Вселенная и процессы в ней

эволюция Вселенной. 1982г.

4. И. С. Шкловский. Звезды: их рождение, жизнь и смерть

5. Гетман В.С. Внуки солнца: Астероиды, кометы, метеоритные тела. – М.: Наука, 1989.

6. Марочник Л.С. Свидание с кометой. – М.: Наука, 1985.

Рассказывать про вселенную и процессы в ней можно очень много. Так как вселенная огромна то и процессов в ней очень много, да и тема очень интересна. Но так как у нас есть ограничение по количеству страниц, то я расскажу про самые интересные её процессы. Думаю, правильнее было бы начать с происхождения вселенной.

В нулевой момент времени Вселенная возникла из сингу¬лярности. В течение первой миллионной доли секунды, когда температура значительно превышала 1012К, а плотность была немыслимо велика, должны были неимоверно быстро сменять друг друга экзотические взаимодействия, недоступ¬ные пониманию в рамках современной физики. Мы можем лишь размышлять над тем, каковы были те первые мгнове¬ния; например, возможно, что четыре фундаментальные силы природы были вначале слиты воедино. Однако есть основания полагать, что к концу первой миллионной доли секунды уже существовала первичная «смесь» богатых энергией («горя¬чих») частиц излучения (фотонов) и вещества. Эта самовзаимодействующая масса находилась в состоянии так называемого теплового равновесия.

В те первые мгновения все имевшиеся частицы должны были непрерывно возникать и аннигилировать.

Любая материальная частица имеет некоторую массу, и поэтому для ее образования требуется наличие определенной «пороговой, энергии»; пока плотность энергии фотонов оставалась достаточно высокой, могли возникать любые частицы.

Когда возраст Вселенной достиг одной сотой доли секун¬ды, ее температура упала примерно до 1011К, став ниже порогового значения, при котором могут рождаться протоны и нейтроны, но некоторые из этих частиц все-таки избежали взаимной аннигиляции со своими античастицами - иначе в современной нам Вселенной не было бы вещества! Через 1 с после Большого взрыва температура понизилась примерно до 1010К, и нейтрино, по существу, перестали взаимодейство¬вать с веществом: Вселенная стала практически прозрачной для нейтрино

Через 3 мин после Большого взрыва температура Вселен¬ной понизилась до 109К, и возникли подходящие условия для образования атомов гелия: на это были затрачены практиче¬ски все имевшиеся в наличии нейтроны. Спустя примерно еще минуту почти все вещество Вселенной состояло из ядер водорода и гелия, находившихся примерно в той же количе¬ственной пропорции, какую мы наблюдаем сегодня. Начиная с этого момента, расширение первичного огненного шара происходило без существенных изменений до тех пор, пока через 700000 лет электроны и протоны не соединились в нейтральные атомы водорода, тогда Вселенная стала прозрач¬ной для электромагнитного излучения - возникло то, что сейчас наблюдают как реликтовое фоновое излучение

После того как вещество стало прозрачным для электро¬магнитного излучения, в действие вступило тяготение: оно начало преобладать над всеми другими взаимодействиями между массами практически нейтрального вещества, состав¬лявшего основную часть материи Вселенной.

Поведав о теории возникновения вселенной, думаю, было бы глупо не рассказать о таком её процессе, как о возникновении её наикрасивейших «жителях» - звёздах.

Рождение звезды длится миллионы лет и скрыто от нас в недрах темных облаков, так что этот процесс практически недоступен прямому наблюдению. Астрофизики пытаются исследовать его теоретически, с помощью компьютерного моделирования. Превращение фрагмента облака в звезду сопровождается гигантским изменением физических условий: температура вещества возрастает примерно в 106 раз, а плотность в 1020 раз. Колоссальные изменения всех характеристик формирующейся звезды составляют главную трудность теоретического рассмотрения ее эволюции. На стадии подобных изменений исходный объект уже не облако, но еще и не звезда. Поэтому его называют протозвездой (от греч. “протос” — первый).

После некоторых процессов, температура в центре протозвезды достигает нескольких миллионов градусов, и начинаются термоядерные реакции. Выделяющееся при этом тепло полностью компенсирует охлаждение протозвезды с поверхности. Сжатие прекращается. И протозвезда становится звездой.

Но есть ещё много интересных явлений и процессов связанных со вселенной. Один из них это чёрные дыры. Они интересны всем, кто когда – либо смотрел фильмы про космические сражения, всем кто по ночам любит смотреть в небо и думать: «А, что же там далеко, далеко, сейчас происходит».

Итак, черные дыры.

