PLAN

1. Evrenin Kökeni

2. Genişleyen Evrenin Modeli

3. Galaksilerin evrimi ve yapısı

4. Astronomi ve kozmonotik

Evrenin Kökeni

İnsanlar her zaman dünyanın nereden ve nasıl geldiğini bilmek istediler. Mitolojik fikirler kültüre hakim olduğunda, dünyanın kökeni, örneğin Vedalarda olduğu gibi, ilk insan Purusha'nın parçalanmasıyla açıklanıyordu. Bunun genel bir mitolojik şema olduğu gerçeği, örneğin “Güvercin Kitabı” gibi Rus kıyametiyle de doğrulanmaktadır. Hıristiyanlığın zaferi, Tanrı'nın dünyayı yoktan yarattığı fikrini doğruladı.

Modern anlayışta bilimin ortaya çıkışıyla birlikte, mitolojik ve dini olanların yerini, Evrenin kökenine ilişkin bilimsel fikirler almıştır. İlgili üç terimi birbirinden ayırmak gerekir: varlık, evren ve Evren. Birincisi felsefidir ve var olan ve var olan her şeyi ifade eder. İkincisi, hem felsefede hem de bilimde, belirli bir felsefi yüke sahip olmadan (varlık ve bilinç arasındaki zıtlık açısından) kullanılır ve her şeyi bu şekilde ifade eder.

Evren teriminin anlamı daha dardır ve spesifik olarak bilimsel bir anlam kazanmıştır. Evren, ampirik gözlemlere açık, insanın yaşadığı yerdir. Evren teriminin bilimsel anlamının giderek daralması oldukça anlaşılır bir durumdur, çünkü doğa bilimi, felsefeden farklı olarak, yalnızca modern bilimsel yöntemlerle ampirik olarak doğrulanabilen şeylerle ilgilenir.

Evren bir bütün olarak kozmoloji adı verilen bir bilim, yani uzay bilimi tarafından incelenmektedir. Bu kelime de tesadüfi değildir. Her ne kadar artık Dünya atmosferi dışındaki her şeye uzay deniyor olsa da, o zamanlar öyle değildi. Antik Yunan. O zamanlar mekân, “kaos” – “düzensizlik” yerine “düzen”, “uyum” olarak kabul ediliyordu. Böylece kozmoloji, özünde, bilime yakışır şekilde, dünyamızın düzenliliğini ortaya koyar ve onun işleyişinin yasalarını bulmayı amaçlar. Bu yasaların keşfi, Evreni tek ve düzenli bir bütün olarak incelemenin amacıdır.

Bu çalışma çeşitli önermelere dayanmaktadır. Birincisi, fizik tarafından formüle edilen dünyanın işleyişine ilişkin evrensel yasaların tüm Evrende geçerli olduğu kabul edilmektedir. İkincisi, gökbilimciler tarafından yapılan gözlemlerin de tüm Evreni kapsadığı kabul edilmektedir. Üçüncüsü, yalnızca gözlemcinin kendisinin, yani bir kişinin (sözde antropik ilke) var olma olasılığıyla çelişmeyen sonuçlar doğru olarak kabul edilir.

Kozmolojinin sonuçlarına Evrenin kökeni ve gelişimi modelleri denir. Neden modeller? Gerçek şu ki, modern doğa biliminin temel ilkelerinden biri, üzerinde çalışılan nesne üzerinde herhangi bir zamanda kontrollü ve tekrarlanabilir bir deney yapma olasılığı fikridir. Ancak prensipte sonsuz sayıda deney yapmak mümkünse ve hepsi aynı sonuca yol açıyorsa, bu deneylere dayanarak belirli bir nesnenin işleyişini belirleyen bir yasanın varlığı hakkında bir sonuca varılır. konu. Ancak bu durumda sonuç bilimsel açıdan tamamen güvenilir kabul edilir.

Bu metodolojik kural Evren için geçerli değildir. Bilim evrensel yasaları formüle eder ve Evren benzersizdir. Bu, Evrenin kökeni ve gelişimi ile ilgili tüm sonuçların yasa olarak değil, yalnızca model, yani olası açıklamalar olarak değerlendirilmesini gerektiren bir çelişkidir. Kesin olarak konuşursak, tüm yasalar ve bilimsel teoriler modeldir, çünkü bilimin gelişim sürecinde başka kavramlarla değiştirilebilirler, ancak Evrenin modelleri, diğer birçok bilimsel ifadeden daha fazla modeldir.

Genişleyen Evren Modeli

Kozmolojide en genel kabul gören model, Albert Einstein'ın 1916'da yarattığı genel görelilik teorisi ve göreceli yerçekimi teorisine dayanarak inşa edilen homojen izotropik, durağan olmayan, sıcak genişleyen Evren modelidir. Bu model iki varsayıma dayanmaktadır: 1) Evrenin özellikleri, tüm noktalarında (homojenlik) ve yönlerinde (izotropi) aynıdır; 2) Yerçekimi alanının en iyi bilinen açıklaması Einstein'ın denklemleridir. Buradan uzayın sözde eğriliği ve eğrilik ile kütle (enerji) yoğunluğu arasındaki bağlantı ortaya çıkar. Bu varsayımlara dayanan kozmoloji görecelidir.

Bu modelin önemli bir özelliği durağan olmamasıdır. Bu, görelilik teorisinin iki önermesi tarafından belirlenir: 1) tüm eylemsiz sistemlerde, bu sistemlerin birbirlerine göre düzgün ve doğrusal olarak hareket etme hızlarına bakılmaksızın tüm yasaların korunduğunu belirten görelilik ilkesi; 2) ışık hızının deneysel olarak doğrulanmış sabitliği.

Görelilik teorisinin kabul edilmesinden şu sonuç çıktı (bunu ilk fark eden, 1922'de Petrogradlı fizikçi ve matematikçi Alexander Aleksandrovich Friedman'dı) kavisli uzayın sabit olamayacağı: ya genişlemesi ya da daralması gerekiyor. Bu sonuç, Amerikalı gökbilimci Edwin Hubble'ın 1929'da sözde "kırmızıya kayma"yı keşfetmesine kadar fark edilmedi.

Kırmızıya kayma, elektromanyetik radyasyonun frekanslarında bir azalmadır: spektrumun görünür kısmında çizgiler kırmızı ucuna doğru kaydırılır. Daha önce keşfedilen Doppler etkisi, herhangi bir salınım kaynağı bizden uzaklaştığında algıladığımız salınım frekansının azaldığını ve buna bağlı olarak dalga boyunun arttığını ifade ediyordu. Yayıldığında “kızarma” meydana gelir, yani spektrum çizgileri daha uzun kırmızı dalga boylarına doğru kayar.

Yani, tüm uzaktaki ışık kaynakları için kırmızıya kayma kaydedildi ve kaynak ne kadar uzaktaysa, derece de o kadar büyüktü. Kırmızıya kaymanın kaynağa olan mesafeyle orantılı olduğu ortaya çıktı, bu da bunların ortadan kaldırılmasıyla ilgili, yani Evrenin görünür kısmı olan Metagalaksi'nin genişlemesiyle ilgili hipotezi doğruladı.

Kırmızıya kayma, Evrenimizin birkaç milyar parsek mertebesinde doğrusal boyutlara sahip bölgesinin en az birkaç milyar yıl boyunca durağan olmadığı şeklindeki teorik sonucu güvenilir bir şekilde doğrulamaktadır. Aynı zamanda uzayın eğriliği ölçülemez ve teorik bir hipotez olarak kalır.

Genişleyen Evren modelinin ayrılmaz bir parçası, yaklaşık 12-18 milyar yıl önce meydana gelen Büyük Patlama fikridir. “İlk başta bir patlama oldu. Dünya'da aşina olduğumuz, belli bir merkezden başlayıp yayılarak giderek daha fazla alanı kaplayan bir patlama değil, her yerde aynı anda gerçekleşen, başlangıçtan itibaren tüm uzayı maddenin her zerresiyle dolduran bir patlama. diğer parçacıklardan hızla uzaklaşıyor" (Weinberg S. İlk üç dakika. Evrenin kökenine modern bir bakış. - M., 1981. - S. 30).

Evrenin başlangıç ​​durumu (tekil nokta olarak da adlandırılır): sonsuz kütle yoğunluğu, uzayın sonsuz eğriliği ve yalnızca temel parçacıkların (fotonlar ve nötrinolar dahil) bir karışımının mümkün olabileceği yüksek sıcaklıkta zamanla yavaşlayan patlayıcı genişleme. var olmak. Başlangıç ​​durumunun sıcaklığı, 1965 yılında Evrenin genişlemesinin erken aşamasında oluşan fotonların ve nötrinoların kozmik mikrodalga arka plan radyasyonunun keşfiyle doğrulandı.

İlginç bir soru ortaya çıkıyor: Evren neyden oluştu? Neyden kaynaklandı bu? Kutsal Kitap Tanrı'nın her şeyi yoktan yarattığını belirtir. Klasik bilimin, maddenin ve enerjinin korunumu yasalarını formüle ettiğini bilen dindar filozoflar, İncil'deki "hiçlik" ifadesinin ne anlama geldiğini tartıştılar ve bazıları, bilim adına, hiçbir şeyin, Tanrı'nın emrettiği orijinal maddi kaos anlamına gelmediğine inanıyordu.

Şaşırtıcı bir şekilde, modern bilim, her şeyin yoktan var edilebileceğini kabul etmektedir (yani kabul etmektedir, ancak iddia etmemektedir). Bilimsel terminolojide “hiçbir şey” denir vakum. Modern bilimsel kavramlara göre 19. yüzyıl fiziğinin boşluk olarak kabul ettiği boşluk, belirli koşullar altında maddi parçacıkları "doğurabilen" maddenin eşsiz bir şeklidir.

Modern kuantum mekaniği, boşluğun "uyarılmış bir duruma" gelebilmesine izin verir (bu, teoriyle çelişmez), bunun sonucunda içinde bir alan oluşabilir ve ondan (modern fiziksel deneylerle onaylanan) madde oluşur. .

Evrenin "yoktan" doğuşu, modern bilimsel bakış açısına göre, parçacıkların yokluğunda rastgele bir dalgalanma meydana geldiğinde, onun boşluktan kendiliğinden ortaya çıkması anlamına gelir. Foton sayısı sıfırsa, alan kuvvetinin kesin bir değeri yoktur (Heisenberg'in "belirsizlik ilkesine" göre): kuvvetin ortalama (gözlenen) değeri sıfır olmasına rağmen alan sürekli olarak dalgalanmalar yaşar.

Dalgalanma, sürekli olarak doğan ve hemen yok olan, ancak aynı zamanda gerçek parçacıklar gibi etkileşimlere katılan sanal parçacıkların görünümünü temsil eder. Dalgalanmalar sayesinde vakum, gözlemlenen etkilerde kendini gösteren özel özellikler kazanır.

Yani Evren "hiçlikten", yani "uyarılmış boşluktan" oluşmuş olabilir. Böyle bir hipotez elbette Tanrı'nın varlığının kesin bir doğrulaması değildir. Sonuçta tüm bunlar, herhangi bir ideal varlığın dışarıdan müdahalesi olmadan, fizik yasalarına uygun olarak doğal bir şekilde gerçekleşebilirdi. Ve bu durumda, bilimsel hipotezler, ampirik olarak doğrulanmış ve çürütülmüş doğa bilimlerinin diğer tarafında yer alan dini dogmaları doğrulamaz veya çürütmez.

Modern fizikteki şaşırtıcı şeyler burada bitmiyor. Bir gazetecinin görelilik teorisinin özünü tek bir cümleyle özetleme talebine yanıt veren Einstein şunları söyledi: “Eskiden, Evrendeki tüm madde yok olursa uzay ve zamanın korunacağına inanılırdı; Görelilik teorisi maddeyle birlikte uzay ve zamanın da yok olacağını söylüyor.” Bu sonucu genişleyen Evren modeline aktarırsak, Evrenin oluşumundan önce ne uzayın ne de zamanın var olduğu sonucuna varabiliriz.

Görelilik teorisinin genişleyen Evren modelinin iki tipine karşılık geldiğine dikkat edin. Bunlardan ilkinde uzay-zamanın eğriliği negatif veya sıfıra eşit sınırdadır; Bu seçenekte tüm mesafeler zamanla sınırsız olarak artar. Modelin ikinci versiyonunda eğrilik pozitiftir, uzay sonludur ve bu durumda zamanla genişlemenin yerini sıkışma alır. Her iki versiyonda da görelilik teorisi, Evrenin ampirik olarak doğrulanan mevcut genişlemesiyle tutarlıdır.

Boş zihin kaçınılmaz olarak şu soruları sorar: Hiçbir şey yokken orada olan ve genişlemenin ötesinde olan şey. İlk soru açıkça çelişkilidir, ikincisi ise belirli bir bilimin kapsamının ötesine geçer. Bir gökbilimci, bir bilim adamı olarak bu tür sorulara yanıt verme hakkının olmadığını söyleyebilir. Ancak bunlar ortaya çıktıkça, yanıtlara yönelik olası gerekçeler formüle edilir; bunlar pek de bilimsel değil, doğal felsefidir.

Böylece “sonsuz” ve “sınırsız” terimleri arasında bir ayrım yapılır. Sınırsız olmayan sonsuzluğa bir örnek, Dünya'nın yüzeyidir: Üzerinde sonsuza kadar yürüyebiliriz, ancak yine de bu, yukarıdaki atmosfer ve aşağıdaki yer kabuğuyla sınırlıdır. Evren de sonsuz ama sınırlı olabilir. Öte yandan, maddi dünyada sonsuz hiçbir şeyin olamayacağına dair iyi bilinen bir bakış açısı var çünkü bu sistemler, dönüşüm sürecinde yaratıldığı geri bildirim döngülerine sahip sonlu sistemler şeklinde gelişiyor. Çevre.

Ancak bu değerlendirmeleri doğa felsefesi alanına bırakalım, çünkü doğa bilimlerinde sonuçta gerçeğin kriteri soyut düşünceler değil, hipotezlerin ampirik olarak test edilmesidir.

Büyük Patlama'dan sonra ne oldu? Bir plazma pıhtısı oluştu - temel parçacıkların bulunduğu bir durum - katı ile sıvı hal arasında bir şey, patlama dalgasının etkisi altında giderek daha fazla genişlemeye başladı. Büyük Patlama'nın başlamasından 0,01 saniye sonra Evrende hafif çekirdeklerden (2/3 hidrojen ve 1/3 helyum) oluşan bir karışım ortaya çıktı. Diğer tüm kimyasal elementler nasıl oluştu?

Galaksilerin evrimi ve yapısı

Şair sordu: “Dinle! Sonuçta yıldızlar parlıyorsa bu birinin buna ihtiyacı olduğu anlamına mı geliyor? Parlamak için yıldızlara ihtiyaç olduğunu biliyoruz ve varlığımız için gerekli enerjiyi Güneşimiz sağlıyor. Galaksilere neden ihtiyaç duyulur? Galaksilere de ihtiyaç duyulduğu ve Güneş'in bize sadece enerji sağlamadığı ortaya çıktı. Astronomik gözlemler, galaksilerin çekirdeklerinden sürekli bir hidrojen çıkışının olduğunu göstermektedir. Dolayısıyla galaksilerin çekirdekleri, Evrenin ana yapı malzemesi olan hidrojenin üretimi için fabrikalardır.

Atomu çekirdekte bir proton ve yörüngesinde bir elektrondan oluşan hidrojen, atomik reaksiyonlar sürecinde yıldızların derinliklerinde daha karmaşık atomların oluştuğu en basit "yapı taşıdır". Üstelik yıldızların farklı boyutlarda olmasının da tesadüf olmadığı ortaya çıktı. Bir yıldızın kütlesi ne kadar büyük olursa, derinliklerinde o kadar karmaşık atomlar sentezlenir.

Güneşimiz, sıradan bir yıldız gibi, yalnızca hidrojenden (galaksilerin çekirdekleri tarafından üretilen) helyum üretir; çok büyük yıldızlar, canlı maddenin ana "yapı taşı" olan karbon üretir. Galaksiler ve yıldızlar bunun içindir. Dünya ne içindir? İnsan yaşamının varlığı için gerekli tüm maddeleri üretir. İnsan neden var? Bilim bu soruya cevap veremez ama yeniden düşünmemizi sağlayabilir.

