistemi kendine has yapısal yasaları olan düzenli bir sistemdir. Tek karakter Güneş Sistemi tüm gezegenlerin Güneş etrafında aynı yönde ve neredeyse aynı düzlemde dönmesiyle kendini gösterir. Gezegenlerin uydularının çoğu (ayları) aynı yönde ve çoğu durumda gezegenlerinin ekvator düzleminde döner. Güneş, gezegenler, gezegenlerin uyduları, yörüngeleri boyunca hareket ettikleri yönde eksenleri etrafında dönerler. Güneş sisteminin yapısı da doğaldır: her biri sonraki gezegen Güneş'ten öncekine göre yaklaşık iki kat daha uzakta.
Güneş sistemi yaklaşık 5 milyar yıl önce oluşmuştur ve Güneş ikinci (hatta daha sonraki) neslin yıldızıdır. Böylece güneş sistemi yıldızların atık ürünlerinden ortaya çıktı önceki nesiller gaz ve toz bulutlarında birikir. Bu durum, güneş sisteminin yıldız tozunun küçük bir kısmı olarak adlandırılmasına zemin hazırlamaktadır. Bilim, Güneş Sisteminin kökeni ve tarihsel gelişimi hakkında, gezegen oluşumuna ilişkin bir teori oluşturmak için gerekli olandan daha az şey biliyor.
Güneş sisteminin kökenine ilişkin ilk teoriler Alman filozof I. Kant ve Fransız matematikçi P. S. Laplace tarafından ortaya atıldı. Bu hipoteze göre Güneş'in etrafındaki gezegenler sistemi, Güneş'in çevresinde yer alan dağınık madde (nebula) parçacıkları arasındaki çekim ve itme kuvvetlerinin bir sonucu olarak oluşmuştur. dönme hareketi güneşin etrafında.
Güneş sisteminin oluşumuna ilişkin görüşlerin geliştirilmesinde bir sonraki aşamanın başlangıcı, İngiliz fizikçi ve astrofizikçi J. H. Jeans'in hipoteziydi. Güneş'in bir zamanlar başka bir yıldızla çarpıştığını, bunun sonucunda ondan bir gaz akışının koptuğunu ve yoğunlaşarak gezegenlere dönüştüğünü öne sürdü.
Güneş Sisteminin gezegenlerinin kökenine ilişkin modern kavramlar, yalnızca mekanik kuvvetlerin değil, diğerlerinin, özellikle elektromanyetik kuvvetlerin de hesaba katılmasının gerekli olduğu gerçeğine dayanmaktadır. Bu fikir İsveçli fizikçi ve astrofizikçi H. Alfvén ile İngiliz astrofizikçi F. Hoyle tarafından ortaya atıldı. Uyarınca modern fikirler Hem Güneş'in hem de gezegenlerin oluştuğu orijinal gaz bulutu, elektromanyetik kuvvetlerin etkisine maruz kalan iyonize gazdan oluşuyordu. Güneş, yoğunlaşma yoluyla devasa bir gaz bulutundan oluştuktan sonra, bu bulutun küçük parçaları, kendisine çok uzak bir mesafede kaldı. Yerçekimi kuvveti, kalan gazı ortaya çıkan yıldıza (Güneş) doğru çekmeye başladı, ancak manyetik alanı, tam olarak gezegenlerin bulunduğu yerde, çeşitli mesafelerde düşen gazı durdurdu. Yerçekimi ve manyetik kuvvetler düşen gazın konsantrasyonunu ve yoğunlaşmasını etkiledi ve bunun sonucunda gezegenler oluştu. En büyük gezegenler ortaya çıktığında aynı süreç daha küçük ölçekte tekrarlandı ve böylece uydu sistemleri oluşturuldu.
Güneş sisteminin kökenine ilişkin teoriler doğası gereği varsayımsaldır ve bilimsel gelişimin şu anki aşamasında güvenilirlik sorununu açık bir şekilde çözmek imkansızdır. Mevcut teorilerin hepsinde çelişkiler ve belirsiz alanlar var.
Şu anda, temel teorik fizik alanında, nesnel olarak var olan dünyanın duyularımız veya fiziksel araçlarımızla algılanan maddi dünyayla sınırlı olmadığı kavramlar geliştirilmektedir. Bu kavramların yazarları şu sonuca varmışlardır: Maddi dünyanın yanı sıra, maddi dünyanın gerçekliğine kıyasla temelde farklı bir doğaya sahip olan daha yüksek düzeyde bir gerçeklik vardır.
İnsanlar uzun zamandır dünyanın çeşitliliğine ve tuhaflığına bir açıklama bulmaya çalışıyorlar.
Maddenin ve onun yapısal seviyelerinin incelenmesi, sonuçta materyalist mi yoksa idealist mi olduğuna bakılmaksızın, bir dünya görüşünün oluşması için gerekli bir koşuldur.
Madde kavramını tanımlamanın, ikincisini dünyanın bilimsel bir resmini oluşturmak için tükenmez olarak anlamanın, mikro, makro ve mega dünyalardaki nesnelerin ve fenomenlerin gerçekliği ve bilinebilirliği sorununu çözmenin rolünün çok önemli olduğu oldukça açıktır. .
Kaynakça:
1. Büyük Sovyet Ansiklopedisi
2. Karpenkov S.Kh. Modern doğa biliminin kavramları. M.: 1997
3. Felsefe
http://websites.pfu.edu.ru/IDO/ffec/philos-index.html
4. Vladimirov Yu.S. Temel fizik ve din. - M.: Arşimed, 1993;
5. Vladimirov Yu.S., Karnaukhov A.V., Kulakov Yu.I. Fiziksel yapılar teorisine ve ikili jeometrofiziğe giriş. - M.: Arşimed, 1993.
6. öğretici"Modern doğa biliminin kavramları"
Kuznetsov B.T. Galileo'dan Einstein'a - M.: Nauka, 1966. - S.38.
Bakınız: Kudryavtsev P.S. Fizik tarihi dersi. - M.: Eğitim, 1974. - S. 179.
Bakınız: Dubnischeva T.Ya. Kararname. Op. – S.802 – 803.
Bakınız: Grib A.A. Büyük Patlama: Yaratılış mı, Köken mi? /Kitapta. Dünyanın fiziksel ve reliptotik resimleri arasındaki ilişki. - Kostroma: MIITSAOST yayınevi, 1996. - S. 153-166.
Mikrokozmos moleküllerden, atomlardan, temel parçacıklardan oluşur.- Uzaysal çeşitliliği 10-8 ila 10-16 cm arasında hesaplanan ve ömrü sonsuzdan 10-24 saniyeye kadar olan, son derece küçük, doğrudan gözlemlenemeyen mikro nesnelerin dünyası.
