Внутреннее строение Земли

8Земля – третья от Солнца планета Солнечной системы – совершает в пространстве сложное движение. Она обращается вокруг Солнца по эллиптической орбите с орбитальной скоростью около 30 км/с. Земная кора – твердая слоистая внешняя оболочка Земли. Мощность земной коры в планетарном масштабе чрезвычайно мала (в среднем около 35 км). Мощность ее сильно меняется от 5 км под океанами до 70 км под горными сооружениями. На 90 % состоит из 8 химических элементов: кислорода, кремния, алюминия, железа, кальция, калия, натрия, магния. Есть 2 разновидности земной коры – континентальная (более мощная, сложная и имеет 3 слоя – осадочный, гранитный и базальтовый) и океаническая (более тяжелая и преимущественно базальтовая с отсутствием гранитного слоя).Мантия распространяется на глубину 2900 км. Ее объем составляет 83 % (с ядром – 99 %) объема планеты. Несмотря на высокую температуру (2000 "С), вещество мантии вследствие огромного давления находится в твердом кристаллическом состоянии. Внутри мантии на глубине 100–250 км под континентами и 50-100 км под океанами начинается слой повышенной пластичности вещества, близкого к точке плавления, –астеносфера. Подошва астеносферы находится на глубинах порядка 400 км. Земная кора вместе с верхним твердым слоем мантии над астеносферой называется литосферой. Литосфера – относительно хрупкая оболочка. Она разбита глубинными разломами на крупные блоки – литосферные плиты. Ядро находится на глубинах от 2900 до 6371 км, т. е. радиус ядра занимает более половины радиуса Земли и имеет мощность примерно 3500 км. Ядро состоит из внешнего и внутреннего слоев. Предполагают, что во внешней части ядра вещество находится в расплавленном подвижном состоянии и в нем изза вращения планеты возникают электрические токи, которые создают магнитное поле Земли; внутренняя часть ядра твердая. Земное ядро состоит из железа с примесью более легких элементов. С глубиной нарастают давление и температура, которая составляет в ядре около 5000 "С.Слои Земли различаются по химическому составу, что связывают с дифференциацией первичного холодного вещества планеты в условиях его сильного разогрева и частичного расплавления. Предполагают, что при этом более тяжелые элементы (железо, никель и др.) «тонули», а относительно легкие (кремний, алюминий и др.) «всплывали». Первые образовали ядро, вторые – земную кору. Из расплава одновременно выделялись газы и пары воды, которые сформировали первичные атмосферу и гидросферу.Абсолютный возраст Земли примерно равен 4,6 млрд лет. Возраст древнейших пород Земли – гранитогней-сов, обнаруженных на суше, – равен 3,8–4,0 млрд лет. О событиях геологического прошлого дает представление единая международная геохронологическая шкала. Ее основными временными подразделениями являются эры: архейская, протерозойская, палеозойская, мезозойская, кайнозойская. Древнейший интервал геологического времени, включающий ар-хей и протерозой, называютдокембрием (90 % всей геологической истории Земли). Далее выделена палеозойская («древняя жизнь») эра (от 570 до 230 млн лет назад), мезозойская («средняя жизнь») эра (от 230 до 65–67 млн лет назад) и кайнозойская («новая жизнь») эра (от 65–67 млн лет до наших дней). Внутри эр выделяются меньшие временные отрезки – периоды.

Литосфера как абиатичесая сфера жизни.