Birinin yıldızların "ateşlenmesine" ihtiyacı varsa, o zaman belki birisinin de bir insana ihtiyacı vardır? Bilimsel veriler amacımız ve hayatımızın anlamı hakkında bir fikir oluşturmamıza yardımcı olur. Bu soruları cevaplarken Evrenin evrimine yönelmek kozmik düşünmek anlamına gelir. Doğa bilimi bize kozmik düşünmeyi öğretir, aynı zamanda varlığımızın gerçekliğinden kopmamayı da öğretir.

Galaksilerin oluşumu ve yapısı sorunu, Evrenin kökenine ilişkin bir sonraki önemli sorudur. Yalnızca Evrenin bilimi olarak kozmoloji tarafından değil - tek bir bütün olarak, aynı zamanda kozmik bedenlerin ve onların sistemlerinin (gezegensel, gezegensel, yıldız, galaktik kozmogoni ayırt edilir) .

Bir galaksi, kendi merkezlerine (çekirdeği) ve farklı, yalnızca küresel değil, aynı zamanda sıklıkla spiral, eliptik, basık veya genel olarak düzensiz bir şekle sahip dev bir yıldız kümesi ve sistemleridir. Milyarlarca galaksi var ve her biri milyarlarca yıldız içeriyor.

Galaksimize Samanyolu denir ve 150 milyar yıldızdan oluşur. Bir çekirdek ve birkaç spiral daldan oluşur. Boyutları 100 bin ışık yılıdır. Galaksimizdeki yıldızların çoğu, yaklaşık 1.500 ışıkyılı kalınlığında dev bir "disk" içinde yoğunlaşmıştır. Güneş galaksinin merkezinden yaklaşık 30 bin ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır.

Bizimkine en yakın galaksi (ışık ışınının 2 milyon yıl yol kat ettiği) “Andromeda Bulutsusu”dur. İlk galaksi dışı nesnenin 1917 yılında Andromeda takımyıldızında keşfedilmesi nedeniyle bu şekilde adlandırılmıştır. Başka bir galaksiye ait olduğu, 1923 yılında bu cisimdeki yıldızları spektral analizle bulan E. Hubble tarafından kanıtlandı. Daha sonra diğer bulutsularda yıldızlar keşfedildi.

Ve 1963'te, gökadaların parlaklığından yüzlerce kat daha büyük bir parlaklığa ve onlardan onlarca kat daha küçük boyutlara sahip, Evrendeki en güçlü radyo emisyon kaynakları olan kuasarlar (yarı yıldız radyo kaynakları) keşfedildi. Kuasarların yeni galaksilerin çekirdeklerini temsil ettiği ve dolayısıyla galaksi oluşum sürecinin günümüzde de devam ettiği varsayılmıştır.

Astronomi ve uzay araştırmaları

Yıldızlar, kozmik cisimlerin ve sistemlerinin yapısı ve gelişimi bilimi olan astronomi (Yunanca "astro" - yıldız ve "nomos" - yasadan) tarafından incelenir. Bu klasik bilim, gözlem teknolojisinin hızlı gelişimi nedeniyle 20. yüzyılda ikinci gençliğini yaşıyor - ana araştırma yöntemi: yansıtıcı teleskoplar, radyasyon alıcıları (antenler), vb. SSCB'de, 1974'te aynalı bir reflektör 6 m çapındadır ve insan gözünün milyonlarca katı ışık toplar.

Astronomi radyo dalgalarını, ışığı, kızılötesini, ultraviyoleyi, x-ışınlarını ve gama ışınlarını inceler. Astronomi gök mekaniği, radyo astronomisi, astrofizik ve diğer disiplinlere ayrılmıştır.

Gök cisimlerinde, onların sistemlerinde ve uzayda meydana gelen fiziksel ve kimyasal olayları inceleyen astronominin bir parçası olan astrofizik, günümüzde özel bir önem kazanmaktadır. Deneye dayanan fizikten farklı olarak astrofizik öncelikle gözlemlere dayanır. Ancak birçok durumda, gök cisimlerinde ve sistemlerinde maddenin bulunduğu koşullar, modern laboratuvarların kullanabileceği koşullardan farklıdır (ultra yüksek ve ultra düşük yoğunluklar, sıcaklık vesaire.). Bu sayede astrofizik araştırmaları yeni fizik yasalarının keşfedilmesine yol açmaktadır.

Özdeğer Astrofizik, şu anda göreceli kozmolojideki ana ilginin Evrenin fiziğine - en erken aşamalar da dahil olmak üzere Evrenin genişlemesinin farklı aşamalarında meydana gelen maddenin durumu ve fiziksel süreçlere - aktarılması gerçeğiyle belirlenir.

Astrofiziğin ana yöntemlerinden biri spektral analizdir. Beyaz bir güneş ışığı ışınını dar bir yarıktan ve ardından bir cam üçgen prizmadan geçirirseniz, bileşen renklerine ayrılır ve ekranda kırmızıdan mora kademeli bir geçişle - sürekli bir spektrum olan gökkuşağı renginde bir şerit belirir. Spektrumun kırmızı ucu prizmadan geçerken en az sapan ışınlardan oluşur, mor uç ise en fazla sapandır. Her kimyasal element, iyi tanımlanmış spektral çizgilere karşılık gelir, bu da bu yöntemin maddeleri incelemek için kullanılmasını mümkün kılar.

Ne yazık ki, kısa dalga radyasyonu - ultraviyole, x-ışınları ve gama ışınları - Dünya atmosferinden geçmiyor ve burada bilim, yakın zamana kadar öncelikle teknik olarak kabul edilen astronotik (Yunanca "nautike" den) gökbilimcilerin yardımına geliyor. - navigasyon sanatı), insanlığın ihtiyaçlarına yönelik uzay araştırmalarının uçak kullanılarak sağlanması.

Kozmonotik problemleri inceler: uzay uçuşu teorileri - yörünge hesaplamaları vb.; bilimsel ve teknik - uzay roketlerinin, motorların, yerleşik kontrol sistemlerinin, fırlatma tesislerinin, otomatik istasyonların ve insanlı uzay aracının tasarımı, bilimsel araçlar, yere dayalı uçuş kontrol sistemleri, yörünge ölçüm hizmetleri, telemetri, yörünge istasyonlarının organizasyonu ve temini vb. .; tıbbi ve biyolojik - yerleşik yaşam destek sistemlerinin oluşturulması, aşırı yük, ağırlıksızlık, radyasyon vb. ile ilişkili insan vücudundaki olumsuz olayların telafisi.

Astronotik tarihi, K. E. Tsiolkovsky'nin “Dünya uzaylarının jet aletleriyle keşfi” (1903) adlı çalışmasında verdiği, insanın dünya dışı uzaya çıkışına ilişkin teorik hesaplamalarla başlar. Roket teknolojisi alanındaki çalışmalar 1921'de SSCB'de başladı. Sıvı yakıtlı roketlerin ilk fırlatılması 1926'da Amerika Birleşik Devletleri'nde gerçekleştirildi.

Astronotik tarihindeki ana kilometre taşları, 4 Ekim 1957'de ilk yapay Dünya uydusunun fırlatılması, 12 Nisan 1961'de ilk insanın uzaya uçuşu, 1969'daki ay seferi, alçakta insanlı yörünge istasyonlarının oluşturulmasıydı. Dünya yörüngesi ve yeniden kullanılabilir bir uzay aracının fırlatılması.

Çalışmalar SSCB ve ABD'de paralel olarak yürütüldü, ancak son yıllarda uzay araştırmaları alanındaki çabalarda bir birleşme yaşandı. 1995 yılında, astronotları Rus yörünge istasyonu Mir'e teslim etmek için Amerikan Shuttle gemilerinin kullanıldığı ortak Mir-Shuttle projesi gerçekleştirildi.

Dünya atmosferi tarafından geciktirilen kozmik radyasyonun yörünge istasyonlarında çalışılabilmesi, astrofizik alanında önemli ilerlemelere katkıda bulunmaktadır.

Kaynakça

1. Einstein A., Infeld L. Fiziğin evrimi. M., 1965.

2. Heisenberg V. Fizik ve Felsefe. Parça ve bütün. M., 1989.

3. Kısa bir zafer anı. M., 1989.

Eser site web sitesine eklendi: 2013-11-26

Yaptığınız işin fiyatını öğrenin

Rusya Federasyonu Maliye Bakanlığı'na bağlı Tüm Rusya Devlet Vergi Akademisi

SOYUT

Modern Doğa Bilimi Kavramına Göre

konuyla ilgili:
Evrenin Kökeni

Tamamlayan: öğrenci gr. BZ-101

Larina A.B.
Kontrol eden: öğretmen
________________________

Moskova 2006

İçerik:

giriiş	sayfa 3
Evrenin Eğitimi	sayfa 5
Galaksinin Yapısı. Galaksi Türleri	sayfa 7
Dünya - güneş sisteminin gezegeni	sayfa 9
Dünyanın Yapısı	sayfa 13
Çözüm.	sayfa 17
Kullanılmış literatür listesi	sayfa 18

giriiş

Evren- bu, zaman ve mekan açısından sınırsız ve maddenin gelişim sürecinde aldığı biçimlerde sonsuz çeşitlilikte olan mevcut maddi dünyanın tamamıdır. Evrenin astronomik gözlemlerin kapsadığı kısmına ne ad verilir? Metagalaksi veya Evrenimiz. Metagalaksinin boyutları çok büyüktür: kozmolojik ufkun yarıçapı 15-20 milyar ışıkyılıdır.
Kozmoloji- her zaman bilimlerin kesişme noktasında bulunan doğa bilimlerinin dallarından biri. Evrenin yapısı ve evrimi kozmoloji tarafından incelenir. Kozmoloji fizik, matematik ve felsefenin başarılarını ve yöntemlerini kullanır. Kozmolojinin konusu etrafımızdaki tüm megadünyayı, tüm "büyük Evreni" kapsar ve görevi evrenin en genel özelliklerini, yapısını ve evrimini tanımlamaktır.
Modern astronomi yalnızca galaksilerin görkemli dünyasını keşfetmekle kalmadı, aynı zamanda benzersiz fenomenleri de keşfetti: Metagalaksi'nin genişlemesi, kimyasal elementlerin kozmik bolluğu, evrenin sürekli olarak geliştiğini gösteren kalıntı radyasyon.
Evrenin yapısının evrimi, galaksi kümelerinin ortaya çıkışı, yıldızların ve galaksilerin ayrılması ve oluşumu, gezegenlerin ve uydularının oluşumu ile ilişkilidir. Evrenin kendisi yaklaşık 20 milyar yıl önce yoğun ve sıcak bir ilk maddeden ortaya çıktı. Protomaddenin en başından beri devasa bir hızla genişlemeye başladığına dair bir görüş var. İlk aşamada, bu yoğun madde her yöne dağılmıştı ve çarpışma sırasında sürekli parçalanan dengesiz parçacıkların homojen, kaynayan bir karışımıydı. Milyonlarca yıl boyunca soğuyan ve etkileşime giren, uzaya dağılmış bu madde kütlesinin tamamı irili ufaklı gaz oluşumlarında yoğunlaştı ve yüz milyonlarca yıl boyunca yaklaşıp birleşerek devasa komplekslere dönüştü. Bu komplekslerde sırasıyla daha yoğun alanlar ortaya çıktı - daha sonra yıldızlar ve hatta bütün galaksiler orada oluştu.
Kütleçekimsel dengesizliğin bir sonucu olarak, oluşan galaksilerin farklı bölgelerinde Güneş kütlesine yakın kütlelere sahip yoğun “ön-yıldız oluşumları” oluşabilmektedir. Başlayan sıkıştırma süreci, kendi çekim alanının etkisi altında hızlanacaktır. Bu süreç, bulut parçacıklarının merkeze doğru serbest düşüşüne eşlik eder - yerçekimsel sıkıştırma meydana gelir. Bulutun merkezinde moleküler hidrojen ve helyumdan oluşan bir sıkışma oluşur. Merkezdeki yoğunluğun ve sıcaklığın artması, moleküllerin atomlara parçalanmasına, atomların iyonlaşmasına ve yoğun bir protostar çekirdeğinin oluşmasına yol açar.
Evrenin döngüsel durumu hakkında bir hipotez var. Bir zamanlar süper yoğun bir madde yığınından ortaya çıkan Evren, daha ilk döngüsünde kendi içinde milyarlarca yıldız sistemi ve gezegeni doğurmuş olabilir. Ve sonra Evren, döngü tarihinin başladığı duruma doğru çabalamaya başlar. Sonunda Evrenin maddesi orijinal süper yoğun durumuna geri döner ve yoluna çıkan tüm yaşamı yok eder. Ve bu her seferinde, her döngüde sonsuza kadar tekrarlanır.
Yirminci yüzyılın 30'lu yıllarının başında. Evrenin ana bileşenlerinin her biri ortalama 100 milyar yıldızdan oluşan galaksiler olduğuna inanılıyor. Güneş, gezegen sistemiyle birlikte, yıldızlarının çoğunu Samanyolu şeklinde gözlemlediğimiz Galaksimizin bir parçasıdır. Galaksi, yıldızlara ve gezegenlere ek olarak önemli miktarda seyreltilmiş gazlar ve kozmik toz içerir.