Makrokozmos, insanlarla orantılı sabit formlar ve niceliklerin dünyasıdır. moleküllerin, organizmaların, organizma topluluklarının kristal komplekslerinin yanı sıra; Boyutu insan deneyiminin ölçeğiyle karşılaştırılabilecek makro nesnelerin dünyası: mekansal miktarlar milimetre, santimetre ve kilometre cinsinden, zaman ise saniye, dakika, saat, yıl cinsinden ifade edilir.
Megaworld gezegenler, yıldız kompleksleri, galaksiler, metagalaksilerden oluşur- Muazzam kozmik ölçekler ve hızlardan oluşan, mesafenin ışık yılıyla ölçüldüğü ve uzay nesnelerinin ömrünün milyonlarca ve milyarlarca yılla ölçüldüğü bir dünya.
Her ne kadar bu seviyelerin kendine özgü yasaları olsa da mikro, makro ve mega dünyalar birbiriyle yakından bağlantılıdır.
Mikroskobik düzeyde, bugün fizik, 10 üzeri eksi cm'nin eksi onsekizinci kuvveti mertebesinde uzunluklarda, 10 üzeri eksi s'nin yirmi ikinci kuvveti mertebesinde gerçekleşen süreçleri inceliyor. Mega dünyada bilim insanları, bizden yaklaşık 9-12 milyar ışıkyılı uzaklıktaki nesneleri kaydetmek için aletler kullanıyor.
Mikro dünya. Antik çağda Demokritos, maddenin yapısına ilişkin Atomistik hipotezi daha sonra 18. yüzyılda ortaya attı. Hidrojenin atom ağırlığını bir olarak alan ve diğer gazların atom ağırlıklarını onunla karşılaştıran kimyager J. Dalton tarafından yeniden canlandırıldı. J. Dalton'un çalışmaları sayesinde atomun fiziksel ve kimyasal özellikleri incelenmeye başlandı. 19. yüzyılda D.I. Mendeleev atom ağırlıklarına dayalı bir kimyasal element sistemi kurdu.
Fizikte maddenin bölünemez son yapısal unsuru olan atom kavramı kimyadan gelmiştir. Aslında atomun fiziksel çalışmaları, Fransız fizikçi A. A. Becquerel'in bazı elementlerin atomlarının diğer elementlerin atomlarına kendiliğinden dönüşümünden oluşan radyoaktivite olgusunu keşfettiği 19. yüzyılın sonunda başlıyor.
Atomun yapısına ilişkin araştırmaların tarihi, 1895 yılında J. Thomson'un tüm atomların bir parçası olan negatif yüklü bir parçacık olan elektronu keşfetmesiyle başladı. Elektronlar negatif yüke sahip olduğundan ve atom bir bütün olarak elektriksel olarak nötr olduğundan, elektrona ek olarak pozitif yüklü bir parçacığın da olduğu varsayıldı. Elektronun kütlesi, pozitif yüklü bir parçacığın kütlesinin 1/1836'sı olarak hesaplandı.
Atomun yapısının çeşitli modelleri vardı.
1902'de İngiliz fizikçi W. Thomson (Lord Kelvin) atomun ilk modelini önerdi - pozitif yük oldukça geniş bir alana dağıtılır ve elektronlar "pudingdeki kuru üzüm" gibi serpiştirilir.
1911'de E. Rutherford, güneş sistemine benzeyen bir atom modeli önerdi: Merkezde bir atom çekirdeği var ve elektronlar yörüngelerinde onun etrafında hareket ediyor.
Çekirdeğin pozitif yükü vardır ve elektronların negatif yükü vardır. Güneş sisteminde etki eden yerçekimi kuvvetleri yerine atomda elektriksel kuvvetler etki etmektedir. Mendeleev'in periyodik sistemindeki seri numarasına sayısal olarak eşit olan bir atom çekirdeğinin elektrik yükü, elektronların yüklerinin toplamı ile dengelenir - atom elektriksel olarak nötrdür.
Bu modellerin her ikisinin de çelişkili olduğu ortaya çıktı.
1913 yılında Danimarkalı büyük fizikçi N. Bohr, atomun yapısı ve atom spektrumunun özellikleri sorununu çözmek için kuantizasyon ilkesini uyguladı.
N. Bohr'un atom modeli, E. Rutherford'un gezegen modeline ve onun tarafından geliştirilen atom yapısının kuantum teorisine dayanıyordu. N. Bohr, klasik fizikle tamamen bağdaşmayan iki varsayıma dayanarak atomun yapısı hakkında bir hipotez öne sürdü:
1) her atomda, bir elektronun yayılmadan var olabileceği hareket eden elektronların birkaç sabit durumu (gezegen modelinin dilinde, birkaç sabit yörünge) vardır;
2) Bir elektron bir durağan durumdan diğerine geçtiğinde, atom enerjinin bir kısmını yayar ya da soğurur.
Sonuçta, bir atomun yapısını nokta elektronlarının yörüngeleri fikrine dayanarak doğru bir şekilde tanımlamak temelde imkansızdır, çünkü bu tür yörüngeler gerçekte mevcut değildir.
N. Bohr'un teorisi, modern fiziğin gelişimindeki ilk aşamanın sınır çizgisini temsil ediyor. Bu, yalnızca az sayıda yeni varsayımla desteklenen, klasik fiziğe dayalı olarak atomun yapısını tanımlamaya yönelik en son çabadır.
Görünüşe göre N. Bohr'un varsayımları, maddenin bazı yeni, bilinmeyen özelliklerini yansıtıyordu, ancak yalnızca kısmen. Bu soruların yanıtları kuantum mekaniğinin gelişmesi sonucunda elde edildi. N. Bohr'un atom modelinin başlangıçta olduğu gibi tam anlamıyla alınmaması gerektiği ortaya çıktı. Prensip olarak atomdaki süreçler, makrokozmostaki olaylara benzetme yoluyla mekanik modeller şeklinde görsel olarak temsil edilemez. Makro dünyada var olan formdaki uzay ve zaman kavramlarının bile mikrofiziksel olayları tanımlamak için uygun olmadığı ortaya çıktı. Teorik fizikçilerin atomu giderek soyut, gözlemlenemeyen denklemler toplamı haline geldi.
Maddenin organizasyonunun yapısal seviyeleri.