Литосфера – это внешняя твердая оболочка Земли, которая включает всю земную кору и часть верхней мантии. Литосфера является источником всех минеральных ресурсов, одним из основных объектов антропогенной деятельности. Основную ценность представляет почвенный слой литосферы. Почва – это органоминеральный продукт, созданный в результате многолетней деятельности живых организмов и воздействия абиотических факторов: воды, воздуха, тепла, света. Почва возникла вместе с живым веществом и развивалась под влиянием деятельности растений, животных и микроорганизмов. Современные почвы являются трехфазной системой (твердые частицы, вода и газы, растворенные в воде), состоящей из смеси минеральных частиц (продуктов разрушения горных пород) и органических веществ {продукты жизнедеятельности организмов и грибов). Почвы играют огромную роль в кругообороте воды, углекислого газа и других веществ. В литосфере происходят различные процессы, которые прямо не зависят от человека, что и позволяет говорить о ее абиотическом характере, Выветривание. Под выветриванием понимается разрушение и преобразование горных пород под действием различных абиотических факторов. В зависимости от сочетания этих факторов выделяют физическое, химическое и биохимическое выветривание. 1. Физическое выветривание происходит вследствие перепада температур, действия корневых систем и замершей воды. 2. Химическое выветривание осуществляется при совместном воздействии агрессивной водной среды, содержащей различные химические соединения. 3. Биохимическое выветривание имеет своей причиной воздействие органических кислот и преобразование остатков живых организмов. Оползни и сели. Суть этих явлений заключается в перемещении обломков горных пород по поверхности Земли. Причиной этих перемещений выступают гравитационные процессы, которые подразделяются на обвальные, провальные и медленные. Извержения вулканов. Распространение и извержение вулканов связаны с активными границами литосферных плит. Типы вулканов и их извержения зависят от состава магмы, формы подводящего канала, концентрации летучих веществ. Подземные воды. Перемещение подземных вод зависит от водопроницаемости пород. С подземными водами вязаны процессы создания поверхностного и подземного рельефов. Поверхностные водостоки. Деятельность поверхностных вод связана с эрозией, формированием оврагов. Помимо эрозионной функции, реки выполняют также переносную и аккумулятивную работу. Таким образом, мы можем видеть, что литосфера является абиотической средой и играет важную роль в жизни человека.

Экологические функции литосферы

Обычно выделяют четыре экологические функции литосферы: ресурсную, геодинамическую, физическую и химическую.

Ресурсная функция литосферы определяет роль ресурсов, содержащихся в литосфере, а также факторов пространственного характера для жизни биоты и человека. Известно, что литосфера содержит различные материальные ресурсы, большинство из которых активно используются человеком. Именно в этой связи наблюдается значительная ресурсная напряженность, которая не убывает, а нарастает год от года.

Весьма тревожная ситуация сложилась с энергетическими ресурсами. Согласно популярным оценкам, газ и нефть перспективны не более чем на 50 лет, уголь приблизительно на 150 лет. До настоящего времени нет четких представлений о тех энергетических ресурсах, которые человечество намерено использовать, допустим, через 50 лет. Атомная энергетика опасна, трудноразрешимой представляется проблема реактивации отходов ядерной промышленности: во всей литосфере пока не обнаружено такого укромного местечка, где можно было бы спрятать радиоактивные вещества в безопасном для биоты состоянии. Не разработаны пути использования в удовлетворяющем человечество количестве солнечной и ветряной энергии (для размещения солнечных батарей и ветряных электростанций требуется много места, а коэффициент полезного действия их все ещё недостаточно высок).

Крайнюю озабоченность вызывает ситуация с запасами полиметаллических руд, содержащих никель, кобальт, вольфрам, молибден, медь, свинец, цинк, олово. Считается, что они будут исчерпаны в ближайшие 60 лет; лишь несколько лучше обстоят дела с железными, марганцевыми и хромовыми рудами.

Человечество пока намного более успешно разрушает, чем восстанавливает литосферу. С большим трудом осознается, что объектом экологической заботы является такой грандиозный экологический объект, как литосфера.

Человечество стало мощной литосферной силой и рельефообразующим фактором. К увеличению сейсмичности приводит интенсивная добыча газа и нефти, закачка воды глубоко под землю, рытье карьеров и котлованов, заполнение водой котловин; оседают плотины электростанций, крупные города типа Токио и Москвы. Глубина депрессий поверхности Земли достигает сотен километров. Человечеству становится тесно на поверхности планеты, а потому оно обращается к подземному геологическому пространству. В этой связи требуется очень точная геоэкологическая оценка.

Географическая оболочка земли.

География изучает часть планеты, охватывающую верхние слои литосферы (земную кору), всю гидросферу и приземную часть атмосферы, до высоты примерно в 20 км. Общая же «толщина» этой оболочки в среднем 40 км, хотя по разным подсчётам она изменяется от 50 до 100 км. Это очень немного по сравнению не только с необъятным космосом, но и с размерами Земли (её средний радиус около 6371 км). Но для людей это самая важная, а для науки — крайне интересная для изучения оболочка.
Известно, что это — так называемая географическая оболочка и что только в ней имеются условия для жизни. Недаром создатель учения о географической оболочке, академик Андрей Александрович Григорьев, часто называл её географической средой.