Evrenin Eğitimi.
Evren sonlu mu yoksa sonsuz mu, geometrisi nedir - bunlar ve diğer birçok soru Evrenin evrimiyle, özellikle de gözlemlenen genişlemeyle ilgilidir. Galaksilerin “genişleme” hızı her milyon parsek için 75 km/s artıyorsa, o zaman geçmişe yönelik tahminler şaşırtıcı bir sonuca yol açar: Yaklaşık 10-20 milyar yıl önce tüm Evren çok küçük bir alanda yoğunlaşmıştı. Pek çok bilim adamı, o zamanlar Evrenin yoğunluğunun atom çekirdeğinin yoğunluğuyla aynı olduğuna inanıyor: Evren tek bir devdi " nükleer düşüş" Bazı nedenlerden dolayı bu “damla” dengesiz hale geldi ve patladı. Bu patlamanın sonuçlarını artık galaksi sistemleri olarak gözlemliyoruz.
Evrenin oluşum zamanına ilişkin bu tahminle, şu anda gözlemlediğimiz galaksilerin genişleme tablosunun aynı hızda ve keyfi olarak uzak bir geçmişte meydana geldiği varsayıldı. Ve birincil Evrenin hipotezi tam da bu varsayıma dayanmaktadır - istikrarsızlık durumuna gelen dev bir "nükleer düşüş".
Şu anda kozmologlar, Evrenin "noktadan noktaya" genişlemediğini, ancak sınırlı yoğunluk sınırları arasında titreşiyor gibi göründüğünü öne sürüyorlar. Bu, geçmişte galaksilerin genişleme hızının şimdikinden daha az olduğu ve hatta galaksiler sisteminin sıkıştırıldığı anlamına gelir; yani. Galaksiler, aralarındaki mesafe ne kadar büyük olursa, birbirlerine daha yüksek bir hızla yaklaşıyorlardı. Modern kozmolojinin "titreşen bir Evren" resminin lehine bir takım argümanları vardır. Bu tür argümanlar tamamen matematikseldir; Bunlardan en önemlisi, Evrenin gerçekte var olan heterojenliğini hesaba katma ihtiyacıdır. Artık iki hipotezden hangisinin doğru olduğuna karar veremiyoruz. Kozmolojinin en önemli problemlerinden birini çözmek için çok fazla çalışma yapılması gerekecek.
Modern kozmoloji yirminci yüzyılın başında ortaya çıktı. Göreli yerçekimi teorisinin yaratılmasından sonra. Yeni bir yerçekimi teorisine dayanan ve tüm Evreni tanımladığını iddia eden ilk görelilik modeli, 1917 yılında A. Einstein tarafından oluşturuldu. Ancak statik bir Evren tanımlıyordu ve astrofizik gözlemlerin gösterdiği gibi bunun yanlış olduğu ortaya çıktı.
1922-1924'te. Sovyet matematikçi A.A. Friedman, zaman içinde değişen tüm Evreni tanımlamak için genel denklemler önerdi. Yıldız sistemleri ortalama olarak birbirlerinden sabit mesafelere yerleştirilemez. Ya uzaklaşmalılar ya da yaklaşmalılar. Bu sonuç, kozmik ölçekte hakim olan çekim kuvvetlerinin varlığının kaçınılmaz bir sonucudur. Friedman'ın vardığı sonuç, Evrenin ya genişlemesi ya da daralması gerektiği anlamına geliyordu. Bu, Evren hakkındaki genel fikirlerin gözden geçirilmesiyle sonuçlandı. 1929'da Amerikalı gökbilimci E. Hubble (1889-1953), astrofiziksel gözlemleri kullanarak şunu keşfetti: evrenin genişlemesi Friedman'ın vardığı sonuçların doğruluğunu teyit ediyor.
Friedmann'ın modelleri kozmolojinin sonraki tüm gelişiminin temelini oluşturur. Evrenin devasa kütlelerinin hareketinin ve küresel yapısının mekanik resmini anlatıyorlar. Önceki kozmolojik yapılar, Evrenin şu anda gözlemlenebilir yapısını, içindeki dünyaların ortalama hareketi değişmeden tanımlamak için tasarlandıysa, Friedman'ın modelleri esasen evrimseldi ve Evrenin mevcut durumunu önceki geçmişine bağlıyordu. Bu teoriden, uzak geçmişte Evrenin bugün gözlemlediklerimizden tamamen farklı olduğu sonucu çıkıyor. O zamanlar ne tek tek gök cisimleri ne de onların sistemleri vardı; tüm madde neredeyse homojendi, çok yoğundu ve hızla genişliyordu. Galaksiler ve onların kümeleri ancak çok daha sonra bu maddeden ortaya çıktı.
Yüzyılımızın 40'lı yıllarının sonlarından bu yana, kozmolojik genişlemenin farklı aşamalarındaki süreçlerin fiziği, kozmolojide artan ilgiyi çekmektedir. G.A.'da şu anda öne sürüldü. Gamow'un teorileri sıcak evren Evrenin genişlemesinin en başında çok yoğun maddede meydana gelen nükleer reaksiyonların olduğu düşünülüyordu. Maddenin sıcaklığının yüksek olduğu ve Evrenin genişlemesiyle birlikte düştüğü varsayıldı. Teori, ilk yıldızların ve galaksilerin oluştuğu malzemenin esas olarak hidrojen (%75) ve helyumdan (%25) ve diğer kimyasal elementlerin önemsiz bir karışımından oluşması gerektiğini öngördü. Teorinin bir diğer sonucu da günümüz Evreninde maddenin yüksek yoğunluk ve sıcaklık çağından kalma zayıf elektromanyetik radyasyonun bulunması gerektiğidir. Evrenin genişlemesi sırasındaki bu tür radyasyona denir kozmik mikrodalga arka plan radyasyonu.
Aynı zamanda kozmolojide temelde yeni gözlem yetenekleri ortaya çıktı: radyo astronomisi ortaya çıktı ve optik astronominin yetenekleri genişledi. Şimdi Evren, birkaç parsek mesafeye kadar farklı yöntemler kullanılarak inceleniyor.
Kozmolojinin gelişiminin mevcut aşamasında, madde ve parçacık enerjisinin yoğunluğunun çok büyük olduğu kozmolojik genişlemenin başlangıcı sorunu yoğun bir şekilde incelenmektedir. Yol gösterici fikirler, temel parçacıkların çok yüksek enerjilerdeki etkileşiminin fiziğindeki yeni keşiflerdir. Bu durumda Evrenin küresel evrimi dikkate alınır. Bugün, Evrenin evrimi, tüm fiziğin teorik temellerine dayanan çok sayıda astrofiziksel gözlemle kapsamlı bir şekilde doğrulanmaktadır.
Galaksinin Yapısı. Galaksi Türleri.
Güneş'i çevreleyen yıldızlar ve Güneş'in kendisi, dev bir yıldız ve bulutsu kümesinin küçük bir parçasını oluşturur. Gökada. Galaksinin oldukça karmaşık bir yapısı var. Galaksideki yıldızların önemli bir kısmı çapı yaklaşık 100 bin, kalınlığı ise yaklaşık 1500 ışıkyılı olan dev bir diskin içinde yer alıyor. Bu disk, çeşitli türlerde yüz milyardan fazla yıldız içerir. Güneşimiz, Galaksinin çevresinde, ekvator düzlemine yakın bir yerde bulunan bu yıldızlardan biridir.
Galaksi içindeki yıldızlar ve bulutsular oldukça karmaşık bir şekilde hareket ederler: Galaksinin ekvator düzlemine dik bir eksen etrafında dönmesine katılırlar. Galaksinin farklı kısımları farklı dönüş periyotlarına sahiptir.
Yıldızlar birbirlerinden çok uzak mesafelerde bulunur ve pratik olarak birbirlerinden izole edilmiştir. Her birinin hareketi Galaksinin tüm yıldızlarının yarattığı yerçekimi alanı tarafından belirlenmesine rağmen pratikte çarpışmazlar.
Gökbilimciler son birkaç on yılı bizimkine benzer diğer yıldız sistemlerini inceleyerek geçirdiler. Bu astronomide çok önemli bir araştırmadır. Bu süre zarfında galaksi dışı astronomi inanılmaz ilerlemeler kaydetti.
Galaksideki yıldızların sayısı yaklaşık bir trilyondur. Bunların en büyükleri, Güneş'in kütlesinden yaklaşık 10 kat daha az kütleye sahip cücelerdir. Galaksi, çift ve çoklu yıldızların yanı sıra, yerçekimi kuvvetleriyle birbirine bağlanan ve uzayda tek bir bütün olarak hareket eden yıldız gruplarını içerir. yıldız kümeleri. Boğa takımyıldızında Pleiades gibi açık yıldız kümeleri vardır. Bu tür kümelerin düzenli bir şekli yoktur; Şu anda binden fazlası biliniyor.
Küresel yıldız kümeleri gözlenir. Açık kümeler yüzlerce veya binlerce yıldız içeriyorsa, küresel kümeler yüzbinlerce yıldız içerir. Yerçekimi kuvvetleri yıldızları bu tür kümelerde milyarlarca yıl boyunca tutar.
Çeşitli takımyıldızlarda, esas olarak gaz ve tozdan oluşan bulanık noktalar bulunur - bunlar Bulutsular. Düzensiz, düzensiz şekilli - dağınık ve düzenli şekilli, görünüş olarak gezegenlere benzeyen - gezegensel olabilirler.
Adını delikli gaz liflerinden oluşan olağandışı ağdan alan Yengeç Bulutsusu gibi parlak dağınık bulutsular da vardır. Bu sadece optik radyasyonun değil aynı zamanda radyo radyasyonunun, x-ışınlarının ve gama ışınlarının da kaynağıdır. Yengeç Bulutsusu'nun merkezinde darbeli elektromanyetik radyasyon kaynağı var. pulsar Burada, radyo emisyonu titreşimlerinin yanı sıra, optik parlaklık titreşimleri ve X-ışını emisyonu titreşimleri ilk kez keşfedildi. Güçlü bir alternatif manyetik alana sahip bir pulsar, elektronları hızlandırır ve bulutsunun elektromanyetik dalga spektrumunun farklı kısımlarında parlamasına neden olur.
Galaksideki uzayın her yeri seyrekleştirilmiş yıldızlararası gaz ve yıldızlararası tozla doludur. Yıldızlararası uzayda da çeşitli alanlar vardır: yerçekimi ve manyetik. Manyetik alanlarda hareket ederken ışık hızına yakın hızlara çıkan ve muazzam enerji kazanan elektrik yüklü parçacıkların akışları olan kozmik ışınlar yıldızlararası uzaya nüfuz eder.
Galaksi, merkezinde bir çekirdek ve çoğunlukla en sıcak ve en parlak yıldızları ve devasa gaz bulutlarını içeren devasa sarmal kollara sahip bir disk olarak düşünülebilir. Spiral dallara sahip disk, Galaksinin düz alt sisteminin temelini oluşturur. Galaktik çekirdeğe doğru yoğunlaşan ve diske yalnızca kısmen nüfuz eden nesneler ise küresel alt sisteme aittir. Galaksinin kendisi merkez bölgesinin etrafında dönmektedir. Galaksinin merkezinde yıldızların yalnızca küçük bir kısmı yoğunlaşmıştır. Güneş, galaksinin merkezinden, yıldızların doğrusal hızının maksimum olduğu bir mesafede yer almaktadır. Güneş ve ona en yakın yıldızlar, galaksinin merkezi etrafında 250 km/s hızla dönerek tam bir devrimi yaklaşık 290 milyon yılda tamamlarlar.
Görünüşlerine göre galaksiler geleneksel olarak üç türe ayrılır: eliptik, spiral ve düzensiz.

mekansal form eliptik galaksiler– farklı sıkıştırma derecelerine sahip elipsoidler. Bunların arasında dev ve cüce olanlar da var. İncelenen galaksilerin neredeyse dörtte biri eliptiktir. Bunlar yapıdaki en basit galaksilerdir - içlerindeki yıldızların dağılımı merkezden eşit olarak azalır, neredeyse hiç toz ve gaz yoktur. En parlak yıldızları içerirler - kırmızı devler.

Sarmal galaksiler- en çok sayıda tür. Buna Galaksimiz ve bizden yaklaşık 2,5 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan Andromeda Bulutsusu da dahildir.
Düzensiz galaksiler merkezi çekirdekleri yoktur; yapılarında henüz hiçbir desen keşfedilmemiştir. Bunlar Galaksimizin uyduları olan Büyük ve Küçük Macellan Bulutlarıdır. Bizden Galaksinin çapının bir buçuk katı uzaklıkta bulunuyorlar. Macellan Bulutları kütle ve boyut olarak Galaksimizden çok daha küçüktür.
Ayrıca orada etkileşen galaksiler. Genellikle birbirlerinden kısa mesafelerde bulunurlar, parlak maddeden oluşan "köprüler" ile bağlanırlar ve bazen birbirlerine nüfuz ediyor gibi görünürler.
Bazı galaksiler görünür radyasyonu aşan olağanüstü derecede güçlü radyo emisyonlarına sahiptir. Bu radyo galaksileri.
1963 yılında yıldız benzeri radyo emisyon kaynaklarının keşfi başladı. kuasarlar. Şu anda binden fazlası açık durumda.
Dünya güneş sistemindeki bir gezegendir.
Güneş Sistemi boyut ve fiziksel yapı bakımından çok farklı olan bir grup gök cisimidir. Bu grup şunları içerir: Güneş, dokuz büyük gezegen, düzinelerce gezegen uydusu, binlerce küçük gezegen (asteroitler), yüzlerce kuyruklu yıldız, hem sürüler halinde hem de bireysel parçacıklar şeklinde hareket eden sayısız göktaşı gövdesi. Tüm bu cisimler, merkezi gövdenin (Güneş) çekim kuvveti nedeniyle tek bir sistemde birleştirilmiştir.
Güneş sistemi, kendisini oluşturan unsurların çeşitliliğini bir bütün olarak sistemin en yüksek kararlılığıyla birleştiren çok karmaşık bir doğal oluşumdur.
K. E. Tsiolkovsky'nin mecazi ifadesine göre Dünya, insanlığın beşiğidir.
Bir bakıma, Dünya doğanın kendisi ile ayırt edilir: Güneş sisteminde, yalnızca bu gezegende gelişmiş yaşam biçimleri mevcuttur, yalnızca bu gezegende, maddenin yerel düzeni alışılmadık derecede yüksek bir düzeye ulaşmış ve genel çizgiyi sürdürmüştür. maddenin gelişimi. Kendi kendine örgütlenmenin en karmaşık aşamasının geçildiği yer Dünya'dır; bu, daha yüksek düzen biçimlerine doğru derin bir niteliksel sıçramaya işaret etmektedir.
Karasal gezegenler ile dev gezegenler arasındaki farklar açıktır. Ancak Dünya'nın en yakın komşuları arasında bile iki gezegen birbirinin aynısı değildir: hepsi boyut, fiziksel ve kimyasal parametreler, iç yapı ve yüzeylerin yapısı, atmosferler ve diğer özellikler bakımından farklılık gösterir. Ana farklılıklar, gezegenlerin oluşumunun başlangıç ​​​​koşulları tarafından belirlenir - kimyasal bileşim, proto-gezegensel bulutun bu gezegenlerin oluştuğu kısımlarındaki maddenin yoğunluğu, Güneş'ten uzaklık, diğer gezegen cisimleri ve Güneş ile rezonans etkileşimleri.