Maddenin organizasyonunun farklı yapısal seviyelerini belirleme kriterleri aşağıdaki özelliklerdir:
Ø Uzay-zamansal ölçekler;
Ø Bir dizi temel özellik;
Ø Özel hareket yasaları;
Ø Dünyanın belirli bir bölgesinde maddenin tarihsel gelişimi sürecinde ortaya çıkan göreceli karmaşıklık derecesi;
Madde organizasyonunun yapısal seviyeleri, herhangi bir türden belirli bir dizi nesneden oluşur ve bunları oluşturan unsurlar arasında özel bir etkileşim yolu ile karakterize edilir.
Bizi çevreleyen gerçek dünyanın bir yapısı vardır - içsel parçalanma ve üç küreye veya üç tür maddi sisteme bölünmüştür (Tablo 1): cansız doğa, yaşayan doğa, toplum.
İÇİNDE cansız doğa Madde organizasyonunun yapısal seviyeleri olarak temel parçacıklar, atomlar, moleküller, alanlar, fiziksel boşluk, makroskobik cisimler, gezegenler ve gezegen sistemleri - galaksiler, galaksi sistemleri - metagalaksiler ayırt edilir.
İÇİNDE yaban hayatı Maddenin organizasyonunun yapısal seviyeleri, hücre öncesi seviyedeki sistemleri içerir - nükleik asitler ve proteinler; tek hücreli organizmalar ve temel canlı madde birimleri şeklinde sunulan özel bir biyolojik organizasyon düzeyi olarak hücreler; flora ve faunanın çok hücreli organizmaları; türler, popülasyonlar ve biyosinozlar dahil olmak üzere organizma üstü yapılar ve son olarak tüm canlı madde kütlesi olarak biyosfer.
Toplum düzeylerle temsil edilir: birey, aile, gruplar, sosyal gruplar, etnik gruplar ve uluslar, devlet, devlet birlikleri, insanlık.
Başvuruyor sistem yaklaşımı Doğa bilimi, yalnızca maddi sistem türlerini vurgulamakla kalmaz, aynı zamanda maddenin organizasyonunun üç yapısal düzeyini ayırt ederek bunların bağlantılarını ve korelasyonlarını ortaya çıkarır: mikro dünya, makro dünya ve mega dünya.
Mikro dünya - Bir kişinin doğrudan gözlem yoluyla bilmesinin imkansız olduğu maddi dünyanın bir kısmı; Uzaysal boyutu 10-8 ila 10-16 cm arasında hesaplanan ve ömrü sonsuzdan 10-24 saniyeye kadar olan, son derece küçük, doğrudan gözlemlenemeyen mikro nesnelerden oluşan bir dünya. (mikro düzeyde - bu tablo zaten karmaşık bir parçacık sistemi (moleküller, sonra atomlar, sonra temel parçacıklar) olarak kabul edilir).
Makro dünya - İnsanın yaşadığı ve hareket ettiği maddi dünyanın bir parçasıdır ve bilgi, insan duyularının yardımıyla doğrudan algılama yoluyla mümkündür. Boyutu insan deneyiminin ölçeğiyle karşılaştırılabilecek makro nesnelerin dünyası: mekansal büyüklükler milimetre, santimetre ve kilometre cinsinden, zaman ise saniye, dakika, saat, yıl cinsinden ifade edilir.
Mega dünya - bilginin astronomik (gözlemsel ve teorik araştırma) için erişilebilir olduğu maddi dünyanın bir kısmı; Muazzam kozmik ölçekler ve hızlardan oluşan, mesafenin ışık yılıyla ölçüldüğü ve uzay nesnelerinin ömrünün milyonlarca ve milyarlarca yılla ölçüldüğü bir dünya.
Tablo 1.
| YAPI EUR O V N I M A T E R I | MALZEME SİSTEM ÇEŞİTLERİ | |||
| HAYIR. | İnorganik doğa | Canlı doğa | Toplum | |
| 1. | M I C R U R O V E N | Mikroilkokul altı | Biyolojik makromoleküler | Bireysel |
| Mikroilköğretim | Hücresel | Aile | ||
| Nükleer | Mikroorganik | Takımlar | ||
| atomik | Organlar ve dokular | Büyük Sosyal Gruplar (sınıflar, uluslar) | ||
| Moleküler | Bir bütün olarak vücut | Devlet (sivil toplum) | ||
| Makromoleküler | Popülasyonlar | Devlet sistemleri | ||
| 2. | Mega seviye (gezegenler, yıldız-gezegen sistemleri, galaksiler) | Biyosinoz | Bir bütün olarak insanlık | |
| 3. | Meta düzeyi (metagalaksi) | Biyosfer | Noosfer |
Her ne kadar bu seviyelerin kendine özgü yasaları olsa da mikro, makro ve mega dünyalar birbiriyle yakından bağlantılıdır.
Böylece, tüm maddi dünya bir mega dünya - galaksilerin, yıldızların, kuyruklu yıldızların ve diğer gök cisimlerinin dünyası, bir makro dünya - etrafımızdaki şeylerin dünyası ve bir mikro dünya - moleküllerin, atomların ve temel parçacıkların görünmez dünyası olarak düşünülebilir. . Aynı zamanda, mega dünya mikro dünyayı (galaksiler daha küçük cisimlerden oluşur) içerir, makro dünya ise mikro dünyayı (herhangi bir vücut temel parçacıklardan oluşur) içerir.
Makro düzeyden daha küçük bir düzeydeki (boyutları 10-16 cm'den küçük olan) maddenin yapısının ne olduğu henüz netlik kazanmamıştır. Binlerce megaparsek'i aşan ölçeklerde Evren yapısızdır. Bu ölçeklerde madde homojen ve izotroptur, yani. özellikleri her yerde aynıdır. Bilimin gelişmesiyle birlikte madde hakkındaki bilgiler genişler ve inceleme ufukları genişler.
Makro ve mega dünyayı tanımlamak için, konumlarını, hızlarını, yörüngelerini vb. belirlemeyi mümkün kılan klasik fizik denklemleri ve yasaları kullanılır. Ancak bu denklemler mikro dünyayı tanımlama konusunda güçsüzdür; bu, temel parçacıkların parametrelerini dalga özelliklerini dikkate alarak olasılıksal özelliklere sahip olarak tanımlayan kuantum fiziğini ve istatistiksel fiziği gerektirir.
Maddenin mega düzeydeki dağılımı ve yapısı astrofizik tarafından, mikro düzeyde ise atom fiziği, nükleer fizik ve temel parçacık fiziği tarafından incelenir. Makro düzeyde madde, katı hal fiziği, sıvı ve gaz fiziği ile incelenir.
Böylece, maddi dünyayı doğrudan insanlar tarafından algılanan en basit maddi nesnelerle incelemeye başlayan doğa bilimleri, maddenin derin yapılarının, insan algısının sınırlarının ötesinde ve ölçülemez olan en karmaşık nesnelerinin incelenmesine geçer. günlük deneyimin nesneleri.