Понятие и состав географической оболочки

Географическая оболочка — самый большой на Земле природный комплекс, в котором литосфера, гидросфера, атмосфера и биосфера, сложно переплетаясь, взаимодействуют между собой, проникают друг в друга. В пределах оболочки, как бы лежащей на границе планеты и космоса, действуют как космические, так и внутренние силы. Одно из важнейших свойств географической оболочки — наличие веществ (прежде всего воды) одновременно в жидком, твёрдом и газообразном состоянии

Географическая оболочка уникальна прежде всего тем, что в ней действуют, переплетаясь между собой, взаимно дополняя друг друга или сталкиваясь как противоположные, разные формы энергии. Часть из них — земного происхождения, часть — космического. Обилие энергии порождает различные процессы — геологические, биологические, физические и химические. Мы говорим о том, что на земной поверхности происходит противоборство внешних и внутренних сил. Причём одни из них стремятся установить равновесие. Например, сила тяжести, с которой связаны и выравнивание рельефа, и стекание воды в его понижения. С силами притяжения Луны и Солнца связаны приливы и отливы. Вращение Земли приводит к отклонению русел рек, морских и воздушных течений. Среди внутренних источников энергии на первом месте стоит распад радиоактивных веществ, с которым связаны образование гор и движение литосферных плит, землетрясения и извержения вулканов, деятельность гейзеров, горячих источников. Все эти процессы сопровождаются обезвоживанием и дегазацией недр, т.е. выносом воды и газов на земную поверхность. Немалую роль играет и то, что Земля, как большой магнит, образует магнитное поле, которое влияет не только на процессы притяжения, но и на поведение электрических разрядов в атмосфере.
Космическая энергия достигает поверхности Земли в виде различных излучений, из которых главенствует солнечное. Его поступает очень много, и хорошо ещё, что значительная часть отражается и уходит обратно в космос. Тепловая часть солнечной энергии определяет прежде всего неодинаковый нагрев различных участков поверхности земного шара, с чем связаны воздушные и морские течения, прибрежные и горно-долинные ветры. Нагреваясь днём и остывая ночью, растрескиваются и разрушаются верхние слои горных пород. Но главное — с солнечной энергией связаны два важнейших процесса, которые, собственно, и создают на Земле уникальную оболочку. Это — круговорот воды и развитие жизни.

Формирование современной географической оболочки

Географическая оболочка охватывает верхнюю часть земной коры, нижнюю часть атмосферы и включает в себя гидросферу, почвенный и растительный покровы и животный мир. В отличие от других сфер земного шара (а также от оболочек других планет) в географической оболочке Земли вещество встречается в трёх состояниях, процессы в ней протекают как за счёт космических, так и внутренних, земных, источников энергии; только в ней есть жизнь.
Географическая оболочка — это система: все её компоненты взаимосвязаны, взаимодействуют и взаимно определяют друг друга. И самое главное — это система открытая: обмен веществ и энергии происходит не только между её компонентами, но и между оболочкой, космосом и внутренними частями Земли.
В своём развитии географическая оболочка прошла три этапа. Начало первому из них — неорганическому — положило отделение суши от океана и выделение атмосферы. На втором этапе в географической оболочке образуется биосфера, преобразившая все протекающие ранее в ней процессы. На третьем — современном — в географической оболочке возникает человеческое общество.

9. Корпускулярная и континуальная концепции описания природы.
Одним из наиболее важных вопросов как философии, так и естествознания является проблема материи. Представления о строении материи нашли свое выражение в борьбе двух концепций: прерывности (дискретности) материи – корпускулярная концепция, и непрерывности (континуальности) материи – континуальная концепция. С ними тесно связаны проблемы взаимодействия материальных объектов, которые проявляются как концепции близкодействия (передача действия от точки к точке) и дальнодействия (передача действия без физической среды).