Yakınlardaki diğer gezegenlere ilişkin doğrudan çalışmalar henüz yeni başladı. Bununla birlikte, mevcut bilgiler zaten Dünya'nın dış kabukları ve Güneş Sisteminin diğer gezegenlerinin karşılaştırmalı bir çalışmasına izin vermektedir. Bu temelde, adı verilen yeni bir bilimsel yön ortaya çıktı. karşılaştırmalı planetoloji.
Dünya kendi grubundaki en büyük gezegendir. Ancak bu boyutların ve kütlenin bile gezegenin gaz atmosferini koruyabileceği minimum düzeyde olduğu ortaya çıktı. Dünya hızla hidrojeni ve diğer bazı hafif gazları kaybediyor, bu da Dünya'nın sözde bulutunun gözlemleriyle doğrulanıyor. Venüs, boyut ve kütle bakımından Dünya'ya neredeyse eşittir, ancak Güneş'e daha yakındır ve ondan daha fazla ısı alır. Bu nedenle uzun zaman önce tüm serbest hidrojeni kaybetmiştir. Bu gruptaki diğer iki gezegenin ya atmosferi yoktur (Merkür) ya da çok seyrekleşmiş bir halde kalmıştır (Mars).
Güneş'e en yakın gezegenler - Merkür ve Venüs - onlarca ila yüzlerce Dünya günü süren bir süre ile kendi eksenleri etrafında çok yavaş dönerler. Bu gezegenlerin yavaş dönüşü, Güneş ve birbirleriyle olan rezonans etkileşimlerinden kaynaklanmaktadır. Dünya ve Mars yaklaşık 24 saatlik neredeyse aynı periyotlarla dönerler.Dünya ve Venüs de rezonanslı bir yapı oluşturur. Bu gezegen grubunda yalnızca Venüs'ün ters dönüşü vardır (Güneş'in kendi ekseni etrafındaki dönüş yönünün tersi), yörüngesinde adeta "baş aşağı" dönmüştür. Son olarak, yalnızca kendi grubundaki Dünya, diğer gezegenlerin manyetik alanlarından iki kat daha büyük olan kendine ait güçlü bir manyetik alana sahiptir.
Karasal gezegenlerin hiçbirinde, Jüpiter grubunun gezegenleri için tipik olan gelişmiş bir uydu sistemi yoktur. Dünya'nın gezegen benzeri uydusu Ay, Merkür gezegenine yakın büyüklüktedir. Mars'ın iki uydusu Phobos ve Deimos, küçük asteroitlere benzeyen düzensiz bir şekle sahiptir. Şu ana kadar hem Ay'ın kökeni hem de Mars'ın uydularının kökeni hakkında net bir fikir bulunmuyor.
Dört karasal gezegenden üçünün dikkat çekici bir atmosferi var. Her gezegenin atmosferi, gelişiminin özelliklerinin izlerini taşır. Dünyanın atmosferi diğer gezegenlerin atmosferlerinden temel olarak farklıdır: düşük karbondioksit içeriğine, yüksek moleküler oksijen içeriğine ve nispeten yüksek su buharı içeriğine sahiptir. Dünya atmosferinin izolasyonunun iki nedeni vardır: okyanusların ve denizlerin suyu karbondioksiti iyi emer ve biyosfer, atmosferi bitki fotosentezi sırasında oluşan moleküler oksijenle doyurur. Hesaplamalar, okyanuslarda emilen ve bağlanan tüm karbondioksiti serbest bırakırsak, aynı zamanda bitkilerin yaşamı sonucu biriken tüm oksijeni atmosferden uzaklaştırırsak, o zaman dünya atmosferinin bileşiminin ana özellikleriyle benzer olacağını gösteriyor. Venüs ve Mars'ın atmosferlerinin bileşimi.
Mars'ın nispeten küçük boyutu, yoğun bir atmosferi korumasına izin vermedi. Daha önce, gezegenin bağırsaklarından gazların aktif salınım süreçleri gerçekleştiğinde, Mars atmosferinin şu an olduğundan çok daha yoğun olması mümkündür. Yüzeyine yakın koşullar daha ılımandı, gündüz ve gece sıcaklıklarında bu kadar keskin değişiklikler yoktu. Mars atmosferinde çok az su buharı vardır ve bu nedenle bulutluluk yoktur. Ancak seyrekleşmiş atmosferin hareketleri bazen öyle bir güce ulaşır ki, gezegen ölçeğinde güçlü toz fırtınaları ortaya çıkar ve kum kütlelerini kilometrelerce yüksekliğe kadar yükseltir. Daha sonra gezegenin yüzeyi geçilmez bir perdenin arkasında uzun süre gizlenir.
Dünya atmosferinde doymuş su buharı, gezegenin önemli bir bölümünü kaplayan bir bulut tabakası oluşturur. Dünya'nın bulutları hidrosfer-atmosfer-kara sisteminin en önemli unsurudur.
Dünyanın ve ona en yakın iki gezegenin yüzey kabartmaları önemli ölçüde farklıdır ve bu, her şeyden önce, her birinin volkanik ve jeolojik süreçlerindeki farklılıklarla açıklanmaktadır. Tektonik aktivitenin bir bütün olarak gezegenin canlılık düzeyinin bir ölçüsü olabileceğine inanılıyor. Bu tür faaliyetlerin azalması ve hatta durması, gezegenin ölümünün, evrimsel gelişim döngüsünün tamamlanmasının bir işareti olarak kabul ediliyor. Sonuçta, böyle bir gelişmenin özü, atmosferin, hidrosferin ve baskın yüzey topoğrafyasının oluşturulduğu ve sürdürüldüğü, gezegenin içi ve yüzeyi arasındaki aktif madde ve enerji alışverişidir. Tektonik aktivitenin sona ermesiyle gezegen, üzerinde bozulma süreçlerinin hakim olduğu ölü bir gök cismine dönüşür.
Tektonik süreçler bugün Dünya'da hala aktif olarak gerçekleşmektedir; jeolojik tarihi henüz tamamlanmamıştır. Paleontologlar, Dünya'nın ilk gençliğinde tektonik aktivitesinin daha da yüksek olduğunu iddia ediyor. Gezegenin modern topografyası, yüzeyindeki tektonik, hidrosfer, atmosferik ve biyolojik süreçlerin birleşik etkisinin etkisi altında gelişmiş ve değişmeye devam etmektedir. Diğer gezegenlerde bu faktörlerin birleşimi mevcut değildir.
Bir bütün olarak dünya yüzeyinin kabartması, iki yarım kürenin (kuzey ve güney) küresel asimetrisi ile karakterize edilir: bunlardan biri suyla dolu devasa bir alandır. Bunlar tüm yüzeyin %70'inden fazlasını kaplayan okyanuslardır. Diğer yarımkürede ise kıtaları oluşturan kabuk yükselmeleri yoğunlaşmıştır. Okyanus ve kıtasal kabuk çeşitleri hem yaş hem de kimyasal ve jeolojik bileşim bakımından farklılık gösterir. Okyanus tabanının topografyası kıtasal topografyadan farklıdır.
Deniz ve okyanus tabanının sistematik çalışmaları ancak yakın zamanda mümkün hale geldi. Bunlar zaten Dünya'da meydana gelen tektonik süreçlerin küresel doğasına dair yeni bir anlayışa yol açtı. Dünya okyanuslarının ortalama derinliği 4 km'ye yakındır, bireysel çöküntüler bu derinliğin üç katına ulaşır ve bireysel koniler su yüzeyinin önemli ölçüde üzerinde yükselir. Okyanus rölyefinin ana cazibesi, onbinlerce kilometreye uzanan küresel medyan sırt sistemidir. Orta kısımları boyunca, mantodan yüzeye taze madde kütlelerinin çıktığı yarık bölgeleri adı verilen faylar vardır. Okyanus kabuğunu parçalayarak onu sürekli bir yenilenme süreciyle şekillendiriyorlar. Okyanus kabuğunun yaşı 150 milyon yılı geçmiyor. Sürecin bir başka karakteristik özelliği, okyanus kabuğunun ada yaylarından birinin (örneğin Kuril, Mariana, vb.) veya kıtanın kenarının altına daldığı dalma zonlarının varlığıdır. Yitim bölgeleri artan sismik ve volkanik aktivite ile karakterize edilir.
Gezegenin kıta kısmının kabartması daha çeşitlidir: ovalar, tepeler, yaylalar, dağ sıraları ve devasa dağ sistemleri. Bazı kara bölgeleri okyanus seviyesinin altında yer alır (örneğin Ölü Deniz bölgesi), bazı dağ zirveleri seviyesinden 8-9 km yüksektedir. Modern görüşlere göre kıtasal kabuk, mantonun altındaki katmanlarla birlikte litosferik kıtasal plakalardan oluşan bir sistem oluşturur. Okyanusların litosferinin aksine, kıtasal plakalar çok eski bir kökene sahiptir; yaşlarının 2,5-3,8 milyar yıl olduğu tahmin edilmektedir. Bazı kıtasal levhaların orta kısmının kalınlığı 250 km'ye ulaşır.
Jeosenklinal adı verilen litosferik plakaların sınırlarında, plakaların yerel yatay yer değiştirme yönüne bağlı olarak kabuğun sıkışması veya uzaması meydana gelir.
Dünya, Venüs ve Mars'ın karşılaştırmalı karşılaştırmasının ön sonuçları şu şekilde formüle edilebilir:
· Ne Venüs ne de Mars en basit yaşam formlarına bile sahip değil. Uzak geçmişte Mars'ta bazı yaşam formlarının olası varlığına ilişkin soru hala açık.
· Sadece Dünya'da gezegenle aynı anda oluşan güçlü bir hidrosfer vardır. Mars'ın geçmişte bir tür hidrosfere sahip olduğu iddia edilirken, Venüs büyük olasılıkla hiçbir zaman yoktu.
· modern çağda yalnızca Dünya, jeolojik gelişimi devam eden ve özellikle aktif tektonik aktivitede kendini gösteren "yaşayan" bir gezegen olarak kalır. Mars ve Venüs geçmişte yoğun sismik ve volkanik aktivite dönemlerinden geçti, ancak bu durum Mars'ta birkaç yüz milyon yıl önce, Venüs'te ise bir milyar yıldan fazla bir süre önce sona erdi. Bu gezegenlerin her ikisi de büyük olasılıkla evrimsel gelişim döngüsünü tamamlıyor veya zaten tamamlamış durumda.
· Çok sayıda işaret, dünyanın bağırsaklarındaki süreçlerin Venüs ve Mars'takilerden farklı ilerlediğini ve ilerlemeye devam ettiğini gösteriyor. Bu, granit kayalardan oluşan bir kıtasal kabuğun varlığı, derin süreçlerin etkisi altındaki hareketleri ile açıkça tanımlanmış litosferik plakaların varlığı ve Dünya'nın yakınında nispeten güçlü bir manyetik alanın varlığı gibi faktörlerle gösterilmektedir.
Bilim ve teknolojideki ilerlemeler, güneş sistemindeki gezegenlerin doğrudan incelenmesini erişilebilir hale getirdi ve kendi gezegenimiz hakkında karşılaştırmalı bilgi için temelde yeni fırsatlar yarattı. Böylece çevremizdeki dünyayı anlamada yeni bir sayfa açıldı ancak şu ana kadar üzerine sadece ilk satırlar yazıldı. Soru hala çözülmemiş durumda: Dünya'yı aynı türdeki gezegenler ailesinden ayıran ve onun bir yaşam meskeni haline gelmesine neden olan şey neydi? Bu sorunun cevabını aramak, ancak özelden genele, üzerinde yaşamın bulunduğu Dünya gezegeninden, yaşamın kozmik doğasının farkına varılmasına (dünyadaki bu en önemli halka) doğru olan hareket yolunda gerçekleşebilir. Maddenin gelişimi sürecinde maddenin kendi kendine organizasyonu.
Dünyanın yapısı.
Yakın geçmişte Dünya ve onun bileşenleri hakkında çok sayıda bilim birbirinden neredeyse bağımsız olarak gelişmiştir. Artık gezegeni tek bir sistem, kendi iç gelişim yasalarına sahip bütünleşik bir doğal vücut olarak düşünmeye yönelik bilinçli bir ihtiyaç var. Böyle bir fikrin insanların bilincine hızlı bir şekilde dahil edilmesi, zamanımızın olağanüstü olayı olan insanın yakın uzaya girişi ile kolaylaştırılmıştır. Bu, Dünya'ya ilk kez dışarıdan bakmayı, hepsini aynı anda görmeyi, çoğu atmosferik ve yüzey olgusunun gezegensel ölçeğini ve tüm dış dünyevi kürelerin (kara, su) yakın bağlantısını açıkça görmeyi mümkün kıldı. , hava ve biyosfer. Resmin etkileyici olduğu ortaya çıktı.
Sağlam bir maddi temele dayanarak, birikmiş gerçekler biçiminde ortaya çıkan fikirlerin bütünü, gezegenimizin yalnızca tek bir doğal vücut olarak değil, aynı zamanda gelişimini başlatan, kendi kendini organize eden bir sistem olarak değerlendirilmesini gerektirir. İki temel doğal eğilimin karşı karşıya gelmesi: düzeni yok etme arzusu ve giderek daha düzenli sistemler yaratma arzusu.
Dünya ile ilgili özel bilimlerin çoğu, atmosfer de dahil olmak üzere, onun yüzeyi ile ilgili bilimlerdir. Kola süper derin kuyusu şu anda Dünya'nın en derin kuyusudur - 12-15 km. Yaklaşık 200 km derinliklerden yeraltı maddesi farklı şekillerde taşınarak araştırmacıların erişimine açılmaktadır. Daha derin katmanlar hakkında bilgi, sismik dalgaların geçişinin doğasının kaydedilmesine dayanan dolaylı yöntemlerle elde edilir. farklı şekiller dünyanın bağırsakları aracılığıyla. Başka bir yöntem grubu, proto-gezegensel bulutun yapısı ve bileşimi hakkındaki varsayımlara ve içindeki gezegenlerin oluşum sürecine ilişkin varsayımsal varsayımlara dayanmaktadır. Buna dayanarak, meteoritlerin maddesi, karasal gezegenlerin oluşum bölgesindeki proto-gezegensel bulutun maddesinin bileşimini ve yapısını yansıtan, geçmişin kalıntı kalıntıları olarak kabul edilir. Bu temelde, belirli bir türdeki göktaşlarının maddesinin, dünyanın derinliklerindeki belirli katmanların maddesiyle tesadüfi olduğu konusunda sonuçlar çıkarılmaktadır. Göktaşları maddesi zaman zaman uzaydan Dünya'ya düşer ve doğrudan incelenmeye açıktır. Ancak, Dünya'ya düşen meteorların kimyasal ve mineralojik bileşimine ilişkin verilere dayanarak, Dünya'nın iç kısmının bileşimi hakkındaki sonuçların güvenilir olduğu düşünülmemektedir.
Dünyanın iç kısmının sismik dalgalarla incelenmesi, kabuk yapılarının ve farklı kimyasal bileşimlerinin belirlenmesini mümkün kıldı. Eşmerkezli olarak yerleştirilmiş üç ana alan vardır: çekirdek, manto ve kabuk. Çekirdek ve manto ise farklı ek kabuklara bölünmüştür. fiziksel ve kimyasal özellikler. Çekirdek, dünyanın jeoidinin merkezi bölgesini kaplar ve iki parçaya bölünmüştür. İç çekirdek katı halde olup, sıvı fazdaki dış çekirdek tarafından çevrelenmiştir. İç ve dış çekirdekler arasında net bir sınır yoktur; bunlar bir geçiş bölgesiyle ayrılır. Çekirdeğin kimyasal bileşimi, içindeki maddenin yoğunluğuna göre ve çekirdeğin bileşiminin demir meteoritlerin bileşimiyle aynı olduğu varsayımına dayanarak değerlendirilir. Bu nedenle iç çekirdeğin demir (%80) ve nikelden (%20) oluştuğu kabul edilir. Dünyanın iç basıncındaki karşılık gelen alaşımın erime noktası 4.500 0 C civarındadır. Aynı fikirlere göre, dış çekirdek demir (%52) ve demir ve kükürtten oluşan ötektik (sıvı katı madde karışımı) içerir. (%48). Küçük bir nikel katkısı göz ardı edilemez. Böyle bir karışımın erime noktasının yaklaşık 3200 0 C olduğu tahmin edilmektedir. İç çekirdeğin katı, dış çekirdeğin ise sıvı kalabilmesi için dünyanın merkezindeki sıcaklığın 4 500 0 C'yi geçmemesi, aynı zamanda da sıcaklığın 4 500 0 C'yi geçmemesi gerekmektedir. 3200 0 C'den düşük olmalıdır. Dünyanın merkezindeki sıcaklığa ilişkin, verilenlerden biraz farklı ve spekülatif nitelikte başka tahminler de vardır.
Dış çekirdeğin sıvı durumu, dünyanın manyetizmasının doğası hakkındaki fikirlerle ilişkilidir. Dünyanın manyetik alanı değişkendir; manyetik kutupların konumu yıldan yıla değişir. Uzak geçmişte gezegenin manyetik alanının doğasına ilişkin, yer kayalarının kalıcı mıknatıslanmasının ölçümlerine dayanan paleomanyetik araştırmalar, örneğin son 80 milyon yılda yalnızca alan gücünde bir değişiklik olmadığını, ama aynı zamanda birden fazla sistematik mıknatıslanmanın tersine çevrilmesi sonucunda kuzey ve güney manyetik kutupları yer değiştirdi. Polarite değişimi dönemleri sırasında, manyetik alanın tamamen ortadan kaybolduğu anlar meydana geldi. Sonuç olarak, çekirdeğin veya bir kısmının sabit mıknatıslanması nedeniyle karasal manyetizma kalıcı bir mıknatıs tarafından oluşturulamaz. Manyetik alanın, kendi kendini uyaran dinamo etkisi adı verilen bir süreç tarafından yaratıldığına inanılmaktadır. Dinamo rotorunun (hareketli eleman) rolü, Dünya kendi ekseni etrafında dönerken hareket eden sıvı çekirdeğin kütlesi tarafından oynanabilir ve uyarma sistemi, çekirdek küresi içinde kapalı döngüler oluşturan akımlar tarafından oluşturulur. .
Sismik dalgalara göre mantonun yoğunluğu ve kimyasal bileşimi, çekirdeğin karşılık gelen özelliklerinden keskin bir şekilde farklıdır. Manto çeşitli silikatlardan (silikon bazlı bileşikler) oluşur. Alt mantonun bileşiminin taşlı göktaşları ve kondritlerin bileşimine benzer olduğu varsayılmaktadır.
Üst manto doğrudan en dış katmana, yani kabuğa bağlıdır. Kabuğu oluşturan kayaların ve bunların yarı mamullerinin çoğunun hazırlandığı bir mutfak olarak kabul edilir. Üst mantonun olivin (%60), piroksen (%30) ve feldispattan (%10) oluştuğuna inanılmaktadır. Bu katmanın belirli bölgelerinde minerallerin kısmi erimesi meydana gelir ve okyanus kabuğunun temeli olan alkali bazaltlar oluşur. Okyanus ortası sırtlarındaki yarık fayları yoluyla bazaltlar mantodan Dünya yüzeyine gelir. Ancak kabuk ve manto arasındaki tek etkileşim bu değildir. Yüksek derecede sertliğe sahip olan kırılgan kabuk, alttaki mantonun bir kısmıyla birlikte, litosfer adı verilen yaklaşık 100 km kalınlığında özel bir katman oluşturur. Bu katman, yoğunluğu belirgin şekilde daha yüksek olan üst mantonun üzerinde yer alır. Üst manto, litosfer ile etkileşiminin doğasını belirleyen bir özelliğe sahiptir: kısa süreli yüklere göre sert bir malzeme gibi davranır ve uzun vadeli yükler- plastik gibi. Litosfer, üst manto üzerinde sabit bir yük oluşturur ve onun basıncı altında, astenosfer adı verilen alttaki katman plastik özellikler sergiler, litosfer onun içinde "yüzer". Bu etkiye izostazi denir.
Astenosfer ise yoğunluğu ve viskozitesi derinlikle artan mantonun daha derin katmanlarına dayanır. Bunun nedeni kayaların sıkışması ve bazı kimyasal bileşiklerin yapısal olarak yeniden yapılanmasına neden olmasıdır. Silisyumun bu modifikasyonunu oluşturan silikatlar çok kompakt bir yapıya sahiptir; alt mantoda baskındırlar. Genel olarak litosfer, astenosfer ve mantonun geri kalanı, her bir parçası diğer bileşenlere göre hareketli olan üç katmanlı bir sistem olarak düşünülebilir. Çok viskoz olmayan ve plastik bir astenosferin üzerinde duran hafif litosfer özellikle hareketlidir.
Litosferin üst kısmını oluşturan yer kabuğu esas olarak sekiz kimyasal elementten oluşur: oksijen, silikon, alüminyum, demir, kalsiyum, magnezyum, sodyum ve potasyum. Kabuğun toplam kütlesinin yarısı, içinde bağlı halde bulunan, esas olarak metal oksitler formunda bulunan oksijendir. Kabuğun jeolojik özellikleri, atmosferin, hidrosferin ve biyosferin (gezegenin en dıştaki üç kabuğu) üzerindeki birleşik etkileriyle belirlenir. Kabuğun ve dış kabukların bileşimi, bu tür verilerin de gösterdiği gibi, sürekli olarak güncellenmektedir. Hava koşulları ve yıkım sayesinde kıta yüzeyinin maddesi 80-100 milyon yılda tamamen yenileniyor. Kıtasal maddenin kaybı, kabuklarındaki laik yükselmelerle telafi edilir. Bakterilerin, bitkilerin ve hayvanların hayati aktivitesine, atmosferde bulunan karbondioksitin 6-7 yılda, oksijenin ise 4000 yılda tamamen değişmesi eşlik eder. Hidrosferdeki su kütlesinin tamamı (1,4*1018 ton) 10 milyon yılda tamamen yenilenir. Tüm iç kabukları tek bir sisteme bağlayan süreçlerde, gezegenin yüzeyinde daha da temel bir madde dolaşımı meydana gelir.
Manto jetleri adı verilen sabit dikey akışlar vardır, bunlar alt mantodan üst mantoya doğru yükselir ve oraya daha sıcak malzeme iletir. Aynı doğadaki olaylar, özellikle Dünya'nın jeoidinin şeklindeki en büyük anormalliklerle ilişkili olan plaka içi "sıcak alanları" içerir. Bu tür yerlerde okyanus yüzeyinin katı jeoid hattından 50-70 m kadar yükseldiği gözlenir. Yani dünyanın iç kısmındaki yaşam biçimi son derece karmaşıktır. Mobilist konumlardan sapmalar, tektonik plakalar ve bunların yatay hareketleri fikrini zayıflatmaz. Ancak yakın gelecekte yatay plaka hareketlerini ve mantodaki sıcak maddenin açık dikey transferlerini hesaba katan daha genel bir gezegen teorisinin ortaya çıkması mümkündür.
Dünyanın en üstteki kabukları - hidrosfer ve atmosfer - gezegenin katı gövdesini oluşturan diğer kabuklardan belirgin şekilde farklıdır. Kütle olarak bu, yerkürenin çok küçük bir kısmıdır; toplam kütlesinin %0,025'inden fazla değildir. Ancak bu kabukların gezegenin yaşamındaki önemi çok büyük. Hidrosfer ve atmosfer, gezegenin oluşumunun erken bir aşamasında ve belki de oluşumuyla eş zamanlı olarak ortaya çıktı. Hiç şüphe yok ki okyanus ve atmosfer 3,8 milyar yıl önce de vardı.
Dünyanın oluşumu, iç kısmın kimyasal farklılaşmasına ve modern hidrosfer ile atmosferin öncüllerinin ortaya çıkmasına neden olan tek bir süreci takip etti. İlk olarak, Dünya'nın proto-çekirdeği, ağır, uçucu olmayan madde taneciklerinden oluştu, daha sonra, daha sonra manto haline gelen maddeyi çok hızlı bir şekilde bağladı. Ve Dünya yaklaşık olarak Mars büyüklüğüne ulaştığında, gezegenciklerin bombardımanına uğrama dönemi başladı. Çarpmalara güçlü yerel ısınma ve karasal kayaların ve gezegenciklerin erimesi eşlik etti. Aynı zamanda kayaların içerdiği gazlar ve su buharı da açığa çıktı. Gezegenin ortalama yüzey sıcaklığı düşük kaldığı için su buharı yoğunlaşarak büyüyen bir hidrosfer oluşturdu. Bu çarpışmalarda Dünya hidrojen ve helyumu kaybetti ancak daha ağır gazları korudu. Modern atmosferdeki soy gazların izotoplarının içeriği, onları üreten kaynağı yargılamamızı sağlar. Bu izotopik bileşim, gazların ve suyun etki kökeni hakkındaki hipotezle tutarlıdır, ancak hidrosfer ve atmosferin oluşumunun kaynağı olarak dünyanın iç kısmının kademeli olarak gazdan arındırılması süreci hakkındaki hipotezle çelişmektedir. Okyanus ve atmosfer kesinlikle yalnızca Dünya'nın oluşmuş bir gezegen olarak tarihi boyunca değil, aynı zamanda proto-Dünya'nın Mars büyüklüğünde olduğu ana birikim aşamasında da mevcuttu.
Hidrosfer ve atmosferin oluşumunun ana mekanizması olarak kabul edilen darbeli gaz giderme fikri giderek daha fazla tanınmaktadır. Laboratuvar deneyleri, çarpma işlemlerinin, moleküler oksijen de dahil olmak üzere, yer kayalarından gözle görülür miktarda gaz salma yeteneğini doğruladı. Bu, biyosferin ortaya çıkmasından önce bile Dünya atmosferinde bir miktar oksijenin mevcut olduğu anlamına gelir. Atmosferdeki oksijenin bir kısmının abiyojenik kökenine ilişkin fikirler de diğer bilim adamları tarafından ortaya atıldı.

