А. Фридман – Э. Хаббл. Расширяющаяся Вселенная. "Разбегание галактик"

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ ПРАВОСУДИЯ

факультет подготовки специалистов для судебной системы

(юридический факультет)

КОТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине: "Концепции современного естествознания"

Тема: "А. ФРИДМАН - Э. ХАББЛ. РАСШИРЯЮЩАЯСЯ ВСЕЛЕННАЯ. "РАЗБЕГАНИЕ ГАЛАКТИК""

Выполнил:

Студент 1 курса

1 группы выходного дня

заочной формы обучения

(второе высшее образование)

Кузнецов Д.В.

Проверил:

Зав. кафедры Правовой информатики,

информационного права и математики

Д.т.н., профессор Ловцов Д.А.

Дата представления работы: 27.12.2008

Москва - 2008

ВВЕДЕНИЕ

Одной из основных концепций современного естествознания является учение о Вселенной как едином целом и о всей охваченной астрономическими наблюдениями области Вселенной (Метагалактике) как части целого - космология.

Выводы космологии основываются и на законах физики, и на данных наблюдательной астрономии. Как любая наука, космология в своей структуре кроме эмпирического и теоретического уровней имеет также уровень философских предпосылок, философских оснований.

Так, в основании современной космологии лежит предположение о том, что законы природы, установленные на основе изучения весьма ограниченной части Вселенной, чаще всего на основе опытов на планете Земля, могут быть экстраполированы на значительно большие области, в конечном счете - на всю Вселенную. Это предположение об устойчивости законов природы в пространстве и времени относится к уровню философских оснований современной космологии.

Возникновение современной космологии связано с созданием релятивистской теории тяготения - общей теории относительности Эйнштейном (1916). Из уравнений Эйнштейна общей теории относительности следует кривизна пространства-времени и связь кривизны с плотностью массы (энергии).

Применив общую теорию относительности ко Вселенной в целом, Эйнштейн обнаружил, что такого решения уравнений, которому бы соответствовала не меняющаяся со временем Вселенная, не существует. Однако Эйнштейн представлял себе Вселенную как стационарную. Поэтому он ввел в полученные уравнения дополнительное слагаемое, обеспечивающее стационарность Вселенной.

РАЗБЕГАНИЕ ГАЛАКТИК

В начале 20-х годов советский математик А.А. Фридман впервые решил уравнения общей теории относительности применительно ко всей Вселенной, не накладывая условия стационарности.

Он показал, что Вселенная, заполненная тяготеющим веществом, должна расширяться или сжиматься. Полученные Фридманом уравнения лежат в основе современной космологии.

В 1929 году американский астроном Э. Хаббл опубликовал статью "Связь между расстоянием и лучевой скоростью внегалактических туманностей", в которой пришел к выводу: "Далекие галактики уходят от нас со скоростью, пропорциональной удаленности от нас. Чем дальше галактика, тем больше ее скорость" (коэффициент пропорциональности получил название постоянной Хаббла).

Этот вывод Хаббл получил на основе эмпирического установления определенного физического эффекта - красного смещения, т.е. увеличения длин волн линий в спектре источника (смещения линий в сторону красной части спектра) по сравнению с линиями эталонных спектров, обусловленного эффектом Допплера, в спектрах галактик.

Открытие Хабблом эффекта красного смещения, разбегания галактик лежит в основе концепции расширяющейся Вселенной.

В соответствии с современными космологическими концепциями, Вселенная расширяется, но центр расширения отсутствует: из любой точки Вселенной картина расширения будет представляться той же самой, а именно, все галактики будут иметь красное смещение, пропорциональные расстоянию до них. Само пространство как бы раздувается.

Если на воздушном шарике нарисовать галактики и начать надувать его, то расстояния между ними будут возрастать, причем тем быстрее, чем дальше они расположены друг от друга. Разница лишь в том, что нарисованные на шарике галактики и сами увеличиваются в размерах, реальные же звездные системы повсюду во Вселенной сохраняют свой объем из-за сил гравитации. расширяющая вселенная смещение галактика

Факт установлен для всех известных и достаточно удалённых от нашей галактики галактик. Установлен рост скорости убегания с расстоянием (так называемый закон Хаббла). Закон Хаббла качественно соответствует модели вселенной Эйнштейна-де Ситтера (модель пространства-времени с постоянной кривизной). Метод определения относительной скорости убегания галактик основан на эффекте Доплера, широко применяется в современной технике, в частности, постовая служба ГАИ использует именно его для выявления нарушителей скоростного режима на дорогах. Для поиска объяснения закона Хаббла, в науке описываются все возникавшие сомнения в правильности принятой в науке интерпретации "красного смещения".

Да, действительно наука проверяла возможности "старения кванта света", рассеяние фотонов на межгалактических скоплениях материи и др. Но… отвергла эти возможности. Однако, основываясь только на этих сомнениях, сделан вывод о том, что "…сегодня уже можно утверждать определённо, что красное смещение не связано с расширением Вселенной". Демонстрируя тем самым другую особенность метода доказательства истины, - использование сомнения в качестве орудия "по зачистке" научных пространств, и для провозглашения "самоочевидных" и "философски верных" истин. Нужно сказать, что подобный метод, со времен Рене Декарта, его провозгласившего, в современной науке признанием больше не пользуется.

Опровержение других фактов (процентное содержание водорода и гелия во Вселенной, реликтовое излучение, пространственное расположение квазаров, эволюция галактик, присутствие урана и других актиноидов в земной коре), их интерпретация в интересах apriori принятой концепции о "вечной и бесконечной" Вселенной демонстрируют применение того же картезианского метода.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключение считаю необходимым упомянуть о "зашедшей в тупик" современной космологии и, соответственно, ОТО. Что здесь имеется в виду? Если в данном утверждении присутствует неудовлетворенность от множественности моделей Вселенной, то подобная же неудовлетворенность присутствует и среди специалистов в квантовой физике - по той же самой причине (открытие новых элементарных частиц чуть ли не каждый день).

Если же в качестве доказательства "зашедшей в тупик" физики указывается на сложность её понимания, без применения самых абстрактных разделов математического знания, или на ограниченную возможность какого-либо наглядного представления физической реальности (что является результатом применения той же математики в физике), то всё это верно.

Можно согласиться, также с тем, что цена такого "понимания" вряд ли является приемлемой даже для многих и многих специалистов. Но - опять-таки - и это обстоятельство не служит признаком "тупика". Большое количество физиков ропщут и ностальгируют об ушедшем "золотом веке" физики, когда открытия делались с помощью мотка медной проволоки и с использованием - в качестве электрической изоляции - шнурка из ботинок. Но, к сожалению, возврат к старым (простым) физическим представлениям об окружающей нас реальности уже невозможен.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Интернет: www.yandex.ru

Размещено на Allbest.ru