Корпускулярная концепция опирается на идеи Демокрита, отождествившего пространство с пустотой и приписавшего пустоте индивидуальное существование. По Демокриту пространство есть то, что существует само по себе, независимо от материи и является "вместилищем" тел. Оно может быть заполнено телами, а может быть абсолютно пустым в виде особого реального объекта. Ньютон в своей механике эту идею развил до четкого представления об абсолютном пространстве и абсолютном времени, которые не зависят друг от друга и не связаны с материей. Ньютон разработал концепцию прерывности. Его подход основывался на признании дальнодействующих сил. В 1672-1676 годах он распространил атомистику на световые явления и создал корпускулярную теорию света. По своему мировоззрению Ньютон был вторым после Декарта великим представителем механистического материализма в естествознании XVII-XVIIIвеков. Декарт стремился построить общую картину природы, в которой все явления объяснялись как результат движения больших и малых частиц, образованных из единой материи. Недостатки механистической атомистики:

– отсутствие достоверного экспериментального материала;

– атомы рассматривались как частицы, лишенные возможности превращения;

– единственной формой движения принималось механическое движение.

Сложившиеся к началу XIX века представления о строении материи были односторонними и не давали возможности объяснить ряд экспериментальных фактов. Разработанная М. Фарадеем и Дж. Максвеллом в XIX веке теория электромагнитного поля показала, что признанная концепция не может быть единственной для объяснения структуры материи. В своих работах М. Фарадей и Дж. Максвелл показали, что поле – это самостоятельная физическая реальность. Таким образом, в науке произошла определенная переоценка основополагающих принципов, в результате которой обоснованное Ньютоном дальнодействие заменялось близкодействием, а вместо представлений о дискретности выдвигалась идея непрерывности, получившая свое выражение в электромагнитных полях, т.е. развитие получила континуальная концепция.

Двойственность описание природы особенно проявляется при рассмотрении пространственных и временных свойств материи. На эмпирическом уровне познания мира понятие пространства позволяет описывать порядок сосуществования материальных объектов по признакам "слева – справа", "дальше – ближе", "сверху – снизу", "больше по размерам – меньше". Понятие времени выражает порядок смены событий по признаку "раньше – позже". Пространство и время органически связаны с материей, не могут существовать самостоятельно, обособленно от нее. Основы такого взгляда заложил Аристотель и развил Г. В. Лейбниц (1646-1716). Дальнейшее углубление этого представления о пространстве и времени осуществил Эйнштейн в теории относительности.

В современной физике строго доказано, что пространство и время неразрывно связаны между собой, то есть составляют единое четырехмерное пространство-время и наш мир, следовательно, четырехмерен. Это доказательство осуществлено Эйнштейном в рамках специальной теории относительности. В общей теории относительности установлена количественная связь геометрических свойств (метрики) пространства-времени с материей. Вблизи тяготеющих масс пространство-время "искривляется" и уже не является привычным для нас используемым в классической физике (так называемым эвклидовым). Это представление о четырехмерном пространстве-времени эффективно "работает" в масштабах от размеров видимой Вселенной до размеров элементарных частиц.

Итак, по современным представлениям наш реальный мир четырехмерен: три измерения являются пространственными и одно – временным. Строго показано, что если бы наше геометрическое пространство имело больше 3-х измерений, то планеты, движущиеся вблизи Солнца, и электроны, движущиеся вблизи ядер атомов, не могли бы образовывать устойчивые планетарные и атомные системы. Тем не менее, современные теории, правильно отражающие закономерности в глубоком микромире и ранние стадии эволюции Вселенной, вынуждены оперировать многомерными пространствами. Однако "избыточные" измерения, сыграв свою роль при объяснении тех или иных свойств материи или определенных этапов ее эволюции, неизбежно выпадают из игры.

Установлено, что пространство и время обладают тремя фундаментальными свойствами (тремя видами симметрии):время однородно, а пространство однородно и изотропно. Изотропность пространства означает, что в любых направлениях его свойства абсолютно одинаковы, то есть пространство обладает симметрией относительно операции поворота. Однородность пространства (симметрия относительно операции сдвига, перемещения) означает абсолютную одинаковость свойств пространства в различных его точках. Аналогичная симметрия времени относительно "сдвига" (выбора момента начала отсчета времени) отражает одинаковость его свойств в прошлом, настоящем и будущем. Перечисленные свойства пространства и времени физически проявляются в одинаковости законов Природы, в различных направлениях во Вселенной, в различных ее местах и в различные моменты времени.