Çözüm.

Her iki dış kabuk da (hidrosfer ve atmosfer) birbirleriyle ve Dünya'nın geri kalan kabuklarıyla, özellikle de litosferle yakın etkileşim içindedir. Güneş ve Uzaydan doğrudan etkilenirler. Bu kabukların her biri, belirli bir özerkliğe ve kendi iç gelişim yasalarına sahip açık bir sistemdir. Hava veya su okyanuslarını inceleyen herkes, incelenen nesnelerin şaşırtıcı bir organizasyon inceliği ve kendi kendini düzenleme yeteneği sergilediğini düşünmektedir. Ancak aynı zamanda, dünyadaki sistemlerin hiçbiri genel topluluğun dışına çıkmaz ve bunların ortak varlığı, yalnızca parçaların toplamını değil, aynı zamanda yeni bir niteliği de gösterir.

Dünya kabukları topluluğu arasında biyosfer özel bir yere sahiptir. Litosferin üst katmanını, hidrosferin neredeyse tamamını ve atmosferin alt katmanlarını kapsar. “Biyosfer” terimi, 1875 yılında Avusturyalı jeolog E. Suess (1831-1914) tarafından bilime tanıtıldı. Biyosfer, yaşam alanıyla birlikte gezegenin yüzeyinde yaşayan canlıların toplamı olarak anlaşıldı. Bu kavrama V.I. tarafından yeni bir anlam verildi. Biyosferi sistemik bir oluşum, Dünya'nın jeolojik kabuğu olarak gören Vernadsky. Bu sistemin önemi tamamen dünyevi dünyanın ötesine geçiyor; kozmik ölçekte bir bağlantıyı temsil ediyor.

Kullanılan literatürün listesi:
1. Karpenkov S.Kh. Modern doğa bilimlerinin kavramları: Üniversiteler için ders kitabı. – M.: Kültür ve Spor, BİRLİK, 1997.

GİRİİŞ

Evrenin sadece bildiğimiz kısmını bile incelemek muazzam bir görevdir. Modern bilim adamlarının sahip olduğu bilgileri elde etmek birçok neslin çalışmasını gerektirdi. Işığın milyarlarca yıl boyunca kat ettiği devasa hacimdeki Evrenin yapısını biliyoruz. Ancak bir kişinin meraklı düşüncesi daha ileriye nüfuz etmeye çalışır. Dünyanın gözlemlenebilir bölgesinin sınırlarının ötesinde ne var? Evrenin hacmi sonsuz mu? Ve genişlemesi - neden başladı ve gelecekte de devam edecek mi? “Gizli” kütlenin kökeni nedir? Ve son olarak Evrende akıllı yaşam nasıl başladı?

Gezegenimiz dışında başka bir yerde var mı? Bu soruların henüz nihai ve eksiksiz bir cevabı yok.

Evren tükenmez. Bilgiye duyulan susuzluk da yorulmak bilmez bir hal alıyor ve insanları dünya hakkında giderek daha fazla yeni soru sormaya ve bunlara ısrarla yanıt aramaya zorluyor.

Belki de bu yüzden makale için bu konuyu seçtim. Bilinmeyen her zaman insanın dikkatini çekmiştir. Evren, yıldızlar ve gezegenler bunun mükemmel bir örneğidir.

Bu endüstri hem bilimin başarıları hem de edebiyat eserleri tarafından oldukça iyi kapsanmaktadır. Ancak bazı konularda görüşler farklılık gösterir, bu nedenle ilginizi çeken bazı konular üzerinde düşünmeye ve kendi sonuçlarınızı çıkarmaya değer.

ÖNSÖZ

Evrendeki yıldızlar galaksi adı verilen dev yıldız sistemleri halinde düzenlenmiştir. Galaksideki yıldızların sayısı 1012 (trilyon) civarındadır. Galaksimize Samanyolu denir. Güneş'i, 9 büyük gezegeni ve 34 uydusunu, 100 binden fazla küçük gezegeni (asteroit), yaklaşık 1011 kuyruklu yıldızı ve ayrıca meteorik olarak adlandırılan sayısız küçük cisimleri (çapı 100 metreden ihmal edilebilir toz parçacıklarına kadar) içerir. .

Parlak, gümüş renkli bir yıldız bandı olan Samanyolu, tüm gökyüzünü çevreleyerek Galaksimizin büyük kısmını oluşturur. Genel olarak Galaksimiz, yandan bakıldığında bir merceğe veya mercimeğe benzeyen bir yer kaplar. Galaksinin boyutları, çok uzak mesafelerden görülebilen yıldızların dizilişiyle belirlendi. Galaksimizin kütlesi artık farklı şekillerde tahmin edilmektedir; yaklaşık 2*1011 güneş kütlesidir (Güneş'in kütlesi 2*1030 kg), bunun 1/1000'i yıldızlararası gaz ve tozdan oluşmaktadır. Andromeda galaksisinin kütlesi hemen hemen aynıyken, Triangulum galaksisinin kütlesinin 20 kat daha az olduğu tahmin ediliyor. Galaksimizin çapı 100.000 ışık yılıdır. Özenli bir çalışma sayesinde Moskova gökbilimcisi V.V. 1944 yılında Kukarin, Galaksinin sarmal yapısına dair ipuçları buldu ve iki sarmal dal arasındaki yıldız bakımından fakir olan boşlukta yaşadığımız ortaya çıktı. Gökyüzünün bazı yerlerinde teleskopla, bazı yerlerde ise çıplak gözle bile karşılıklı çekimle birbirine bağlı yıldız gruplarını veya yıldız kümelerini fark edebilirsiniz.

Şu anda genel kabul gören hipoteze göre, Güneş Sistemi'nin oluşumu yaklaşık 4,6 milyar yıl önce yıldızlararası dev bir gaz ve toz bulutunun küçük bir kısmının yerçekimsel çöküşüyle ​​başladı. Genel anlamda bu süreci şu şekilde tanımlayabiliriz:

• Yerçekimsel çöküşün tetikleyicisi, gaz ve toz bulutunun maddesinin küçük (kendiliğinden) sıkışmasıydı ( Olası nedenler hem bulutun doğal dinamiği hem de bir süpernova patlamasından gelen bir şok dalgasının bulutun maddesinden geçişi vb. olabilir), bu da çevredeki madde için yerçekimi çekim merkezi - yerçekimi çöküşünün merkezi haline geldi. Bulut zaten yalnızca ilksel hidrojen ve helyumu değil, aynı zamanda önceki nesil yıldızlardan kalan çok sayıda ağır elementi (metal) de içeriyordu. Ayrıca çöken bulutun başlangıçta bir miktar açısal momentumu vardı.
• Yerçekimi sıkıştırması sırasında gaz ve toz bulutunun boyutu azaldı ve açısal momentumun korunumu yasası nedeniyle bulutun dönme hızı arttı. Dönme nedeniyle bulutların dönme eksenine paralel ve dik sıkıştırma oranları farklıydı, bu da bulutun düzleşmesine ve karakteristik bir diskin oluşmasına yol açtı.
• Sıkıştırmanın bir sonucu olarak, madde parçacıklarının birbirleriyle çarpışmalarının yoğunluğu ve şiddeti arttı, bunun sonucunda maddenin sıcaklığı, sıkıştırıldıkça sürekli olarak arttı. Diskin merkezi bölgeleri en güçlü şekilde ısındı.
• Sıcaklık birkaç bin Kelvin'e ulaştığında diskin merkezi bölgesi parlamaya başladı ve bir ön yıldız oluştu. Buluttan gelen madde önyıldızın üzerine düşmeye devam ederek merkezdeki basıncı ve sıcaklığı artırdı. Diskin dış bölgeleri nispeten soğuk kaldı. Hidrodinamik dengesizlikler nedeniyle, protoplanetary disk maddesinden gezegenlerin oluşumu için yerel yerçekimi merkezleri haline gelen bireysel sıkışmalar gelişmeye başladı.
• Protostarın merkezindeki sıcaklık milyonlarca kelvin'e ulaştığında, merkezi bölgede hidrojenin yanmasıyla ilgili termonükleer bir reaksiyon başladı. Protostar sıradan bir ana dizi yıldızına dönüştü. Diskin dış bölgesinde büyük yoğunlaşmalar, merkezi yıldızın etrafında yaklaşık olarak aynı düzlemde ve aynı yönde dönen gezegenler oluşturdu.

Sonraki evrim

Güneş sistemi ilk oluşumundan bu yana önemli ölçüde gelişti. Gezegenlerin uydularının çoğu, gezegenlerin yörüngesinde dönen gaz ve toz disklerinden oluşmuş, diğer uydular ise muhtemelen gezegenler tarafından ele geçirilmiş veya Güneş Sistemindeki cisimler arasındaki çarpışmaların sonucuydu (bir hipoteze göre, Ay oluştu). Güneş Sistemi'ndeki cisimlerin çarpışmaları, günümüze kadar her zaman meydana gelmiştir ve bu, kütleçekimsel etkileşimle birlikte, asıl çarpışmanın ana nedeni olmuştur. itici güç güneş sisteminin evrimi. Evrim sürecinde, gezegenlerin yörüngeleri, sıralarını değiştirme noktasına kadar önemli ölçüde değişti - gezegen göçü meydana geldi. Gezegensel göçün artık Güneş Sisteminin erken evriminin çoğunu açıkladığı varsayılmaktadır.

Gelecek

Yaklaşık 5 milyar yıl içinde Güneş'in yüzeyi soğuyacak ve Güneş'in boyutu birçok kez artacak (çapı, mevcut Dünya'nın yörüngesinin çapına ulaşacak), kırmızı bir deve dönüşecek. Daha sonra, Güneş'in dış katmanları güçlü bir patlama ile çevredeki alana fırlatılacak ve merkezinde yalnızca küçük bir yıldız çekirdeğinin (beyaz bir cüce) kalacağı gezegenimsi bir bulutsu oluşturulacak. Bu aşamada nükleer reaksiyonlar duracak ve gelecekte Güneş'te yavaş ve istikrarlı bir soğuma yaşanacak.

Çok uzak bir gelecekte, yakındaki yıldızların çekim kuvveti yavaş yavaş gezegen sistemini yok edecek. Gezegenlerin bir kısmı yok olacak, bir kısmı da yıldızlararası uzaya fırlatılacak. Sonuçta, trilyonlarca yıl sonra, soğuyan Güneş büyük olasılıkla tüm gezegenlerini kaybedecek ve diğer birçok yıldızın arasında Samanyolu galaksimizin merkezi etrafında tek başına yörüngede dönmeye devam edecek.

Berrak bir sonbahar gecesinde yıldızlara hayranlıkla bakarken, hemen tüm gökyüzü boyunca uzanan geniş sisli bir şeridi fark ediyoruz - Samanyolu- bu galaksimizin adıdır. İstemeden uzayda yaşayan diğer dünyaları düşünürüz ve bizi çevreleyen Evrenin ihtişamına ve görkemli güzelliğine hayran kalırız. Gezegenler, yıldızlar ve galaksiler nasıl ortaya çıktı?