PLAN| Giriiş……………………………………………………………… | 3 |
| Mikro, makro ve mega dünyaların karşılıklı ilişkisi…………………………….. | 4 |
| Klasik fizik, madde türleri olarak alan ve madde fikri ……………………………………………………………………………… ……… ………… …………….. | 5 |
| Dalga-parçacık ikiliği………………………..……………………………………………………….. | 7 |
| Modern fizik açısından atomun yapısı……………………………..….….. | 8 |
| Temel parçacıklar ve özellikleri………………. | 11 |
| Modern kozmolojide geliştirilen Evren modelleri ………………………………… | 12 |
| Modern bilim açısından Evrenin evriminin ana aşamaları……. | 15 |
| Çözüm ………………………………………………….……... | 17 |
| Kullanılan literatür listesi……………………………………………………….….. | 19 |
1. GİRİŞ
Etrafımızdaki tüm dünya, tüm özellikleri, bağlantıları ve ilişkileriyle, sonsuz çeşitlilikteki formları ve tezahürleriyle maddeyi hareket ettiriyor.
Madde (enlem. Materia - madde), "...bir kişiye duyularıyla verilen, kopyalanan, fotoğraflanan, duyularımız tarafından sergilenen, bizden bağımsız olarak var olan nesnel gerçekliği belirten felsefi bir kategori."
"Madde" kelimesinin birçok anlamı vardır. Günlük yaşamda belirli bir kumaşı belirtmek için kullanılır. Modern astronomi, görünür Evrenin yüzbinlerce yıldız, yıldız bulutsuları ve diğer gök cisimlerini içerdiğini bildirmektedir. Çeşitliliklerine rağmen tüm nesneler ve olgular ortak özellik: Hepsi insan bilincinin dışında ve ondan bağımsız olarak var olurlar, yani. maddidir. İnsanlar, doğal cisimlerin ve süreçlerin giderek daha fazla yeni özelliklerini keşfediyor, doğada var olmayan sonsuz sayıda şey üretiyor, dolayısıyla madde tükenmez.
Madde ve onun sıfatları yaratılmamış, yok edilemez, sonsuza kadar var olur ve tezahürleri sonsuz çeşitliliktedir. Dünyadaki tüm olaylara doğal maddi bağlantılar ve etkileşimler, nedensel ilişkiler ve doğa kanunları neden olur. Bu anlamda dünyada doğaüstü, maddeye aykırı hiçbir şey yoktur. İnsan ruhu ve bilinci de insan beynindeki maddi süreçler tarafından belirlenir ve dış dünyanın en yüksek yansımasıdır.
2. MİKRO-, MAKRO- VE MEGAMORMLARIN İLİŞKİSİ
Mikro dünya moleküller, atomlar, temel parçacıklardır - uzaysal çeşitliliği 10 -8 ila 10 -16 cm arasında hesaplanan ve ömrü sonsuzluktan 10 -24'e kadar olan son derece küçük, doğrudan gözlemlenemeyen mikro nesnelerin dünyası S.
Makro dünya, insanlarla orantılı istikrarlı formlar ve miktarların yanı sıra moleküllerin, organizmaların, organizma topluluklarının kristal komplekslerinin dünyasıdır; boyutu ile ilişkili olan makro nesnelerin dünyasıinsan deneyiminin ölçekleri: mekansal büyüklükler milimetre, santimetre ve kilometre cinsinden, zaman ise saniye, dakika, saat, yıl cinsinden ifade edilir.
Mega dünya gezegenler, yıldız kompleksleri, galaksiler, metagalaksilerdir - muazzam kozmik ölçekler ve hızlardan oluşan, mesafenin ışık yılıyla ölçüldüğü ve uzay nesnelerinin ömrünün milyonlarca ve milyarlarca yılla ölçüldüğü bir dünya.
Her ne kadar bu seviyelerin kendine özgü yasaları olsa da mikro, makro ve mega dünyalar birbiriyle yakından bağlantılıdır.
Mikroskobik düzeyde, bugün fizik, yaklaşık 10-22 saniyelik bir sürede, 10-18 cm civarındaki uzunluklarda gerçekleşen süreçleri inceliyor. Mega dünyada bilim insanları, bizden yaklaşık 9-12 milyar ışıkyılı uzaklıktaki nesneleri kaydetmek için aletler kullanıyor.
Nesnelerin boyutu arttıkça etkileşimin enerjisi azalır. Yerçekimi etkileşiminin enerjisini birlik olarak alırsak, bir atomdaki elektromanyetik etkileşim 10 39 kat daha büyük olacaktır ve nükleonlar (çekirdeği oluşturan parçacıklar) arasındaki etkileşim 10 41 kat daha büyük olacaktır. Malzeme sistemlerinin boyutu ne kadar küçük olursa, elemanları o kadar sıkı bir şekilde birbirine bağlanır.
Maddenin yapısal düzeylere bölünmesi görecelidir. Mevcut uzay-zaman ölçeklerinde, maddenin yapısı, sistemik organizasyonunda, temel parçacıklardan Metagalaksiye kadar hiyerarşik olarak etkileşime giren çok sayıda sistem biçiminde varoluşunda kendini gösterir.
Yapısallık hakkında konuşursak - maddi varoluşun içsel parçalanması, bilimin dünya görüşünün kapsamı ne kadar geniş olursa olsun, giderek daha fazla yeni yapısal formasyonun keşfiyle yakından ilişkili olduğu belirtilebilir. Örneğin, daha önce Evren'in görünümü Galaksi ile sınırlıydı, daha sonra bir galaksiler sistemine genişletildiyse, şimdi Metagalaksi belirli yasalara, iç ve dış etkileşimlere sahip özel bir sistem olarak inceleniyor.
3. KLASİK FİZİK, ALAN VE MADDE TÜRLERİ OLARAK MADDE FİKİRİ
Madde, doğada var olan ve duyularımızla yargılayabildiğimiz her türlü nesneyle ilgili temel bir kavramdır. Fizik, maddeyi uzay ve zamanda (uzay-zaman) var olan bir şey olarak tanımlar - Newton'dan gelen bir fikir (uzay nesnelerin kabıdır, zaman olayların kabıdır); ya da bizzat uzay ve zamanın özelliklerini tanımlayan bir şey olarak - Leibniz'den gelen ve daha sonra Einstein'ın Genel Görelilik Teorisinde ifadesini bulan bir kavram. Maddenin farklı formlarında zamanla meydana gelen değişiklikler fiziksel olayları oluşturur.