В соответствии с достижениями квантовой физики основополагающим понятием современного атомизма является понятие элементарной частицы, но им присущи такие свойства, которые не имели ничего общего с атомизмом древности, в частности, дуализм свойств. В 1900 г. М. Планк показал, что энергия излучения или поглощения электромагнитных волн не может иметь произвольные значения, а кратна энергии кванта, т.е. волновой процесс приобретает окраску дискретности. Идея Планка о дискретной природе света получили свое подтверждение в области фотоэффекта. Де Бройль открыл примерно в это же время у частиц волновые свойства (дифракция электрона). Таким образом, частицы неотделимы от создаваемых ими полей, и каждое поле вносит свой вклад в структуру частиц, обуславливая их свойства. В этой неразрывной связи частиц и полей можно видеть одно из наиболее важных проявлений единства прерывности и непрерывности в структуре материи. Для характеристики прерывного и непрерывного в структуре материи следует также упомянуть единство корпускулярных и волновых свойств всех частиц и фотонов. Единство корпускулярных и волновых свойств материальных объектов представляет собой одно из фундаментальных противоречий современной физики и конкретизируется в процессе дальнейшего познания микроявлений. Изучение процессов макромира показали, что прерывность и непрерывность существуют в виде единого взаимосвязанного процесса. При определенных условиях макромира микрообъект может трансформироваться в частицу или поле и проявлять соответствующие им свойства.

Вся обстановка в науке в начале XX века складывалась так, что представления о дискретности и непрерывности материи получили свое четкое выражение в двух видах материи: веществе и поле, различие между которыми явно фиксировалось на уровне явлений микромира. Однако дальнейшее развитие науки показало, что такое противопоставление является весьма условным. Было показано, что материя проявляет как непрерывные, так и корпускулярные свойства. Необходимо добавить, что представление о дискретности пространства-времени в современном естествознании все-таки существует, но оно применяется только в связи с объяснением самых ранних этапов эволюции Вселенной.

Квантово-волновой дуализм.

Усилия Эйнштейна по совмещению механики с электромагнетизмом (в частности, факта

незавимости скорости света от выбора инерциальной системы отсчета с фактом

независимости скорости света от скорости источника) потребовали от него отказаться в

механике от партикуляристской онтологии. С формальной точки зрения это оказалось на

удивление легко сделать. Рассмотрим тректорию движущейся частицы. Эта траектория

представляет собой совокупность всех мгновенных положений частицы и содержит всю

информацию о ее движении. Если частица является материальной точкой, то каждое

мгновенное положение частицы представляет собой атомарное событие - материальную

точку в пространстве-времени; всякая совокупность таких точек, в том числе обладающая

свойствами, которые мы обычно предполагаем у траектории частицы (в частности,

топологической связностью), это некоторое сложное событие. Почему бы нам не отказаться вовсе от представления о частицах и говорить только о траекториях и других событиях? Хотя траектория данной частицы выглядит по-разному в разных системах координат, правила преобразования координат позволяют взимно-однозначно отождествлять атомарные события (в классическом случае - любые атомарные события).

Как считают Эйнштейн и Инфельд, в классическом случае выбор между языком частиц,

движущихся в пространстве, и языком событий (траекторий), локализуемых в пространстве-времени, является “делом вкуса”. Однако уже специальная теория относительности дает решающий аргумент в пользу языка событий.