Dünyanın başlangıcında, Büyük Patlama'dan sonra, ortaya çıkan sayısız parçacık muazzam hızlarda dağıldı ve yavaş yavaş ilkel maddenin atomlarına dönüştü; bu, Güneş'in kütlesinden milyarlarca kat daha büyük devasa bir bulut oluşturdu. Bu bulut kalınlaşmaya başladı ve içinde ilk hidrojen ve helyum atomları belirdi. Her gazda olduğu gibi, içinde girdaplar oluşturan türbülanslı akışlar ortaya çıktı. Bu girdaplarda, farklı hızlarda dönen, giderek yoğunlaşan ve merkezlerinin (dönme ekseni) etrafında büzülen hidrojen yoğunlaşmaları ortaya çıktı. Momentumun korunumu yasasına uygun olarak hacmin azalmasıyla dönme hızı arttı. Bu durumda, ekvator düzlemi boyunca etki eden merkezkaç kuvveti artar ve bulut düzleşerek küresel bir şekilden mercek veya disk şekline dönüşür. Galaksiler bu şekilde doğar.

İlk yıldızlar galaksi oluşumunun küresel aşamasında ortaya çıktı. Sadece hidrojen ve helyumdan oluşuyorlardı. İçlerinde iki protonun birleşimi olan termonükleer bir reaksiyon meydana geldi. Hidrojen kaynaklarını tüketen bu yıldızlar patladı ve süpernovaya dönüştü. Patlama sonucunda helyumdan daha ağır yeni elementler ortaya çıktı. Bu her yerde oldu, yıldızlararası gaz, termonükleer reaksiyonların bir sonucu olarak giderek daha ağır olanların elde edildiği yeni elementlerle dolduruldu.

Samanyolu sarmal bir galaksidir.

Galaksimiz Samanyolu böyle oluştu. Ona uzaydan "yukarıdan" bakarsanız, sarmal yapıya sahip bir diske benziyor - genç yıldızların ve yıldızlararası gaz yoğunluğunun arttığı bölgelerin bulunduğu kollar. Diskin ortasında galaksinin çekirdeği olan küresel bir çıkıntı var. Bir yıldız haritasına baktığınızda galaksimizin merkezi Yay takımyıldızında olacaktır. Gökbilimciler galaksinin Dünya'ya en yakın sarmal dallarını belirlemeyi başardılar: Orion dalları (Güneş sisteminin bulunduğu yer), Perseus ve Yay. Çekirdeğe en yakın dal Karina (Kil) dalıdır ve uzak bir dal olan Centaur'un varlığı varsayılmaktadır. Bu sarmal dallar-kollar, isimlerini yıldız haritasında bulundukları takımyıldızlardan almıştır.

İyi bir teleskopla sarmal galaksiye bakarsak, onun bir havai fişek çarkına benzediğini görürüz. Peki galaksilerin bu yapısını belirleyen şey nedir? Görünüşe göre bunda şaşırtıcı bir şey yok. Ünlü gökbilimci Carl Friedrich von Weizsäcker bir keresinde şöyle demişti: Samanyolu eğer ineğe benzeseydi yine de spiral bir yapı kazanırdı. Bazı bilim adamları "Weizsäcker galaktik ineğini" ciddi şekilde geliştirmeye başladılar ve aslında hesaplamalara göre yaklaşık yüz milyon yıl içinde galaktik bir sarmala dönüşmesi gerekiyordu. Ve Samanyolumuz çok daha yaşlı; neredeyse yüz kat daha yaşlı. Bu süre zarfında, güzel sarmal gökadanın, sarmalların merkezin etrafını saran uzun iplikler oluşturacak şekilde dönüşmüş olması gerekirdi. Ancak ortaya çıktığı gibi, yıldızlardan ve gazdan oluşan sarmal dallar sürekli olarak galaksinin merkezi etrafında dönmesine rağmen, bilinen tek bir galaksinin filament benzeri bir yapıya sahip olmadığı ve uzamadığı ortaya çıktı. Çözümsüz bir çelişki mi? Yıldızlararası maddenin sürekli olarak tek bir sarmal kolda bulunduğu fikrinden vazgeçersek ve bir gaz ve yıldız akışının bu sarmal kollar boyunca hareket ettiğini varsayarsak, hayır. Yani, yıldızlar ve gaz merkezin etrafında dönerek hareket eder ve spiralin kolları, kozmik madde akışlarının ve yıldızların hareket ettiği galaksinin yapısının belirli durumlarıdır. Bu nasıl olabilir? Bir mum veya gaz ocağı yakın. Bir maddenin yanmasının kimyasal reaksiyonunun meydana geldiği alevleri göreceksiniz. Alev, gaz akışının durumunu belirleyen uzayın bir bölgesidir. Benzer şekilde sarmal kollarda yıldızların ve gazların akışı, çekim alanı tarafından belirlenen belirli bir duruma sahiptir.

Çok sayıda yıldızın dönen bir disk oluşturduğunu hayal edersek, yıldızların yoğunluğunun daha fazla olduğu yerlerde birbirlerine daha da yakınlaşma eğiliminde olduklarını, ancak merkezkaç kuvvetinin süreci karmaşıklaştırdığını ve böyle bir dönen diskteki dengenin şu şekilde olduğunu görürüz: çok istikrarsız. Bu durum bilgisayarda simüle edildi ve bunun sonucunda yıldız yoğunluğunun arttığı sarmal bölgelerin oluştuğu ortaya çıktı. Onlar. yıldızların kendileri filamentli hale gelmeyen veya esnemeyen sarmal kollar oluştururlar. Üstelik yıldızlar bu sarmal bölgelerden akıyor. Kolun içine girdiklerinde birbirlerine yaklaşıyorlar, dışarı çıktıklarında ise uzaklaşıyorlar. Aynı şey yıldızlararası gazda da olur. Spiral kola girdikten sonra gaz yoğunlaşarak yeni yıldızların ortaya çıkması için gerekli koşulları yaratır. Dolayısıyla bu bölgede genç yıldızlar oluşuyor. Bunların arasında kozmik gaz ve tozun parlayarak onları iyonize etmesine neden olan parlak mavi yıldızlar da var. Parlayan iyonize gaz bulutları yaratılarak sarmal galaksilerin güzel görüntüsünü hayranlıkla izlememize olanak tanıyor.

Galaksinin orta kısmında yer alan yıldızlar çoğunlukla galaksiyle hemen hemen aynı anda oluşan kırmızı devlerden oluşuyor. Tam merkezde, çevresinde başka bir orta kütleli kara deliğin dönüyor olabileceği süper kütleli bir kara deliğin (Yay A) olduğu varsayılmaktadır. Onların yerçekimsel etkileşimi tüm galaksinin ağırlık merkezidir ve yıldızların hareketini kontrol eder.

En son bilimsel verilere göre çap Samanyolu– yaklaşık 100.000 ışıkyılı (yaklaşık 30.000 parsek) ve diskimizin ortalama kalınlığı yaklaşık 1000 ışıkyılıdır. Modern tahminlere göre galaksideki yıldız sayısı 200 milyar ile 400 milyar arasında değişmektedir.

Evrende sarmal galaksilerin yanı sıra başka türler de vardır: eliptik, çubuklu, cüce, düzensiz ve diğerleri.
Galaksiler, birkaç yüz galaksiyi içerebilen kümeler halinde birleşir. Bu kümeler de üstkümeler halinde birleşebilir. Galaksimiz, Andromeda takımyıldızını içeren Yerel (Yerel) gruba aittir. Toplamda, Yerel Grupta yaklaşık 40 gökada vardır ve kendisi de Başak Üstkümesi'nin bir parçasıdır. Yani bizim devasa galaksimiz Samanyolu Milyarlarca yıldızın bulunduğu Evrenin uçsuz bucaksız okyanusunda sadece küçük bir adadır.

Tek bir yıldızın bile evrimi, birkaç nesil insanın ömrü boyunca izlenemez. En kısa ömürlü yıldızların ömrü milyonlarca yıldır. İnsanlık o kadar uzun yaşamıyor. Bu nedenle, yıldızların evrimini başlangıçtan (bir yıldızın doğuşundan) sonuna kadar izleme fırsatı, yıldızların farklı gelişim aşamalarındaki kimyasal ve fiziksel özelliklerinin karşılaştırılmasında yatmaktadır.

Bir yıldızın fiziksel özelliklerinin ana göstergesi parlaklığı ve rengidir. Bu özelliklere dayanarak yıldızlar dizi adı verilen gruplara ayrıldı. Bunlardan birkaçı var: ana dizi, süperdevler dizisi, parlak ve soluk devler. Ayrıca alt devler, alt cüceler ve beyaz cüceler de vardır.

Bu komik isimler, bir yıldızın evrimi sırasında geçirdiği farklı aşamaları yansıtıyor. İki gökbilimci, Hertzsprung ve Russell, bir yıldızın yüzeyinin sıcaklığını onun parlaklığıyla ilişkilendiren bir diyagram derlediler. Bir yıldızın sıcaklığı rengine göre belirlenir. En sıcak yıldızların mavi, en soğuk yıldızların ise kırmızı olduğu ortaya çıktı. Hertzsprung ve Russell, bilinen fiziksel özelliklere (parlaklık-renk (sıcaklık)) sahip yıldızları bir diyagrama yerleştirdiğinde, bunların gruplar halinde düzenlendiği ortaya çıktı. Sonuç oldukça komik bir resimdi; yıldızın üzerindeki konumu, bu yıldızın evriminin hangi aşamasında olduğunu belirliyordu.

Yıldızların çoğu (neredeyse %90'ı) anakoldaydı. Bu, yıldızın hayatının büyük bölümünü diyagramda bu yerde geçirdiği anlamına gelir. Diyagram ayrıca en küçük yıldızların (cücelerin) en altta, en büyük yıldızların (süperdevler) ise en üstte olduğunu gösteriyor.

Yıldız evriminin üç yolu

Bir yıldızın yaşamına ayrılan süre, her şeyden önce kütlesine göre belirlenir. Bir yıldızın kütlesi aynı zamanda onun bir olmaktan çıktığında ne olacağını da belirler. Kütle ne kadar büyük olursa yıldızın ömrü o kadar kısa olur. En büyük kütleli süper devler yalnızca birkaç milyon yıl yaşarken, ortalama şişmanlığa sahip yıldızların çoğu yaklaşık 15 milyar yıl yaşar.

Tüm yıldızlar, yaşadıkları enerji kaynağı bittikten sonra parlak bir alevle yanar, sessizce soğumaya, boyutları küçülmeye ve küçülmeye başlar. Çok yüksek yoğunluğa sahip devasa, kompakt bir nesne durumuna sıkıştırılırlar: beyaz cüce, nötron yıldızı ve kara delik.

Kütlesi düşük olan yıldızlar, yerçekiminin nispeten zayıf olması nedeniyle sıkıştırmaya dayanabilir. Küçük bir beyaz cüceye sıkıştırılırlar ve kütleleri kritik bir değere ulaşana kadar bu kararlı durumda kalırlar.

Bir yıldızın kütlesi kritik bir değerden büyükse, elektronlar protonlarla "birbirine yapışıp" nötron maddesi oluşturana kadar büzülmeye devam eder. Böylece, birkaç kilometre yarıçaplı küçük bir nötron topu elde edilir - bir nötron yıldızı.

Bir yıldızın kütlesi o kadar büyükse, yerçekimi nötron maddesini bile sıkıştırmaya devam ederse, o zaman yerçekimi çökmesi meydana gelir ve ardından dev yıldızın yerinde bir kara delik oluşur.

Beyaz cüce nedir? Nötron yıldızı ya da kara delik haline gelmeyen bir şey.

Orta ve küçük yıldızlar evrimlerinin sonunda buna dönüşürler. Termonükleer reaksiyonlar zaten sona erdi, ancak çok sıcak, yoğun gaz topları olarak kalıyorlar. Yıldızlar yavaş yavaş soğuyor ve parlak beyaz bir ışıkla parlıyor. Güneşimiz de kütlesi kritik değerin altında olduğu için bir beyaz cücenin kaderiyle karşı karşıya. Kritik kütle 1,4 güneş kütlesidir. Bu değere Chandrasekhar sınırı denir. Chandrasekhar bu değeri hesaplayan Hintli bir gökbilimcidir.

Bir nötron yıldızının durumu, kütlesi güneş kütlesini birkaç kez aşan bu tür yıldızların evrimini sona erdirir. Süpernova patlaması sonucu nötron yıldızı oluşuyor. Güneş'in 1,5-2 katı kütleye sahip olup yarıçapı 10-20 km'dir. Bir nötron yıldızı hızla döner ve periyodik olarak temel parçacık akımları ve elektromanyetik radyasyon yayar. Bu tür yıldızlara pulsar denir. Bir nötron yıldızının durumu aynı zamanda kütlesiyle de belirlenir. Oppenheimer-Volkoff sınırı, bir nötron yıldızının mümkün olan maksimum kütlesini belirleyen bir değerdir. Bu durumda kararlı kalabilmek için kütlesinin üç güneş kütlesini geçmemesi gerekir.

Bir nötron yıldızının kütlesi bu değeri aşarsa, o zaman devasa yerçekimi kuvveti onu çöküşün kucağında o kadar sıkıştırır ki, bir kara deliğe dönüşür.

Kara delik, büyük cisimlerin yerçekimsel sıkıştırması sınırsız olduğunda meydana gelen şeydir; Bir yıldız tamamen görünmez olacak kadar küçüldüğünde. Tek bir ışık ışını bile yüzeyinden ayrılamaz. Ve burada bir uzay nesnesinin kara delik olma durumunu belirleyen bir gösterge de var. Bu yerçekimi yarıçapı veya Schwarzschild yarıçapıdır. Çöken bir yıldızın yerinde böyle bir yarıçapa sahip bir kürenin içinde neler olup bittiğini anlatmak veya görmek mümkün olmadığından olay ufku olarak da adlandırılmaktadır.

Belki bu kürenin içinde güzel, parlak dünyalar ya da başka bir Evrene çıkış vardır. Ancak basit bir gözlemci için bu, diğer yıldızlardan gelen ışığı kendi etrafında döndüren ve kozmik maddeyi emen uzaydaki bir deliktir. Yakınındaki diğer uzay nesnelerinin nasıl davrandığına dayanarak, onun özellikleri hakkında varsayımlarda bulunabiliriz.

Örneğin en büyük kara deliklerin, yıldız kümelerinin en parlak parıltısının gözlendiği yerde bulunduğunu varsayabiliriz. Kara delikler, yıldız maddesini ve diğer kozmik nesneleri kendilerine çekerek onların parlamasını sağlar ve kendilerini parlak, parlak bir haleyle (kuasar) çevreler. Karanlık, ışık olmadan var olamaz ve ışık, karanlık sayesinde var olur. Bu, yıldızların evrimi ile kanıtlanmıştır.

KARA DELİKLER.

Kara delikler hayal gücünü hayrete düşürüyor: Zamanı durduruyorlar, ışığı yakalıyorlar ve uzayda delikler oluşturuyorlar. Işık bile yerçekimi lahitinin esiri olur.

Yalnızca galaksimizde yaklaşık bir milyar kara delik var. Şu anda astrofizikçiler gizemli olayları açıklamak için kara delikleri sıklıkla kullanıyorlar. Kara deliklerin fiziği ve astrofiziği bilim camiasında geniş çapta kabul görmüştür.

Gibi uzay nesnelerinin varlığına inanılmaktadır. Kara delikler, ilk olarak A. Einstein tarafından doğrulandı. Genel görelilik teorisi, büyük kozmik cisimlerin sınırsız yerçekimsel sıkıştırılarak bir çöküş durumuna gelme olasılığını öngörüyordu; bundan sonra bu cisimler yalnızca yerçekimi ile tespit edilebiliyordu.
Aslında insanlar kara deliklerden, görelilik teorisinden çok daha önce bahsetmeye başladılar.

Ve bu, herkesin bildiği gibi evrensel çekim yasasını keşfeden I. Newton zamanında oldu. Bu yasaya göre her şey yer çekimine tabidir, ışık ışını bile büyük cisimlerin çekim alanında saptırılır. Aslında bilim dünyasında kara deliklerin tarihi bu gerçeğin farkına varılmasıyla başlıyor.

