Geum.ru

Доклад на тему: «Современная наука о космосе»

Вид материалаДоклад
Подобный материал:

Доклад на тему: «Современная наука о космосе»


Наш с вами загадочный мир состоит из частиц, будь то молекулы или атомы. Вплоть до 20 века люди не могли себе представить всё многообразие видов частиц на земле. Частицы, казалось бы, неделимые, имели более сложное строение. На сегодняшний день можно выделить три порядка элементарных и три порядка составных частиц. Но это еще не полный список частиц…

Цель работы состоит в проведении поиска и подборки информации по соответствующей теме. Ознакомление с основными положениями существующей на сегодняшний день современной науки о космосе. Эта тема нами выбрана неслучайно. На сегодняшний день было сделано множество интересных и познавательных открытий в области космоса, теория о создании и развитии вселенной полностью изменилась. В связи с нарастающим интересом в области астрофизики, данная тема нам кажется очень актуальной на сегодняшний день.

И одними из основных объектов Вселенной являются: квазар, нейтронная звезда, пульсар, магнитар, кротовая нора, а также всевозможные образования из космической пыли и газа. Об этих и других объектах более подробно в самой работе. Но все большое обязательно имеет малое составляющее. Фермионы, лептоны, калибровочные бозоны – вот мельчайшие, элементарные частицы нашего мира. Они образуют составные частицы: адроны, барионы, мезоны. Но мало кто задумывается, что было бы не будь фотона- элементарной частицы, переносчика электромагнитного взаимодействия, квант электромагнитного поля. Предлагаю ознакомиться с самым важным объектом наших исследований – Вселенной. Вселенная — обычно определяется как совокупность всего, что существует физически. Это совокупность пространства и времени, всех форм материи, физических законов и констант, которые управляют ими. Однако термин Вселенная может трактоваться и иначе, как космос, мир или природа.

Вселенная совершенна, а, как и все совершенное, подчиняется законам и закономерностям. Общая Теория Относительности Эйнштейна, Закон Хаббла, закономерности Чандрасекара – вот лишь некоторые из них. Например, далеко не все знают, что вся видимая космическая материя – лишь верхушка огромного айсберга разнообразных видов материи, существующей в космосе, ибо звезды лишь 0,5% все материи! А основным видом является Темная энергия, заставляющая нашу вселенную увеличиваться в объеме движением в бесконечность с все нарастающей скоростью, она объемлет 74% материи. Существует Темная материя – противопоставление Темной энергии, которая притягивает ближайшие тела. Сущность тёмной энергии является предметом споров. Известно, что она очень равномерно распределена, имеет низкую плотность, и не взаимодействует сколько-нибудь заметно посредством известных фундаментальных типов взаимодействия — за исключением гравитации. Поскольку гипотетическая плотность тёмной энергии не слишком велика — порядка 10−29 граммов на кубический сантиметр — её вряд ли удастся обнаружить лабораторным экспериментом. Существуют две главные модели, объясняющие природу тёмной энергии: «космологическая константа» и «квинтэссенция».

Темная материя подразделяется на горячую и холодную. Горячая тёмная материя состоит из частиц, движущихся с околосветовыми скоростями, по-видимому, из нейтрино. Горячей тёмной материи недостаточно, по современным представлениям, для формирования галактик. Холодная тёмная материя должна состоять из массивных медленно движущихся (и в этом смысле «холодных») частиц или сгустков вещества. Экспериментально такие частицы не обнаружены.В качестве кандидатов на роль холодной тёмной материи выступают слабо взаимодействующие массивные частицы. Удобными объектами исследования являются Нейтри́но — стабильные нейтральные лептоны с полуцелым спином, участвующие только в слабом и гравитационном взаимодействиях. Нейтрино малой энергии чрезвычайно слабо взаимодействуют с веществом: так нейтрино с энергией порядка 3-10 МэВ имеют в воде длину свободного пробега ~ 1018 м (~ 100 св. лет). Также известно, что без видимых последствий каждую секунду через тело каждого человека на Земле проходит ~ 1014 нейтрино, испущенных Солнцем. В то же время, нейтрино высоких энергий успешно обнаруживаются по их взаимодействию с мишенями.

Также необходимо ознакомиться с барионами. Барио́ны — семейство элементарных частиц, сильно взаимодействующие фермионы, состоящие из трёх кварков (предполагается, но не доказано существование барионов из 5 и большего числа кварков, см. Пентакварк).

Несомненно, важнейшими объектами изучения следует считать черные дыры. Вследствие чего образовались звезды, считаю, понятно и пятикласснику, а вот процесс образования черных дыр намного интересней. После исчерпания в звёздах ядерного расщепляющегося материала они теряют свою механическую устойчивость и начинают с увеличивающейся скоростью сжиматься к центру. Если растущее внутреннее давление останавливает гравитационный коллапс, то центральная область звезды становится сверхплотной нейтронной звездой, что может сопровождаться сбросом оболочки и наблюдаться как вспышка сверхновой звезды. Однако если радиус звезды уменьшился до значения гравитационного радиуса, то никакие силы не могут воспрепятствовать её дальнейшему сжатию и превращению в чёрную дыру. Но на обычных черных дырах их научная классификация не исчерпывается. Помимо обычных черных дыр существуют сверхмассивные черные дыры, первичные черные дыры, а также квантовые черные дыры.

На самом деле все открытия в области космологии были сделаны в последние 150 лет. И, на мой взгляд, главным открытием является создание Альбертом Эйнштейном Общей теории относительности. В рамках этой теории, являющейся дальнейшим развитием специальной теории относительности, постулируется, что гравитационные эффекты обусловлены не силовым взаимодействием тел и полей, а деформацией самого пространства-времени. Эта теория дала огромный скачок в развитии ОТО в настоящее время— самая успешная гравитационная теория, хорошо подтверждённая наблюдениями. На сегодняшний день построено много теорий, альтернативных ОТО (теория струн, теория маджетик, теория бран, модель квантования в 2-мерном пространстве и другие), которые позволяют квантовать гравитацию, но все они либо не закончены, либо имеют внутри себя неразрешённые парадоксы. Также подавляющее большинство из них обладает огромным недостатком, который вообще не даёт возможности говорить о них, как о «физических теориях»— они не могут быть проверены экспериментально

Трудно представить, насколько многолика и неисчерпаема природа Вселенной! Учеными были найдены такие объекты, как растворяющаяся галактика и радиогалактика, туманности и квазары. Все это есть частичка нашего Великого Мира, Такого величественного и родного.


Оценка: 5