Непосредственная причина такого выбора состоит в том, что релятивизируя отношение одновременности удаленных в пространстве событий, теория относительности также релятивизирует различие между временем и пространством: события, которые в одной системе координат описываются как происходящие одновременно в разных местах, в другой системе координат могут описываться как происходящие в одном и том же месте в разное время. Даже если не принимать во внимание аргументы, связанные с теорией относительности, можно увидеть, что альтернативные онтологии частиц и событий различаются столь разительно, что вряд ли стоит относиться к выбору между ними легкомысленно. В отличие от самих частиц их траектории движения не движутся и не меняются. Кроме того, понятие события, как оно используется в теории относительности, не допускает представления о “пустом” абсолютном пространстве-времени - это исходный пункт теории. С формальной точки зрения пространство-время событий теории относительности весьма похоже на поле: в обоих случаях рассматривается геометрическое пространство, каждой точке которого приписываются значения определенных параметров. Чтобы сделать эту аналогию более полной, достаточно рассматривать поля также не в пространстве, а в пространстве-времени, фиксируя все их изменения на временной шкале. На первый взгляд онтология событий не кажется холистической: в частности, никакая траекория не занимает всего пространства-времени, а является ограниченным в пространстве-времени событием. Однако чтобы ограничить (выделить) событие в пространстве-времени, необходимо заранее предположить это пространство-время. Если отказаться от идеи о “пространстве-времени без событий” и считать, что пространство-время это не что иное как совокупность (геометрическое многообразие) событий, то прийдется допустить, что совокупность событий онтологически

предшествует каждому отдельному событию, то есть прийдется принять холистическую

онтологию, рассматривая мир как одно событие.

Тем не менее, кажется очевидным, что говоря о движущихся частицах и их траекториях, мы говорим об одном и том же. Кажется вполне разумным допустить, что частица и ее трактория - это не две разных вещи, а два разных описания одной и той же вещи.

Успех специальной теории относительности заставил многих философов (например, У.

Квайна) отказаться от онтологии частиц и предпочесть ей онтологию событий. Аргумент

сторонников событий состоит в том, что всякая траектория является множеством атомарных событий, но не всякое множество атомарных событий является траекторией (или может быть представлено в виде траектории). Поскольку только множества атомарных событий специального вида могут считаться траекториями частиц, онтология событий является более общей. Кроме того онтологическая редукция частиц к их траеториям позволяет раз и навсегда избавиться от всех каверзных вопросов, связанных с движением и сохранением тождества во времени, вроде парадоксов Зенона, а также парадоксов “статуя” и “корабль Тезея”.Чтобы увидеть проблематичность такого подхода достаточно принять во внимание ограничения, возникающие в общей теории относительности. Общая теория относительности не допускает глобальной системы координат и позволяет использовать системы координат, о которых идет речь в специальной теории, только локально. Это означает, что говоря мире как о совокупности всех событий, мы не можем одновременно идентифицировать (то есть локализовать в пространстве-времени) все эти события. Разговор о неидентифицируемых сущностях является сомнительным. С точки зрения общей теории относительности мы не можем исключить из рассмотрения движение, хотя речь здесь идет не о движении частиц, а о

движении наблюдателя, с которым связывается начало системы координат.Мое предположение состоит в том, что и язык частиц, и язык событий являются

необходимыми и нередуцируемыми друг к другу. Разумеется, говоря о движущихся

частицах, мы не можем не принимать во внимание их траектории. Однако я предполагаю, что верно и обратное - понятие траектории и вообще понятие события потеряет свой смысл без понятий движении и изменения. А эти последние понятия предполагают понятие о вещи, которая движется и изменяется, оставаясь при этом самой собой. Такая вещь и называется в физике частицей. Это допущение я буду называть классическим дуализмом.

Классический дуализм имеет много общих черт с квантовым. С одной стороны, в обоих

случаях мы имеем частицу. С другой стороны, в одном случае мы имеем траекторию

(событие), а в другом случае волну, то есть некоторую структуру поля. С формальной точки зрения и волна, и траектория могут быть описаны как некоторые пространственно-временные области. Не противореча ни здравому смыслу, ни физике мы можем также считать электромагнитные волны событиями. Проблема состоит в том, что электромагнитную волну невозможно считать траекторией соответствующей частицы в обычном смысле, поскольку описание этой волны не позволяет ответить на вопрос в какой точке пространства находится движущаяся точечная частица в каждый момент своего движения. Однако все это рассуждение является очень нестрогим - пока мы не определили формально ни что такое частица, ни что такое событие, ни что такое траектория, ни что такое точка, ни в каком смысле языки частиц и событий служат для описания “одного и того же”. Хотя классический дуализм кажется гораздо более естественным, чем квантовый, эта естественность основывается скорее на привычке, чем на точных теоретических основаниях. Мы не продвинемся дальше, если при обсуждении данных вопросов будем опираться только на интуицию и здравый смысл. Поэтому нашей следующей задачей будет определить все указанные выше понятия и объединить их в рамках единой теории, которая годилась бы как для классического, так и для квантового случая.