Madde iki biçimde bulunur; madde ve alan. Kesin olarak ayrılmışlardır ve birbirlerine dönüşmeleri imkansızdır. Önemli olan alandır; bu, maddenin ana özelliğinin ayrıklığın (maddenin sürekli sürekli yapısı kavramı) aksine süreklilik olduğu anlamına gelir.
Madde. Klasik bir madde üç toplanma durumundan birinde olabilir: gaz, sıvı veya katı. Ek olarak, maddenin oldukça iyonlaşmış bir durumu (genellikle gaz halindedir, ancak geniş anlamda herhangi bir toplanma durumu) ayırt edilir ve buna plazma adı verilir.
Kimyasal olarak tüm maddeler basit ve karmaşık (kimyasal bileşikler) ile inorganik ve organik maddelere ayrılır.
Fizikte bir alan, uzayın (veya daha geniş anlamda uzay-zamanın) tüm noktalarını karakterize eden ve sonsuz sayıda serbestlik derecesine sahip olan madde biçimlerinden biridir. Uzaydaki her noktaya belirli bir fiziksel miktar atanır. Bu değer genellikle bir noktadan diğerine geçerken değişir. Bu miktarın matematiksel formuna bağlı olarak skaler, vektör, tensör ve spinör alanları ayırt edilir.
Alanlar ayrıca doğalarına bağlı olarak elektromanyetik, yerçekimi, manyetik, elektrik ve nükleer kuvvet alanlarına ayrılır. Alanlar, cisimlerin etkileşimi (sonlu bir hızda aktarılan) şeklinde görünür (bu durumda, etkileşimin gücü, cisimlerin çeşitli özellikleri tarafından belirlenir: yerçekimi alanı için kütle, elektromanyetik alan için yük, vb.). kuantum fiziğinde, her alan türüne özgü parçacıkların aktarımıyla açıklanır (elektromanyetik için fotonlar, yerçekimi için varsayımsal gravitonlar, vb.). 1887'de Heinrich Rudolf Hertz elektromanyetik alanın varlığını deneysel olarak kanıtlayana kadar, uzun bir süre alanın yalnızca ışık dalgaları gibi olayların görsel teorik açıklaması olduğuna inanılıyordu.
4. ÖZEL DALGA DÜALİZMİ
MODERN FİZİKTE
Dalga-parçacık ikiliği, herhangi bir mikroparçacığın, bir parçacığın (parçacık) ve bir dalganın işaretlerini tespit etme özelliğidir. Dalga-parçacık ikiliği en açık biçimde temel parçacıklarda kendini gösterir. Bir elektron, bir nötron, bir foton, bazı koşullar altında, uzayda iyi lokalize edilmiş maddi nesneler (parçacıklar) gibi davranır, belirli enerjiler ve dürtülerle klasik yörüngeler boyunca hareket eder ve diğerlerinin altında, yeteneklerinde kendini gösteren dalgalar gibi davranır. girişim ve kırınım. Böylece, serbest elektronlara saçılan bir elektromanyetik dalga, elektromanyetik alanın kuantumu olan fotonlar gibi bireysel parçacıklardan oluşan bir akış gibi davranır (Compton etkisi) ve fotonun momentumu p = h/1 formülüyle verilir, p elektromanyetik dalganın uzunluğu ve h Planck sabitidir. Bu formül başlı başına düalizmin kanıtıdır. İçinde, solda tek bir parçacığın (fotonun) momentumu, sağda ise fotonun dalga boyu vardır.
Parçacık olarak düşünmeye alışkın olduğumuz elektronların dualitesi, tek bir kristalin yüzeyinden yansıdığında elektronların dalga özelliklerinin bir tezahürü olan bir kırınım modelinin gözlemlenmesiyle ortaya çıkar. Bir elektronun parçacık ve dalga özellikleri arasındaki niceliksel ilişki, bir fotonla aynıdır: p = h/1 (p, elektronun momentumu ve h, onun de Broglie dalga boyudur).
Dalga-parçacık ikiliği kuantum fiziğinin temelidir.
5. ATOM YAPISI
MODERN FİZİK AÇISINDAN
Atomların maddenin bölünmez parçacıkları olduğu hipotezi, doğa bilimlerinde ve öncelikle fizik ve kimyada, ideal gazlar için Boyle-Mariotte ve Gay-Lussac yasaları, cisimlerin termal genleşmesi ve çeşitli kimyasal yasalar gibi ampirik yasaları açıklamak için yeniden canlandırıldı. Aslında Boyle-Mariotte yasası bir gazın hacminin basıncıyla ters orantılı olduğunu belirtiyor ancak bunun nedenini açıklamıyor. Benzer şekilde, bir cisim ısıtıldığında boyutları artar, ancak termal genleşmenin ampirik yasası bu genleşmenin nedenini açıklamaz.
Açıkçası, böyle bir açıklama için ampirik yasalarda ifade edilen gözlemlenen bağımlılıkların ötesine geçip teorik hipotezlere ve yasalara yönelmek gerekir. Ampirik yasalardan farklı olarak gözlemlenemeyen nesnelerle ilgili kavramları ve nicelikleri içerirler. Atomlar ve onlardan oluşan moleküller de tam olarak bu tür nesnelerdir. Maddenin kinetik teorisinde atomların ve moleküllerin yardımıyla, listelenen ve bilinen diğer ampirik yasaların tümü ikna edici bir şekilde açıklanmıştır. Kimyada atom genellikle bir kimyasal elementin en küçük parçası veya birimi olarak tanımlanır.
Bununla birlikte, çevredeki dünyadaki cisimlerin ve fenomenlerin tüm çeşitli ve karmaşık özelliklerini ve kalıplarını daha basit olanlara indirgeme girişiminin başarılı olduğu düşünülemezdi, çünkü her bilgi düzeyinde yeni sınırlar ortaya çıktı ve maddenin yeni bölünmez parçacıkları ortaya çıktı. kurmak. Geçen yüzyılın sonuna kadar atomun böyle bir parçacık olduğu düşünülüyordu ancak fizikteki büyük keşifler bu bakış açısının terk edilmesine yol açtı. Bu keşifler arasında öncelikle radyum ve uranyum gibi kimyasal elementlerin doğal radyoaktivite olgusunun keşfine dikkat edilmelidir. Bu elementlerin doğal koşullar altında belirli radyoaktif ışınlar yaydığı ve bunun sonucunda diğer kimyasal elementlere ve sonuçta kurşuna dönüştüğü ortaya çıktı. Buradan atomların hiçbir şekilde değişmez, bölünmez ve evrenin son yapı taşı olmadığı hemen anlaşıldı. Radyoaktiviteden kısa bir süre sonra elektriğin en küçük parçacığı olan elektron keşfedildi. 1913'te E. Rutherford saçılmayı inceliyor?-
Ağır elementlerin atomlarına göre parçacıklar, bir atomun kütlesinin büyük kısmının ondan uzakta olduğu için merkezi kısmında - çekirdekte - yoğunlaştığını gösterdi.?
