Устройство Вселенной
Информация - Биология
Другие материалы по предмету Биология
/p>
современная космология строит модели Вселенной на основе общей теории относительности Эйнштейна
согласно модели Большого Взрыва: все вещество Вселенной в начальный момент было сосредоточено в небольшом объеме (бескончно малом) с бесконечно высокой плотностью. Такое состояние Вселенной называется сингулярностью.
Проблемы космологии
) Проблема сингулярности
Сингулярность - особая область пространства, размеры которой составляют 10?35 м (Планковская длина - 10-35 м), кроме того, так называется состояние Вселенной через 10-43 с после Большого взрыва, когда материя имела бесконечно большие плотность и температуру.
) Определение массы во Вселенной.
Массу Вселенной очень трудно определить, так как в ней много пыли, газа, неизвестных объектов, имеются нейтрино () в большом количестве.
Нейтрино не имеет массы покоя, и следовательно не должна изменить массу Вселенной. Но по другим предположениям, масса нейтрино приблизительно составляет 0,001me (массы электрона).
Если нейтрино имеет массу, то масса Вселенной сразу возрастает вдвое.
) Проблема темной материи.
Во Вселенной много мест, о которых ученым ничего неизвестно (темная материя). Поскольку неизвестна масса вещества во Вселенной, то неизвестна и плотность вещества в ней. В то же время будущее Вселенной находится в зависимости от плотности вещества во Вселенной. Если (G? ? H2) 0, то сжиматься.
Кривизна пространства
. Геометрия на плоскости - эвклидова (неискривленная) геометрия. Можно указать признак: сумма углов в треугольнике равна 180 ?.
. Геометрия Римана (искривленная), треугольник на шаре, сумма углов в треугольнике больше 180 .
. Геометрия Лобачевского (искривленная), треугольник на седловине, сумма углов в треугольнике меньше 180 .
Геометрии Римана и Лобачевского имели огромное значение для развития теории относительности. В частности, математик Герман Минковский применил неэвклидовы геометрии для объяснения теории относительности. Эйнштейн предположил в общей теории относительности, что кривизну пространства можно объяснить наличием гравитационного поля, или поля тяготения. Он предложил использовать неинерциальные системы отiета в качестве инерциальных, в которых имеется поле тяготения.
Таким образом, гравитационное поле, по предположению Эйнштейна, является причиной искривления пространства.
От чего будет зависеть гравитационное поле и кривизна пространства? На этот вопрос можно ответить, рассматривая закон всемирного тяготения.
сила гравитационного притяжения.
Поскольку масса (m) зависит от плотности вещества и объема тела (, где ? - плотность вещества; V - объем тела), то в конечном iете сила гравитационного притяжения зависит от плотностей веществ взаимодействующих тел. Кроме того, сила гравитационного притяжения (величина гравитационного поля) зависит от расстояния (r) между телами, и следовательно будет изменяться при движении тел. Поэтому мы можем сказать, что гравитационное поле и кривизна пространства зависят от плотности вещества и его движения.
В пределах нашей солнечной системы и даже за ее пределами пространство может iитаться эвклидовым. Однако во Вселенной существуют объекты, вблизи которых пространство является существенно искривленным. К таким объектам относятся массивные тела, например Солнце, звезды, черные дыры и др.
Оказалось, что и развитие таких объектов, как сама Вселенная, зависит от плотности материи в ней.