Сегодня астро¬физики все больше убеждаются, что черные дыры - это реаль¬ность.

Предполагается, что в галактике М87, чрезвычайно интен¬сивном источнике радиоизлучения - обнаружена черная дыра, в которой сосредоточено 2 миллиарда масс Солнца!

Последние компьютерные модели показали, что газовое об¬лако, находящееся в центре нарождающейся галактики, может породить огромную черную дыру. Но возможен и другой путь развития: скопление газа вначале распадается на множество боле мелких облаков, которые дадут жизнь большому числу звезд. По этой гипотезе черная дыра есть почти в каждой галак¬тике, в том числе и в нашей, где-то в центре Млечного Пути.

Астрономы теперь точно знают, что под влиянием «линзы тяготения», которую представляют собой тяжелые звезды и, прежде всего черные дыры, реальные позиции многих небесных тел на самом деле отличаются от тех, что нам видятся с Земли. Это означает: тяготение столь ве¬лико и пространство так закручено, что свет проходит по кругу.

Вообразим совершенно невероятное: некий отважный космо¬навт решил направить свой корабль к черной дыре, чтобы по¬знать ее тайны. Что он увидит в этом фантастическом путеше¬ствии?

По мере приближения к цели часы на космическом корабле будут все больше и больше отставать. На подлете к цели наш путешественник окажется как бы в трубе, кольцом окружающей черную дыру, но ему будет казаться, что он летит по совершенно прямому тон¬нелю, а вовсе не по кругу. Но космонавта ждет еще более удивительное явление: попав за «горизонт событий» и двига¬ясь по трубе, он будет видеть свою спину, свой затылок...

Как только корабль пересечет границу черной дыры, люди на Земле уже не смогут ничего увидеть из того, что там бу¬дет происходить. А на корабле остановятся часы, все краски будут смешаны в сторону красного цвета: свет потеряет часть энергии в борьбе с гравитацией. Все предметы приобретут странные искаженные очертания. И, наконец, даже если эта черная дыра будет всего вдвое тяжелее, чем наше Солнце, притяжение станет столь сильным, что и корабль, и его гипо¬тетический капитан будут вытянуты в шнурок и вскорости ра¬зорваны. Материя, попавшая внутрь черной дыры, не сможет противостоять силам, влекущим ее к центру. Вероятно, мате¬рия распадется и перейдет в сингулярное состояние. Согласно некоторым представлениям, эта распавшаяся материя станет частью какой-то иной Вселенной.

Кометы представляют одни из самых древних, практически нетронутые, объекты Солнечной системы. Кажется, что их определённые композиции представляют первоначальный вид обширной туманности, которая в последствии, конденсируясь, образует звёзду и планеты.

Очень захватывающе наблюдать за кометой, например за кометой Галилея с периодом в 75 лет, и думать какая была жизнь, когда эту комету последний раз наблюдали. Такие же мысли наполняют ваш разум, когда наблюдаешь за кометами, что путешествовали по небесам Земли сотни, тысячи или даже миллионы лет назад.

Комета может обычно иметь точку диаметром в несколько тысяч километров, в зависимости от расстояния кометы от Солнца и размеров ядра.

Даже если точка станет довольно большой по размерам, она может резко уменьшиться примерно к пересечению орбиты Марса. На таком расстоянии излучение Солнца будет достаточным для того, что бы буквально сдувать газ и пыль с ядра и точки. Этот разрушительный процесс ответственен за создание хвоста кометы, наиболее известной её части

Когда комета влетает в орбиту Земли, у неё потенциально большой хвост. Текущий рекорд хвоста кометы – это хвост Великой кометы 1843 года. Его длина составила более 250 миллионов километров. Это значит, что если мысленно поместить саму комету в центр Солнца, то хвост бы пересёк орбиту Марса!

В заключении хочу рассказать про случай произошедший около семи тысяч лет назад. В отдалённом уголке космического пространства внезапно взорвалась звезда, сбросив с себя наружные слои вещества. Сравнительно большая и массивная звезда вдруг столкнулась с серьёзной энергетической проблемой - её физическая целостность оказалась под угрозой. Когда была пройдена граница устойчивости, разразился захватывающий, чрезвычайно мощный, один из самых катастрофических во всей Вселенной взрывов, породивший сверхновую звезду.

Шесть тысяч лет мчался по космическим просторам свет от этой звезды из созвездия Тельца и достиг, наконец, Земли. Это случилось в 1054г. В Европе наука была тогда погружена в дрему, и у арабов она переживала период застоя, но в другой части Земли наблюдатели заметили объект, величественно сверкающий на небе перед восходом Солнца.

". Это