10.Классические теории эволюции вселенной.

Существует несколько теории эволюции. Теория пульсирующей Вселенной

утверждает, что наш мир произошел в результате гигантского взрыва. Но

расширение Вселенной не будет продолжаться вечно, т.к. его остановит

гравитация.

По этой теории наша Вселенная расширяется на протяжении 18 млрд. лет со

времени взрыва. В будущем расширение полностью замедлится, и произойдет

остановка. А затем Вселенная начнёт сжиматься до тех пор, пока вещество опять

не сожмется и произойдет новый взрыв.

Теория стационарного взрыва: согласно ей Вселенная не имеет ни начала, ни

конца. Она все время пребывает в одном и том же состоянии. Постоянно идет

образование нового водоворота, чтобы возместить вещество удаляющимися

галактиками. Вот по этой причине Вселенная всегда одинакова, но если

Вселенная, начало которой положил взрыв, будет расширяться до бесконечности,

то она постепенно охладится и совсем угаснет.

Но пока ни одна из этих теорий не доказана, т.к. на данный момент не

существует ни каких точных доказательств хотя бы одной из них.

Однако стоит отметить и еще одну теорию (принцип).

Антропный (человеческий) принцип первым сформулировал в 1960 году Иглис Г.И.

, но он является как бы неофициальным его автором. А официальным автором был

ученый по фамилии Картер.

Антропный принцип утверждает, что Вселенная такая, какая она есть потому, что

есть наблюдатель или же он должен появиться на определенном этапе развития. В

доказательство создатели этой теории приводят очень интересные факты. Это

критичность фундаментальных констант и совпадение больших чисел. Получается,

что они полностью взаимосвязаны и их малейшее изменение приведет к полному

хаосу. То, что такое явное совпадение и даже можно сказать закономерность

существует, дает этой, безусловно интересной теории шансы на жизнь.

Солнечная система

Наша Солнечная система – не единственная во Вселенной Элементы этой теории используются в современной космогонии.

В настоящее время общепризнанной является теория формирования планетной системы в четыре этапа. Планетная система формируется из того же протозвездного пылевого вещества, что и звезда, и в те же сроки. Первоначальное сжатие протозвездного пылевого облака происходит при потере им устойчивости. Центральная часть сжимается самостоятельно и превращается в протозвезду. Другая часть облака с массой, примерно в десять раз меньше центральной части, продолжает медленно вращаться вокруг центрального утолщения, а на периферии каждый фрагмент сжимается самостоятельно. При этом стихает первоначальная турбулентность, хаотичное движение частиц. Газ конденсируется в твердое вещество, минуя жидкую фазу. Образуются более крупные твердые пылевые крупинки – частицы.

Чем крупнее образовавшиеся крупинки, тем быстрее они падают на центральную часть пылевого облака. Часть вещества, обладающая избыточным моментом вращения, образует тонкий газопылевой слой – газопылевой диск. Вокруг протозвезды формируется протопланетное облако – пылевой субдиск. Протопланетное облако становится все более плоским, сильно уплотняется. Из-за гравитационной неустойчивости в пылевом субдиске образуются отдельные мелкие холодные сгустки, которые, сталкиваясь друг с другом, образуют все более массивные тела – планетезимали. В процессе формирования планетной системы часть планетезималей разрушилась в результате столкновений, а часть объединилась. Образуется рой допланетных тел размером около 1 км, количество таких тел очень велико – миллиарды. Затем допланетные тела объединяются в планеты. Аккумуляция планет продолжается миллионы лет, что очень незначительно по сравнению со временем жизни звезды. Протосолнце становится горячим. Его излучение нагревает внутреннюю область протопланетного облака до 400 К, образовав зону испарения. Под действием солнечного ветра и давления света легкие химические элементы (водород и гелий) оттесняются из окрестностей молодой звезды. В далекой области, на расстоянии свыше 5 а.е., образуется зона намерзания с температурой примерно 50 К. Это приводит к различиям в химическом составе будущих планет.

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 63; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!