-
parçacıklar engellenmeden geçer. Bu deneylere dayanarak, negatif yüklü elektronların büyük bir çekirdeğin etrafındaki yörüngelerinde döndüğü atomun gezegensel bir modelini önerdi.
Daha sonra bu model önemli ölçüde değiştirildi. Elektronların herhangi bir yörüngede dönemeyeceği, yalnızca sabit olanlarda dönebileceği ortaya çıktı, çünkü aksi takdirde sürekli olarak enerji yayarlar ve çekirdeğe düşerler ve atom kendiliğinden çöker. Ancak atomlar çok kararlı oluşumlar olduğundan böyle bir şey gözlemlenmez. Bütün bunlar ve bunlara bağlı devrim niteliğindeki keşifler eski, klasik fizik açısından anlaşılıp açıklanamadı.
Fizikçiler atomun evrenin son yapı taşı olmadığını ve kendisinin daha basit, temel parçacıklardan oluştuğunu tespit ettikten sonra, bu tür parçacıkları araştırma fikri araştırmalarının odak noktası haline geldi. Daha önce olduğu gibi, fizikçilerin düşüncesi, cisimlerin ve doğal olayların tüm çeşitli karmaşık özelliklerini, daha sonra temel olarak adlandırılan az sayıda birincil, temel parçacığın basit özelliklerine indirgemeyi amaçlıyordu. En iyi bilinen temel parçacıklar elektron, foton, pi-mezonlar, müonlar, ağır leptonlar ve nötrinolardır. Daha sonra çok egzotik isimlere sahip parçacıklar keşfedildi: tuhaf parçacıklar, gizli "cazibesi" olan mezonlar, "büyülenmiş" parçacıklar, yükseliş parçacıkları, çeşitli rezonans parçacıkları ve diğerleri. Toplam sayıları 350'yi aşıyor. Bu nedenle, bu tür parçacıkların tümüne, başka elementler içermeyen, gerçekten temel denilmesi pek olası değildir. Bu inanç, bilinen tüm temel parçacıkların kendisinden oluştuğu varsayılan kuarkların varlığı hipoteziyle güçlenmektedir.
Temel parçacıkların karakteristik özelliklerinden biri de son derece küçük kütlelere ve boyutlara sahip olmalarıdır. Çoğunun kütlesi proton kütlesi yani 1,6 x 10 -24 gr, boyutları ise 10 -16 cm civarındadır.Bir diğer özelliği de doğup yok olabilmeleridir. yani diğer parçacıklarla etkileşime girdiğinde yayılır ve emilir. Örneğin bir çift elektron ve pozitronun iki fotona dönüşümü: e - + e +->
2?
Diğer temel parçacıklarda da benzer karşılıklı dönüşümler meydana gelir.
Pirinç. 2. Atomik yapı
6. TEMEL PARÇACIKLAR VE ÖZELLİKLERİ
Kuantum fiziğinin kazanımlarına uygun olarak, modern atomizmin temel kavramı, temel parçacık kavramıdır, ancak bunların, antik çağın atomculuğuyla hiçbir ortak yanı olmayan özellikleri vardır.
Mikro dünya fiziğinin gelişimi, temel parçacıkların özelliklerinin ve bunların etkileşimlerinin tükenmezliğini göstermiştir. Yeterince yüksek enerjiye sahip tüm parçacıklar birbirine dönüşebilir ancak bir takım korunum yasalarına tabidir. Bilinen temel parçacıkların sayısı sürekli artıyor ve kararsız rezonans durumları da dahil olmak üzere halihazırda 300 çeşidi aşıyor. Bir parçacığın en önemli özelliği dinlenme kütlesidir. Bu özelliğe göre parçacıklar 4 gruba ayrılır:
1. Hafif parçacıklar - leptonlar (foton, elektron, pozitron). Fotonların dinlenme kütlesi yoktur.
2. Ortalama kütleli parçacıklar - mezonlar (mu-meson, pi-meson).
3. Ağır parçacıklar - baryonlar. Bunlar, çekirdeğin bileşenleri olan nükleonları içerir: protonlar ve nötronlar. Proton en hafif baryondur.
4. Süper ağır - hiperonlar. Birkaç kararlı çeşit vardır: fotonlar (elektromanyetik radyasyonun kuantumu); gravitonlar (yerçekimi alanının varsayımsal kuantumu); elektronlar; pozitronlar (elektronların antipartikülleri); protonlar ve antiprotonlar; nötronlar; nötrinolar tüm temel parçacıklar arasında en gizemli olanıdır.
Nötrinolar, Evrendeki maddenin tüm evrimindeki kozmik süreçlerde büyük bir rol oynamaktadır. Ömürleri neredeyse sonsuzdur. Bilim adamlarına göre nötrinolar, yıldızların yaydığı enerjinin önemli bir kısmını taşıyor. Güneşimiz, nötrino radyasyonu nedeniyle enerjisinin yaklaşık %7'sini kaybeder; Güneş ışınlarına dik olan Dünya'nın her santimetrekaresine saniyede yaklaşık 300 milyon nötrino düşer. Bu radyasyonun sonraki kaderi bilinmiyor, ancak nötrinonun doğadaki madde döngüsüne yeniden girmesi gerektiği açıktır.
Temel parçacıkların bir özelliği, bunların çoğunun, yeterince yüksek enerjiye sahip diğer parçacıklarla çarpışmalarda ortaya çıkabilmesidir: yüksek enerjili bir proton, bir pi-mezonun emisyonu ile bir nötrona dönüşür. Bu durumda, temel parçacıklar diğerlerine bozunur: bir nötron bir elektrona, bir proton ve bir antinötrinoya ve nötr bir pi-mezon iki fotona dönüşür. Dolayısıyla Pi mezonları, nükleonları ve çekirdekleri birleştiren nükleer alan kuantumlarıdır.
Bilim geliştikçe temel parçacıkların yeni özellikleri keşfediliyor. Parçacıkların özelliklerinin karşılıklı bağımlılığı onların karmaşık doğasını, çok yönlü bağlantıların ve ilişkilerin varlığını gösterir.
Çoğu temel parçacık, elektrik yüklerinin ve manyetik momentlerin zıt işaretleriyle ayırt edilen antiparçacıklara sahiptir: antiprotonlar, antinötronlar, vb. Antipartiküller, sıradan maddeyle aynı hareket yasalarına uyan kararlı atom çekirdekleri ve antimadde oluşturmak için kullanılabilir. Antimadde uzayda büyük miktarlarda bulunmuyor, dolayısıyla bir “anti-dünya”nın varlığı, yani. Antimaddeden oluşan galaksiler sorunludur.
