Взгляды на происхождение вселенной

Санкт-Петербургский

Государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра физики

Курсовая работа

на тему:

Существующие взгляды на происхождение Вселенной

Выполнила: студентка гр.ЭТ-3

Кобзарь Л.М.

Преподователь: Дацюк Т.А.

Санкт-Петербург 2004

План курсовой работы

Вступление

1. Первые философско-научные взгляды на происхождение вселенной

2. Статическая модель Энштейна

3. Расширяющаяся вселенная Хаббла

4. Теория пульсирующей вселенной и теория стационарного взрыва Фридмана

5. Расширяющаяся вселенная Пензиаса и Вильсона

6. Теория Большого взрыва. Точка сингулярности

7. Инфляционная модель А.Д. Линде

8. Гипотеза “фридманов” М.А. Маркова

9. Теория космических струн

10. Теория бесконечно пульсирующей вселенной

11. Модель пульсирующей вселенной с обращением хода времени П. Дэвиса

12. Антропный принцип возникновения мира Г.И. Иглиса и Картера.

Заключение

Приложение 1. Подробно о большом взрыве и точке сингулярности

Приложение 2. Опровержение фактов, связанных с Большим взрывом

Список литературы

Вступление

В этой курсовой работе будут раскрыты и описаны разные взгляды на происхождение вселенной.

Данный вопрос не дает покоя человечеству с тех самых пор как человек начал задумываться над тем, а откуда же все «это», что есть вокруг меня, взялось? Как писал один физик, только абсолютно необразованный и глупый человек не задается этим вопросом. Все ищут ответ на данный вопрос: и философы, и физики, и математики, и у каждого свой взгляд, потому что слишком сложно, а точнее пока невозможно однозначно и точно утверждать, как это было.

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

Проблема начала вселенной, подобна старому вопросу: что произошло первым цыпленок или яйцо. Другими словами, какая сила создала вселенную. И что создало эту силу. Или возможно, вселенная, или сила, которая создавало все это, существовали всегда, и не имели начала.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

В 19-м столетии подтверждение начала вселенной накапливались. Земля и остальная часть вселенной, фактически изменились со временем. С одной стороны, геологи поняли, что образование скал, и ископаемых в них, имело возраст сотни или тысячи миллионов лет. Это было намного более длинным сроком, чем возраст Земли, согласно Христианству.

Параллельно существуют религиозные теории, основанные на своих доказательствах и свидетельствах, утверждающие, что весь мир, и вселенная в частности, был создан сверхсилой, Богом.

Таким образом, перед учеными вставала проблема выбора между верой в бога и материальной верой. Они еще не знали первопричин происхождения вселенной, так как у них не было в то время достаточной научной базы. Вера в Бога была более предпочтительна. Исторически христианство было старше, чем наука и естественно немногие воспринимали науку серьезно, но со временем она набирала силу, и все чаще люди поворачивали голову в ее сторону.

Тайна в науке - это то, что наука не может объяснить, как она не может объяснить то, что было до большого взрыва. Ведь все, что происходило до момента возникновения вселенной, точки сингулярности, не обсуждается - это догма. А непознанное в науке - это та тайна, которая в ближайшее время не может быть раскрыта.

Немецкий физик, Больцман, вывел так называемый Второй Закон Термодинамики. Он указывает на то, что общая сумма беспорядочно движущихся частиц во вселенной (который измеряется количеством называющимся энтропия), всегда увеличивается со временем. Это предполагает что вселенная могла быть в сжатом состоянии только в одно время в точке начала. В противном случае, вселенная должна вырождаться в состояние полного беспорядка с одинаковой температурой.

Очередная трудность с идеей статической вселенной была в том, что согласно Закону Силы Тяжести Ньютона, каждая звезда во вселенной должна притягиваться к каждой другой звезде. То как они могли бы остаться на постоянном расстоянии друг от друга? Не будут ли они все вместе падать? Ньютон был осведомлен о проблеме о звездах, привлекающих друг друга. В письме к Ричарду Бентли, ведущему философу того времени, он согласился, что конечное скопление звезд не может остаться неподвижным: они бы все упали вместе, в некоторой центральной точке. Тем не менее, он поспорил, что бесконечное скопление звезд, не должно падать вместе: для них не было бы центральной точки, чтобы туда упасть. Этот аргумент является примером западней, одну из которых мы можем встретить, когда одни говорят о бесконечных системах. Используя другие пути, чтобы добавить силу в каждой звезде, из бесконечного количества других звезд во вселенной, однажды мы можем получить другие ответы на вопрос: они могут оставаться на постоянном расстоянии друг от друга. Мы теперь знаем, что правильная методика должна рассматривать случай начальной точки, откуда произошел мир.

Несмотря на эти трудности с идеей статической и неменяющейся вселенной никто в семнадцатых, восемнадцатых, девятнадцатых или ранних двадцатых столетиях не считал, что вселенная могла развиваться со временем. Ньютон и Эйнштейн, оба пропустили шанс предсказывания, что вселенная могла бы или сокращаться, или расширяться. Нельзя действительно ставить это против Ньютона, из-за того, что он жил двести пятьдесят лет перед открытием расширения вселенной. Но Эйнштейн должен был знать это лучше. Когда он сформулировал Теорию Относительности, чтобы