Her şey, makalesinde bir güllenin hızına bağlı davranışı hakkındaki akıl yürütmeye dayanarak kara deliklerin var olma olasılığı hakkında sonuca varan İngiliz rahip ve jeolog John Michell'in çalışmasıyla başladı. Sonuç olarak çok küçük ama çok ağır bir yıldızın olabileceği ve onun “kaçış hızının” ışık hızından daha büyük olabileceği sonucuna vardı; o zaman yüzeyinden gelen ışık gözlemciye ulaşmayacak ve onu ancak çekim kuvvetiyle tespit etmek mümkün olacaktır. İlk bakışta akıl yürütmenin gidişatı demir mantıkla parıldamıyor, ancak belki de bu tam da böyle bir durum, mantığın dokusuna sezgisel bir içgörü giydirmeye çalışırken, bu sefer eksiklik nedeniyle oldukça boşluklarla doluydu. bilimsel bilginin.

Ünlü Fransız Pierre Laplace, 1795 yılında “Dünya Sisteminin Sergilenmesi” adlı kitabında şunları yazmıştı:

“Yoğunluğu Dünya'nınkine eşit ve çapı Güneş'in çapından 250 kat daha büyük olan parlak bir yıldız, yerçekimi nedeniyle tek bir ışık ışınının bile bize ulaşmasına izin vermez; dolayısıyla Evrendeki en parlak gök cisimlerinin bu nedenle görünmez hale gelmesi mümkündür.” Laplace bu parlak açıklamasını hiçbir şekilde kanıtlamadı, sadece biliyordu. Ancak bilim dünyası bu kadar temel şeyleri hesaplamalar, formüller ve diğer deliller olmadan ciddiye almıyor. Laplace çok çalışmak zorundaydı ve birkaç yıl sonra tahminine, aynı klasik Newton'un evrensel çekim yasasına dayanan bilimsel bir temel kazandırdı. Bu kanıtların kesin olduğu düşünülemez, çünkü Newton yasalarının Evren ve kuantum mekaniği ölçeğinde gerçekliğe tam olarak uymadığını zaten biliyoruz. Ancak o günlerde Newton'un teorisi en gelişmiş olanıydı; bilim daha iyi bir şey sunamazdı ve bu nedenle bilim adamları gerçeği ışığın olduğu yerde - klasik mekanik yasalarının feneri altında - aramak zorundaydı.

Tasavvufun gizemli ışığında kara delikler

Okült bilgiyle ilgilenenler ve sihirbazlar ve sihirbazlar ile ilgilenenler, eğer bir nesne varsa, o zaman onun doğada varlığı keşfedilmiş olsun ya da olmasın, onunla ilgili bilgilerin de mevcut olduğunu bilirler. Örnek: Elektromanyetik alan, bilim adamlarının onun hakkında yazmasından önce de vardı.

Okült bilim adamları, maddi bilim adamlarından, bilgilerini elde etme umuduyla yayınlamak için acele etmemeleri bakımından farklılık gösterir. Nobel Ödülü ve minnettar bir insanlığın tanınması. Sıradan ölümlülerin anlayamadığı bir nedenden ötürü, kozmik bilgi deposundan toplamayı başardıkları şeyi dikkatlice şifreliyorlar ve bunu özel olarak seçilmiş inisiyelere gizlice aktarıyorlar. Ancak öyle ya da böyle bu bilgi, anlaşılmaz semboller, efsaneler, masallar vb. şeklinde dünyaya sızar.

Ünlü okült yazar Gustav Meyrink'in aşağıda bir alıntısı verilen “The Black Ball” adlı kısa öyküsü vardır:

“Kadife siyahı yuvarlak vücut uzayda hareketsiz asılı duruyordu.

Genel olarak bu şey hiç de topa benzemiyordu, daha çok açık bir deliğe benziyordu. Bu gerçek bir delikten başka bir şey değildi.

Mutlaktı, matematiksel hiçbir şeydi!

Ve böylece oldu - hemen keskin bir uğultu sesi duyuldu, bu ses giderek yükseldi - salonun havası topun içine çekilmeye başladı. Kağıt parçaları, eldivenler, bayan peçeleri - her şey dere ile birlikte koştu.

Ve sivil milis subaylarından biri kılıcını kara deliğe soktuğunda, bıçak sanki çözülmüş gibi içinde kayboldu.
.......
Ne olduğunu anlamayan ve yalnızca korkunç, giderek artan bir kükreme duyan kalabalık, açıklanamayan bir olayın korkusuyla dışarı fırladı.
Sadece iki Hintli kaldı.

Rajendralalamitra ciddiyetle, Brahma'nın yarattığı, Vishnu'nun desteklediği ve Shiva'nın yok ettiği tüm Evrenin yavaş yavaş bu topun içine düşeceğini duyurdu. - Batıya gitmekle getirdiğimiz bela bu kardeşim!

Ne olmuş? - Gosain mırıldandı. “Bir gün hepimizin kaderi, varlığın olumsuzlanması olan o dünyaya gitmektir.”

Özelliklerin tam açıklaması nedir? Kara delik uyarınca modern fikirler! Ve bu hikaye A. Einstein'ın görelilik teorisi ortaya çıkmadan önce yazılmıştı...

Ayrıca hikayede kara topun, orada bulunanlardan birinin düşünce formunun maddi bir düzenlemesi olarak göründüğünü de eklemek isterim... Kara deliklerin ortaya çıkış nedenlerine ilişkin okültistlerin ipucunun saklandığı yer burası değil mi?
Kara deliğin özelliklerine ilişkin modern fikirler.

Modern fizik kara deliklerin özellikleri hakkında ne söylüyor? Bir kara deliğin yalnızca tek bir parametre tarafından belirlendiği ortaya çıktı: kütle. Üstelik pratik olarak yok edilemez. Örneğin, birisi onu bir şekilde değiştirmek veya "parçalamak" için ona nükleer silah atma fikrine kapılırsa, o zaman kütlesi aynı bombaların kütlesi kadar artacaktır ve hepsi bu. Kara delik daha da büyük bir kütleye sahip olacak. Ancak her şeyin o kadar basit olmadığı ortaya çıktı. Kara delik sadece her şeyi ve herkesi yutan obur bir canavar değildir. Karışık Hawking radyasyonu nedeniyle yavaş yavaş "buharlaşabilir". Yani bir kara delik, içine giren her cismi bilgiye dönüştürebilir ve onu çeşitli radyasyon ve kuark akışı şeklinde "geri verebilir". Bu tür nesneler gökbilimciler tarafından keşfedildi ve pulsar olarak adlandırıldı. Böylece şu sonuca varabiliriz Kara delikler sadece kütleleriyle değil aynı zamanda içerdikleri bilgilerle de karakterize edilirler.

Kara delikler nasıl ortaya çıkıyor?

Kara delikler çok büyük ve güzel yıldızlardan doğar - kütlesi güneş kütlesini on kattan fazla aşan kırmızı devler. Bu tür yıldızların evrimi çok hızlı gerçekleşir. Birkaç milyon yıl sonra, tüm hidrojen "yanarak" helyuma dönüşür ve bu da yanma sonucu karbona, karbon diğer ağır elementlere vb. dönüşür. Dönüşümlerin hızı da artar. Sonunda demir atomları ortaya çıkıyor.

Bu noktada yıldız nükleer reaktörünün çalışması durur. Artık demir çekirdeğinden enerji salınmıyor. Kendileri çevredeki gazdan elektronları yakalamaya başlarlar. Yıldızın gaz halindeki demirden oluşan merkez bölgesi, elektronların demir çekirdekleri tarafından sıkıştırılması ve emilmesi nedeniyle küçülmeye başlar. Sonunda yıldızın merkezinde yoğun bir demir çekirdek oluşur. O zaman her şey bu yıldızda ne kadar demir olduğuna bağlı. Kütlesi 1,5 güneş kütlesi ise, o zaman geri dönüşü olmayan ve çöküşe yol açan bir süreç başlar.

Gerçek şu ki, demir atomları birbirlerine o kadar sıkı bastırılır ki, basitçe düzleşirler. Protonlar ve elektronlar birbirleriyle birleşerek nötronları oluşturur. Protonlar ve elektronlar bir araya geldiğinde inanılmaz miktarda enerji açığa çıkar ve bu enerji yıldızın dış kısmını dağıtır. Daha sonra yıldızın sonunu simgeleyen bir süpernova patlamasını gözlemleyebilirsiniz. Patlamadan sonra devasa devin yerinde bir nötron çekirdeği kaldı. Daha sonraki gelişmeler kaçınılmaz olarak bir kara deliğin oluşumuna yol açacaktır.

Chandrasekhar sınırı ve Schwarzschild yarıçapı.

Bu, kara deliklerin oluşmasının klasik yoludur. Bir nötron yıldızı, çok yoğun ve sıcak yıldızlar sınıfından bir beyaz cüceden gelebilir. 1,4 güneş kütlesine eşit olan Chandrasekhar sınırı da burada büyük rol oynuyor. Beyaz cücenin kütlesi bu değere ulaştığında, yukarıda anlatılan yıldızın "çökme" süreci başlar. Beyaz cüce bir dakika içinde nötron yıldızına dönüşüyor.

Böyle bir yıldızın yüzeyinden çıkan herhangi bir ışık ışını uzayda bükülür; yıldızın yüzeyine neredeyse paralel olarak hareket eder. Işın birkaç kez etrafında spiral şeklinde dönerek uzaya kaçabilir. Şimdi kütlesi üç güneşe eşit ve yarıçapı 8,85 km olan bir nötron yıldızı hayal edelim. Bu durumda yıldızın yüzeyinden tek bir ışın bile kaçamayacak, yıldızın alanında o kadar bükülecek ki geri dönecektir. İşte bunlar, kara delikler!

Işığın onu terk edememesi için bir cismin sıkıştırılması gereken yarıçapa Schwarzschild yarıçapı veya olay ufku denir. Kara delik olmak ister misin? O zaman 0.000'e kadar küçültmeniz gerekecek... sadece 21 ondalık santimetre ve kimse sizi görmeyecek! Ancak kitleniz kalacak - hayal gücünüzü açın ve böyle bir durumda neler yapabileceğinizi hayal edin. Muhtemelen dünyanın içinden merkeze sızmak kolay olurdu... Ama uzaya dönelim.

Beyaz ve gri delikler .

Beyaz delik, kara deliğin zıttı olan bir nesnedir. Beyaz deliğin maddesi dışarı itilir ve uzaya dağılır. Madde sıkıştırılmamışsa ve Schwarzschild küresinin altından genişliyorsa, bu nesne bir beyaz deliktir. Gri delikler kara ve beyaz deliklerin özelliklerini birleştirir.

“Beyaz delik” terimi, 1969 yılında göreli astrofizik konulu bir sempozyumda ortaya çıktı. Ünlü İngiliz bilim adamı R. Penrose bu sempozyumda “Kara delikler ve beyaz delikler” başlıklı bir raporla konuştu. Ya. B. Zeldovich ve I. D. Novikov, 1971'de “gri delik” kavramını tanıttılar.

Büyük kara deliklerin oluşumunun doğası artık açık. Nükleer yakıtlarını tüketen ve büzülen dev yıldızların mutlaka çekim yarıçapına ulaşması ve kara deliklere dönüşmesi gerekir. Bir kara deliğin bu şekilde oluşabilmesi için yıldızın kütlesinin Güneş'in kütlesinin en az iki katı olması gerekir. Daha küçük kütleli bir cismin çekim kuvveti kara delik oluşturmaya yeterli değildir.

PULSARLAR.

Pulsarlar kara deliklerden bahsediyor.

1967'de pulsarlar keşfedildi - nötron yıldızları, dar bir şekilde yönlendirilmiş temel parçacık akışları yayar. Bu radyasyonlar elektromanyetik spektrumun periyodik darbeleridir. İlk defa radyo emisyonları olarak kaydedildiler. Bunların açık periyodikliği, bu dürtüleri keşfeden gökbilimcilerin, sinyallerin "küçük yeşil adamlar" - uzaylılar tarafından, dünyalılarla uzun zamandır beklenen teması kurmak için gönderildiğine inanmalarına yol açtı. Hemen her şeyi sınıflandırıp mesajı çözmeye başladılar. Başka gerçeklerle de doğrulanan araştırma sonucunda bu sinyallerin dönen bir nötron yıldızına veya kara deliğe ait olduğu sonucuna varıldı. Darbelerinin periyodikliği nedeniyle bu kozmik nesnelere pulsar adı verildi.

X-ışını spektrumunda görülebilen radyasyon bir kara deliğin kucağından nasıl kaçıyor? Pulsarın yüzeyindeki nötronların o kadar kararlı olmadığına inanılıyor. Hatta protonlara ve elektronlara bile bozunabilirler, bunlar da diğer temel parçacıkları doğurur. Güçlü bir manyetik alanda elektronlar kuvvet çizgileri boyunca hızlanır ve pulsarın yer çekiminin en az olduğu kutuplarında uzaya kaçarlar. Bu gösterim gönderilen darbelerin periyodikliğini açıklar. Ancak öte yandan, temel parçacıkların emisyonu nedeniyle bir kara delik yavaş yavaş buharlaşabilir. Şu ana kadar uzayda buharlaşmış kara deliklerin izine rastlanmadı.

Kara delikler yıldız maddesini yutuyor

Ancak X-ışını teleskopu yardımıyla yıldız gazının nasıl parlak bir bulut şeklinde yıldızdan koparak uzayın karanlık bir bölgesine aktığı, orada görünmez hale geldiği, yani ortadan kaybolduğu keşfedildi. Sonuç kendini gösteriyor.

Galaksi içerisinde yol alan bu yıldız, kara deliğe yaklaştı ve kendisini onun çekim alanında buldu. Ona doğru ilk sürünenler, sıkışıp kalan yıldızın en kararsız unsurlarıydı; yüzeydeki yıldız maddesi ve yıldızın etrafındaki gaz. Isınan gaz halindeki madde kara deliğe spiral şeklinde yaklaşarak konumunu vurgular. Bu bölgeye "birikim diski" denir ve görünüm olarak sarmal galaksiye çok benzer.

Quasarlar.

Kuasarlardan gelen ışık kara delikleri işaret ediyor.

1963'te kuasarlar (yıldız benzeri kaynaklar) keşfedildi - Evrendeki en güçlü radyo emisyon kaynakları, galaksilerin parlaklığından yüzlerce kat daha büyük bir parlaklığa ve onlardan onlarca kat daha küçük boyutlara sahip. Kuasarların yeni galaksilerin çekirdeklerini temsil ettiği ve dolayısıyla galaksi oluşum sürecinin günümüzde de devam ettiği varsayılmıştır.

Evrende keşfedilen en parlak nesneler olan kuasarlar da kökenlerini kara deliklere borçludur. Özellikle büyük kütleli kara delikler yakındaki kozmik nesneleri o kadar güçlü bir şekilde çekerler ki, bir kalabalığa yaklaştıklarında 10 galaksinin birleşimi gibi parlamaya başlarlar. Kuasarın değişken parlaklığı vardır ve bu muhtemelen etrafında oluştuğu dev nötron yıldızının periyodik dönüşüne karşılık gelir. Ancak henüz hiç kimse kuasarların tam olarak ne olduğunu söyleyemez.

İlginç bir gerçeği belirtmek isterim. Einstein'ın görelilik teorisinden kara deliklerin varlığı sonucuna varıldığında, birçok gökbilimci bu varsayımın doğrulanması için hevesle evreni araştırdı. Ve bu teoriyi doğrulayacak kadar gerçek ve nesne buldular. Şu anda, uzayda kara deliklerin varlığını gösteren yeterli gerçek ve gözlem biriktiğinde, bunların varlığı birçok gökbilimci tarafından sorgulanıyor. Dolayısıyla, kara delikler gibi homo sapiens'in temsilcileri de Evrendeki en gizemli nesnelerdir.

ÇÖZÜM

Yapılan çalışmadan sonra aşağıdaki sonuçları çıkarabiliriz:

Evrenin bilgi derecesi son derece küçüktür.

Gök cisimleri canlılara benzer: Kendi gelişim aşamaları, belirli bir gök cisminin yaşını belirleyen işaretleri vardır.

Evren evrimleşiyor; şiddet içeren süreçler geçmişte yaşandı, şimdi yaşanıyor ve gelecekte de yaşanacak.

Bu konunun doğa bilimlerindeki önemi açıktır - her şeyi belirler. Evren her şeyin başlangıcı, devamı ve sonudur (Her ne kadar Evrenin sonu yoktur diyebiliriz, sadece zaman zaman yeniden doğar). Uzayın keşfi insanın dünya görüşünü değiştirdi ve daha fazla bilimsel faaliyeti etkiledi.