Böylece her yeni keşifle birlikte mikro dünyanın yapısı inceleniyor ve giderek daha karmaşık hale geliyor. Ne kadar derine inersek, bilim o kadar çok yeni özellik keşfeder.
7. EVRENİN MODELLERİ,
MODERN KOZMOLOJİDE GELİŞTİRİLDİ
Evrenin modern kozmolojik modelleri, A. Einstein'ın uzay ve zaman ölçüsünün Evrendeki yerçekimi kütlelerinin dağılımı tarafından belirlendiği genel görelilik teorisine dayanmaktadır. Bir bütün olarak özellikleri, maddenin ortalama yoğunluğu ve diğer spesifik fiziksel faktörler tarafından belirlenir. Modern göreli kozmoloji, A. Einstein'ın genel görelilik teorisinde ortaya koyduğu temel yerçekimi denkleminden başlayarak Evrenin modellerini oluşturur. Einstein'ın yerçekimi denkleminin bir değil birçok çözümü var ve bu da Evrenin birçok kozmolojik modelinin varlığını açıklıyor. İlk model 1917'de L. Einstein'ın kendisi tarafından geliştirildi. A. Einstein'ın Evrenin kozmolojik modeline uygun olarak, dünya alanı homojen ve izotropiktir, madde ortalama olarak içinde eşit olarak dağılmıştır, kütlelerin yerçekimsel çekiciliği evrensel kozmolojik olarak telafi edilir itme.
Bu model o dönemde oldukça tatmin edici görünüyordu çünkü bilinen tüm gerçeklerle tutarlıydı. Ancak A. Einstein'ın ortaya attığı yeni fikirler, daha fazla araştırmayı teşvik etti ve çok geçmeden soruna yaklaşım kararlı bir şekilde değişti.
Aynı 1917'de Hollandalı gökbilimci W. de Sitter, yerçekimi denklemlerine de çözüm olan başka bir model önerdi. Bu çözüm, maddeden arınmış “boş” bir Evren durumunda bile var olabilecek özelliğe sahipti. Böyle bir Evrende kütleler ortaya çıktıysa, o zaman çözüm durağan olmaktan çıktı: kütleler arasında onları birbirlerinden uzaklaştırma ve tüm sistemi çözme eğiliminde olan bir tür kozmik itme ortaya çıktı. W. de Sitter'e göre genişleme eğilimi yalnızca çok uzak mesafelerde farkedildi.
1922'de Rus matematikçi ve jeofizikçi L.A. Friedman, evrenin durağanlığıyla ilgili klasik kozmoloji varsayımını reddetti ve kozmolojik soruna şu anda kabul edilen çözümü verdi.
A.A.'nın denklemlerini çözme. Friedman üç olasılığa izin veriyor:
Evrendeki ortalama madde ve radyasyon yoğunluğu belirli bir kritik değere eşitse, dünya alanı Öklidyen olur ve Evren başlangıç nokta durumundan süresiz olarak genişler;
yoğunluk kritikten azsa uzay Lobaçevski geometrisine sahiptir ve ayrıca sınırsız genişler;
yoğunluk kritik olandan daha büyükse, Evrenin alanı Riemannian olur, bir aşamadaki genişlemenin yerini başlangıç nokta durumuna kadar devam eden sıkıştırma alır.
Modern verilere göre, Evrendeki ortalama madde yoğunluğu kritik düzeyden daha azdır, bu nedenle Lobaçevski modelinin daha olası olduğu düşünülmektedir, yani. uzaysal olarak sonsuz genişleyen Evren. Ortalama yoğunluk için büyük önem taşıyan bazı madde türlerinin şimdilik hesaba katılmaması mümkündür. Bu bağlamda, Evrenin sonluluğu veya sonsuzluğu hakkında nihai sonuçlara varmak için henüz erken.
Evrenin genişlemesi bilimsel olarak kanıtlanmış bir gerçek olarak kabul edilir. W. de Sitter, sarmal gökadaların hareketine ilişkin verileri arayan ilk kişiydi. Galaksilerin geri çekilmesini gösteren Doppler etkisinin keşfi, daha ileri teorik çalışmalara ve sarmal bulutsuların mesafeleri ve hızlarına ilişkin yeni ve geliştirilmiş ölçümlere ivme kazandırdı.
1929'da Amerikalı gökbilimci E.P. Hubble, galaksilerin uzaklığı ile hızı arasında garip bir ilişkinin varlığını keşfetti: tüm galaksiler bizden uzaklaşıyor ve mesafeyle orantılı olarak artan bir hızla galaksiler sistemi genişliyor.
Ancak Evrenin şu anda genişlediği gerçeği, sorunu şu veya bu model lehine açık bir şekilde çözmemize henüz izin vermiyor.
8. EVRENİN EVRİMİNİN ANA AŞAMALARI
MODERN BİLİM AÇISINDAN
Çoğu kozmolojik sorunun çözülebileceği Evrenin evrimi için en olası senaryolardan biri olarak modern kozmoloji, şişme aşamasını içeren bir senaryoyu dikkate alır. Latince'den tercüme edilen enflasyon, enflasyon anlamına gelir. Şişme aşaması, Evrenin şişme sürecini içerir. Şişme teorisinin ana fikri, hem Evrenin genişlemesinin hem de sonraki evrimsel gelişim sürecinin tamamının, tüm maddenin yalnızca fiziksel bir boşlukla temsil edildiği bir durumdan kabul edilmesidir. Ancak fiziksel anlamda boşluk boşluk değildir; içinde her türlü parçacığın, kuantanın ve alanın doğuş ve yok edilme süreçleri sürekli olarak meydana gelir.
Büyük Patlama modeli. 15 milyar yıl önce meydana gelen Büyük Patlama'dan sonra Evren'in kademeli olarak soğumasının ve genişlemesinin başladığına inanılıyor. Büyük Patlama'nın nedenleri ve Evrenin tüm modellerindeki genişlemeye geçişin nedenleri belirsiz ve herhangi bir modern fiziksel teorinin kapsamı dışında kabul ediliyor. Ancak bir patlama olsaydı, resim şöyle görünür:
1. Genişlemenin başlangıcından 10-43 saniye sonra parçacıkların ve antiparçacıkların doğuşu başladı.
2. 10-6 saniye sonra - protonların ve antiprotonların ortaya çıkışı ve yok olmaları. Proton sayısı antiproton sayısını yüz milyonda bir oranında (10-8) aştı, bunun sonucunda tüm galaksilerin, yıldızların ve gezegenlerin ortaya çıktığı madde yok edildikten sonra ortaya çıktı ve korundu. Eğer proton sayısı antiproton sayısına eşit olsaydı, madde tamamen radyasyona dönüşecek, Uzay ve Dünya'nın gözlemlenmesi mümkün olmayacaktı.
Genişlemenin başlamasından 3.1 saniye sonra elektron-pozitron çiftleri oluşturulup yok olmaya başladı.
4. 1 dakika sonra nükleer füzyon ve döteryum ve helyum çekirdeklerinin oluşumu başladı. İkincisi, kalan protonların kütlesinin yaklaşık %30'unu oluşturuyordu. Genişleme sürecinde sentezleri için yeterli zaman olmadığından daha ağır elementlerin oluşumu bu teori çerçevesinde açıklanamamıştır. Bu elementler yıldızların daha sonraki evriminde yıldızların bağırsaklarındaki termonükleer reaksiyonların bir sonucu olarak oluşur ve süpernova patlamaları sırasında ağır elementler sentezlenir ve daha sonra dış uzaya atılır ve sonunda burada gaz ve toz bulutları halinde yoğunlaşır ve buradan ikinci olarak atomik elementler oluşur. Etrafında Güneş ve gezegenler gibi nesil yıldızlar oluşur.
Büyük Patlama'dan 300 bin yıl sonra radyasyon maddeden ayrılmış, Evren şeffaflaşmış ve sonraki milyarlarca yıl içinde galaksiler, küresel kümelerde birincil yıldızlar ve galaksilerin sarmal kollarında ikinci nesil yıldızlar oluşmaya başlamıştır.
9. SONUÇ
İnsanlar uzun zamandır dünyanın çeşitliliğine ve tuhaflığına bir açıklama bulmaya çalışıyorlar.
Fizikte yukarıda belirtilen devrim niteliğindeki keşiflerin tümü, daha önce var olan dünya görüşlerini altüst etti. Klasik mekanik yasalarının evrenselliğine olan inanç ortadan kalktı, çünkü atomun bölünmezliği, kütlenin sabitliği, kimyasal elementlerin değişmezliği vb. hakkındaki önceki fikirler yok edildi.
Modern bilimde, maddi dünyanın yapısı hakkındaki fikirlerin temeli, maddi dünyanın herhangi bir nesnesinin, ister atom, ister gezegen, organizma veya galaksi olsun, karmaşık bir oluşum olarak değerlendirilebileceği bir sistem yaklaşımıdır. bütünlük halinde düzenlenmiş bileşen parçaları. Bilimde nesnelerin bütünlüğünü belirtmek için sistem kavramı geliştirildi.
Herhangi bir sistemik araştırmanın başlangıç noktası, incelenen sistemin bütünlüğü fikridir. Sistemin bütünlüğü, tüm bileşen parçalarının bir araya getirildiğinde yeni bütünleştirici özelliklere sahip benzersiz bir bütün oluşturması anlamına gelir.
Doğa bilimlerinde iki büyük maddi sistem sınıfı ayırt edilir: cansız doğa sistemleri ve canlı doğa sistemleri.
Cansız doğada, temel parçacıklar, atomlar, moleküller, alanlar, fiziksel boşluk, makroskobik cisimler, gezegenler ve gezegen sistemleri, yıldızlar ve yıldız sistemleri - galaksiler, galaksi sistemleri - metagalaksi, maddenin yapısal organizasyon seviyeleri olarak ayırt edilir.
Canlı doğada, maddenin yapısal organizasyonu, hücre öncesi seviyedeki sistemleri (nükleik asitler ve proteinler) içerir; tek hücreli organizmalar ve temel canlı madde birimleri şeklinde sunulan özel bir biyolojik organizasyon düzeyi olarak hücreler; flora ve faunanın çok hücreli organizmaları; türler, popülasyonlar ve biyosinozlar dahil olmak üzere organizma üstü yapılar ve son olarak tüm canlı madde kütlesi olarak biyosfer.
Maddi dünyayı incelemeye insanlar tarafından doğrudan algılanan en basit maddi nesnelerle başlayan doğa bilimleri, maddenin derin yapılarının, insan algısının sınırlarının ötesinde ve dünyanın nesneleri ile ölçülemez olan en karmaşık nesnelerinin incelenmesine geçer. günlük deneyim.
Maddenin ve onun yapısal seviyelerinin incelenmesi, sonuçta materyalist mi yoksa idealist mi olduğuna bakılmaksızın, bir dünya görüşünün oluşması için gerekli bir koşuldur.
KULLANILAN REFERANSLARIN LİSTESİ
- Weinberg S. İlk üç dakika. Evrenin kökenine modern bir bakış / S. Weinberg. -M.: Nauka, 1981
- Dorfman Ya.G. 19. yüzyılın başından 20. yüzyılın ortalarına kadar dünya fizik tarihi 8Ya.G.Dorfman. -M.: Nauka, 1979
- Marion J.B. Fizik ve fiziksel dünya / J.B. Marion. -M.: Mir, 1975
- Khoroshavina S.G. Modern doğa biliminin kavramları: bir ders dersi / Ed. 4. - Rostov yok: Phoenix, 2005
- Shklovsky I.S. Yıldızlar, doğumları, yaşamları ve ölümleri / I.S. Shklovsky. -M.: Nauka, 1977
Maddenin yapısının üç düzeyi: mikro, makro ve mega dünya. Nesnel bir gerçeklik olarak madde. Hareket eden maddenin iki ana biçimi: uzayda ve zamanda. Demokritos'un maddesinin yapısının atomistik hipotezi. Niels Bohr'un atom teorisi ve modeli.
A akademi
Ölçek
"KSE" disiplininde
konuyla ilgili: "Mikro, makro ve mega dünyadaki temel etkileşimler ve yapı çeşitliliği"
İçerik GİRİŞ 3- Bölüm I. Madde 5
- Bölüm II. Maddenin organizasyonunun yapısal seviyeleri. 7
- Mikro, makro, mega dünyalar 7
- 2.1 Mikrodünya 8
- 2.2 Makro dünya 10
- 2.3 Megadünya 13
- Sonuç 21
- Referanslar 22
Gorelov A.A. Modern doğa biliminin kavramları. - M.: Merkez, 1998. - 208 s.
Gorbaçov V.V. Modern doğa biliminin kavramları: Ders kitabı. ödenek üniversite öğrencileri için. - M., 2005. - 672 s.
Karpenkov S.Kh. Modern doğa bilimi kavramları - M.: 1997.