KAYNAKÇA

1. Dagaev M.M., Charugin V.M. Astronomi üzerine okunacak bir kitap. - M.: Eğitim, 1988.

2.Gorelov A.A. KSE.- M.: VLADOS, 2003.

3.Novikov Kimliği. Evrenin Evrimi. - M .: Nauka, 1990.

Laplace Pierre. Dünya sisteminin sergilenmesi [çev. O. Borisenko] M.: Eğitim, 1980.

Meyrink Gustav. Satürn'ün Yüzüğü: koleksiyon [çev. Avusturya'dan I. Steblova].-M.: Azbuka-klasikleri, 2004.-832 s.

Gorelov A.A. KSE: Ders kitabı. Yüksek öğretim kurumlarının öğrencileri için bir kılavuz - M.: İnsani Yayıncılık Merkezi VLADOS, 2003. - 512 s.: hasta.

Derse hazırlık aşamasında çocuklara yönelik “Uzay Keşifleri” raporunu kullanabilirsiniz.

"Uzay Araştırmaları" raporu

Eski zamanlarda bile gökyüzünü gözlemleyen insanlar, cisimlerin gökyüzündeki konumunu belirlemeyi mümkün kılan çeşitli ölçüm aletleri kullanıyorlardı.

Ancak teleskobun icadı insanların uzayı keşfetmesine yardımcı oldu. Teleskopların yardımıyla insanlar birçok gök cismini keşfedebildiler. Bunlar çeşitli gezegenler, yıldızlar, kara delikler, cüceler, nebulalar, kuasarlar, kuyruklu yıldızlar ve benzerleridir.

Bugün dünyanın birçok ülkesinde bilim adamlarının uzay araştırmaları yaptığı dev gözlemevleri bulunmaktadır.
Geçen yüzyılın ellili yıllarında uzaya fırlatıldılar yapay uydularİnsanoğlu uzayı ilk kez 1961 yılında ziyaret etti. Bu Sovyet kozmonot Yuri Gagarin'di. 1969'da Amerikalı astronotlar aya ayak bastı.

Dünya yörüngesine fırlatılan teleskoplar, Evrenin uzak köşelerine bakmamızı sağlıyor.

Pek çok keşif yapan ve derin uzayın perdesini kaldıran en ünlü teleskopların arasında Hubble teleskopu da vardı. Teleskop 1990 yılında yörüngeye yerleştirildi. Gökbilimciler, fırlatılışından iki yıl sonra yerli güneş sistemimizin dışındaki ilk gezegenleri bulmaya başladılar.

Günümüzde, otomatik uzay aracının yardımıyla bilim adamları uzay araştırmaları yürütüyor; bu tür cihazlar güneş sisteminin gezegenlerine uçuyor.

Derin uzayda çalışma yapmak üzere tasarlanan uzay araçları oraya geri dönülemez bir şekilde gönderiliyor. Uçuşları çoğu zaman yıllarca sürer ve bu süre zarfında uçuş sırasında aldıkları çeşitli bilgileri Dünya'ya iletirler.

Derin uzaya gönderilen araç sayısı oldukça azdır. Bunun bir örneği, 1977'de fırlatılan Voyager-1 ve Voyager-2 uzay araçlarıdır. Her iki cihazın da neredeyse 2020-2025 yılına kadar çalışacak enerjisi ve yakıtı var. Bu süre zarfında Voyager 1 Güneş'ten yaklaşık 19 milyar km, Voyager 2 ise yaklaşık 15 milyar km uzaklaşacak. -6-10 yıl sonra cihazlarla iletişim neredeyse kesilecek, ölü metal yığınlarına dönüşecek.

Evreni Keşfetmek 2

Evrenin Eğitimi 3

Evrenin Evrimi 4

Galaksiler ve Evrenin yapısı 4

Galaksi sınıflandırması 5

Evrenin Yapısı. 7

Sonuç 9

giriiş

Yahudi, Hıristiyan ve İslam gibi pek çok din, Evrenin Tanrı tarafından yaratıldığına ve oldukça yakın zamanda inanmıştır. Örneğin Piskopos Usher, Eski Ahit'te insanların yaşını da ekleyerek evrenin yaratılış tarihini dört bin dört yüz yıl olarak hesaplamıştır. Aslında İncil'deki yaratılış tarihi, ilk modern insanın ortaya çıktığı son Buzul Çağı'nın sonundan çok da uzak değil.

Öte yandan bazı insanlar, örneğin Yunan filozofu Aristoteles, Descartes, Newton, Galileo, Evrenin var olduğuna ve her zaman, yani sonsuza kadar ve sonsuza kadar var olması gerektiğine inanmayı tercih ettiler. Ve 1781'de filozof Immanuel Kant, "Saf Aklın Eleştirisi" adlı alışılmadık ve çok belirsiz bir çalışma yazdı. İçinde, Evrenin bir başlangıcı olduğu ve olmadığı yönünde eşit derecede doğru argümanlar verdi. On yedinci, on sekizinci, on dokuzuncu veya yirminci yüzyılın başlarında hiç kimse evrenin zamanla gelişebileceğine inanmıyordu. Newton ve Einstein, Evrenin büzülebileceğini ya da genişleyebileceğini öngörme şansını kaçırdılar.

Evreni Keşfetmek

Büyük Alman bilim adamı ve filozof Immanuel Kant (1724-1804), gelişen Evrenin ilk evrensel kavramını yaratarak, onun eşit yapısının resmini zenginleştirdi ve Evrenin özel bir anlamda sonsuz olduğunu hayal etti. Böyle bir Evrenin yalnızca mekanik çekim ve itme kuvvetlerinin etkisi altında ortaya çıkmasının olanaklarını ve önemli olasılığını kanıtladı. Kant, gezegen sisteminden başlayıp bulutsu dünyasına kadar bu Evrenin gelecekteki kaderini tüm büyük ölçekli seviyelerinde anlamaya çalıştı.

İlk defa, genel görelilik teorisinin temelde yeni kozmolojik sonuçları, seçkin matematikçi ve fizikçi-teorisyen Alexander Friedman (1888-1925) tarafından ortaya çıkarıldı. 1922-24'te sahneye çıktı. Einstein'ın, Evrenin sonlu olduğu ve dört boyutlu bir silindir şeklinde olduğu yönündeki sonuçlarını eleştirdi. Einstein, Evrenin durağan olduğu varsayımına dayanarak vardığı sonucu çıkardı, ancak Friedman ilk varsayımının temelsizliğini gösterdi.

Friedman evrenin iki modelini verdi. Çok geçmeden bu modeller, spektrumlarındaki "kırmızıya kayma" etkisi nedeniyle uzak galaksilerin hareketlerinin doğrudan gözlemlerinde şaşırtıcı derecede doğru bir doğrulama buldu.

Friedman bununla Evrendeki maddenin hareketsiz olamayacağını kanıtladı. Friedman, vardığı sonuçlarla teorik olarak Evrenin küresel evrimine duyulan ihtiyacın keşfedilmesine katkıda bulundu.

Evrenin Eğitimi

Modern astronomik gözlemler, evrenin başlangıcının, yaklaşık on milyar yıl önce, sıcak ve yoğun dev bir ateş topu olduğunu gösteriyor. Bileşimi çok basittir. Bu ateş topu o kadar sıcaktı ki yalnızca hızla hareket eden ve birbirleriyle çarpışan serbest temel parçacıklardan oluşuyordu.

Birkaç evrim teorisi vardır. Titreşen evren teorisi, dünyamızın devasa bir patlama sonucu ortaya çıktığını belirtmektedir. Ancak Evrenin genişlemesi sonsuza kadar devam etmeyecek çünkü... yer çekimi onu durduracaktır.

Bu teoriye göre evrenimiz patlamadan bu yana 18 milyar yıldır genişlemektedir. Gelecekte genişleme tamamen yavaşlayacak ve duracak. Ve sonra evren, madde yeniden büzülüp yeni bir patlama meydana gelene kadar küçülmeye başlayacak.

Durağan Patlama Teorisi: Buna göre evrenin ne başı ne de sonu vardır. Sürekli aynı durumda kalıyor. Uzaklaşan galaksilerin yerini alacak yeni bir girdap sürekli olarak oluşuyor. Bu nedenle Evren hep aynıdır ama bir patlamayla başlayan Evren sonsuza kadar genişlerse yavaş yavaş soğuyacak ve tamamen sönecektir.

Ama şu ana kadar bu teorilerin hiçbiri kanıtlanamadı, çünkü... şu anda bunlardan en az biri hakkında kesin bir kanıt yok.

Ancak bir teoriye (ilkeye) daha dikkat çekmekte fayda var.

Antropik (insan) ilkesi ilk olarak 1960 yılında G.I. Iglis tarafından formüle edildi. , ancak kendisi sanki resmi olmayan yazarıdır. Ve resmi yazar Carter adında bir bilim adamıydı.

Antropik prensip, Evrenin bir gözlemcinin varlığı veya gelişimin belirli bir aşamasında ortaya çıkması gerektiği için bu şekilde olduğunu belirtir. Bu teorinin yaratıcıları çok ilginç gerçekleri kanıt olarak gösteriyorlar. Bu, temel sabitlerin kritikliği ve büyük sayıların çakışmasıdır. Tamamen birbirine bağlı oldukları ve en ufak bir değişikliğin tam bir kaosa yol açacağı ortaya çıktı. Bu kadar bariz bir tesadüfün ve hatta bir modelin var olduğu gerçeği, kesinlikle ilginç olan bu teoriye yaşama şansı veriyor.

Evrenin Evrimi

Evrenin evrim süreci çok yavaş gerçekleşir. Sonuçta Evren, genel olarak astronomiden ve insan kültüründen kat kat daha eskidir. Dünyadaki yaşamın kökeni ve evrimi, Evrenin evriminde yalnızca önemsiz bir bağlantıdır. Ancak yüzyılımızda yapılan araştırmalar, uzak geçmişi bizden gizleyen perdeyi kaldırdı.

Evren genellikle dört döneme ayrılır: hadronik, leptonik, fotonik ve yıldızsal.

Galaksiler ve Evrenin yapısı

Galaksiler, gerçek doğalarının güvenilir bir şekilde belirlendiği yüzyılımızın 20'li yıllarından beri kozmogonik araştırmaların konusu haline geldi. Ve bunların bulutsu olmadığı ortaya çıktı, yani. yakınımızda bulunan gaz ve toz bulutları değil, bizden çok uzak mesafelerde bulunan devasa yıldız dünyaları. Son yıllarda kozmoloji alanındaki keşifler ve araştırmalar, galaksilerin ve yıldızların tarihöncesi ile ilgili pek çok şeyi, yani çok uzak zamanlarda oluştukları seyrekleşmiş maddenin fiziksel durumunu açıklığa kavuşturdu. Tüm modern kozmoloji tek bir temel fikre dayanmaktadır: yerçekimi dengesizliği fikri. Madde uzayda eşit biçimde dağılmış halde kalamaz, çünkü maddenin tüm parçacıklarının karşılıklı çekimi, içinde belirli ölçek ve kütlelerde konsantrasyonlar yaratma eğilimindedir. Erken Evren'de, yerçekimsel dengesizlik başlangıçta maddenin dağılımı ve hareketindeki çok zayıf düzensizlikleri yoğunlaştırdı ve belirli bir dönemde güçlü homojensizliklerin ortaya çıkmasına yol açtı: "krep" - protoclusterlar.

Görünüşe göre yerçekimsel dengesizlik nedeniyle ilk küme katmanlarının ayrı konsantrasyonlara parçalanması da meydana geldi ve bu, ön galaksilerin ortaya çıkmasına neden oldu. Birçoğunun, oluştukları maddenin girdap halindeki durumu nedeniyle hızla döndüğü ortaya çıktı. Yerçekimsel dengesizliklerinin bir sonucu olarak protogalaktik bulutların parçalanması, ilk yıldızların ortaya çıkmasına yol açtı ve bulutlar yıldız sistemlerine - galaksilere dönüştü. Hızlı dönüşe sahip olan protogalaksiler Spiral galaksilere dönüştü, ancak dönüşü yavaş olan veya hiç olmayanlar eliptik veya düzensiz galaksilere dönüştü. Bu sürece paralel olarak, Evrenin büyük ölçekli bir yapısı oluştu - kenarlarına bağlanarak bir tür bal peteği oluşturan galaksilerin üstkümeleri ortaya çıktı.

Galaksilerin sınıflandırılması

Seçkin bir Amerikalı gökbilimci-gözlemci olan Edwin Powell Hubble (1889-1953), galaksileri görünümlerine göre sınıflandırmanın en basit yöntemini seçti. Her ne kadar diğer araştırmacılar daha sonra sınıflandırma hakkında makul varsayımlarda bulunsalar da, Hubble tarafından türetilen orijinal sistemin hala galaksilerin sınıflandırılmasının temelini oluşturduğunu da söylemek gerekir.

20-30 yıl içinde. 20. yüzyılda Hubble, galaksilerin yapısal sınıflandırmasının temelini geliştirdi - buna göre üç galaksi sınıfının ayırt edildiği dev yıldız sistemleri.

Sarmal galaksiler

Spiral galaksiler, spiral şeklinde düzenlenmiş nispeten parlak iki dalla karakterize edilir. Dallar ya parlak çekirdekten (-S ile gösterilir) ya da çekirdeği geçen hafif köprünün uçlarından (SB ile gösterilir) çıkar.

Spiral galaksiler belki de Evrendeki en güzel nesnelerdir. Tipik olarak bir galaksinin, çekirdekte zıt noktalardan başlayan, benzer simetrik şekilde gelişen ve çevrenin zıt bölgelerinde kaybolan iki sarmal kolu vardır. Ancak bir galakside ikiden fazla sarmal kolun bilinen örnekleri vardır. Diğer durumlarda iki spiral vardır, ancak bunlar eşit değildir - biri ikincisinden çok daha gelişmiştir. Spiral galaksiler daha fazla ışık emen toz malzemesi içerir. Toplam kütlelerinin birkaç binde biri ile yüzde biri arasında değişir. Toz maddesinin ekvator düzlemine doğru yoğunlaşması nedeniyle galaksilerde bize doğru dönük ve iğ görünümünde koyu bir şerit oluşturur.

Büyük Ayı takımyıldızındaki temsili galaksi M82'nin net hatları yoktur ve esas olarak sıcak mavi yıldızlardan ve onlar tarafından ısıtılan gaz bulutlarından oluşur. M82 bizden 6,5 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor. Belki de yaklaşık bir milyon yıl önce, orta kısmında güçlü bir patlama meydana geldi ve bunun sonucunda bugünkü halini aldı.

Eliptik galaksiler

Eliptik galaksiler “eliptik” (belirtilen - E) - elipsoid şeklindedir. Eliptik galaksiler dış görünüş olarak özelliksizdir. Parlaklığın merkezden çevreye doğru kademeli olarak dairesel bir şekilde azaldığı pürüzsüz elipslere veya dairelere benziyorlar. Kural olarak, içlerinde kozmik toz yoktur, bu nedenle, ışığı emen toz maddesinin büyük miktarlarda mevcut olduğu sarmal galaksilerden farklıdırlar. Dışarıdan bakıldığında, eliptik gökadalar birbirlerinden temel olarak tek bir özellik bakımından farklılık gösterirler; daha fazla veya daha az sıkıştırma.

Çalı takımyıldızındaki temsili halka bulutsusu, 2.100 ışıkyılı uzaklıkta yer alır ve merkezdeki yıldızı çevreleyen parlayan gazdan oluşur. Bu kabuk, yaşlı bir yıldızın gaz battaniyelerini atması ve uzaya koşmasıyla oluştu. Yıldız küçüldü ve kütle olarak Güneş'le ve boyut olarak Dünya'yla karşılaştırılabilecek bir duruma geçti.

Düzensiz galaksiler

Düzensiz (düzensiz) “düzensiz” (belirtilen - I) - düzensiz şekillere sahip. Şu ana kadar listelenen galaksi türleri, şekil simetrisi ve belirli bir desen modeliyle karakterize ediliyordu. Ancak çok sayıda düzensiz şekilli gökada vardır. Herhangi bir yapısal yapı modeli olmadan.

Bir galaksi, içindeki madde yoğunluğunun düşük olması nedeniyle veya genç yaştan dolayı doğru şekli alacak zamanı olmadığı için düzensiz bir şekle sahip olabilir. Başka bir olasılık daha var: Galaksi, başka bir galaksiyle etkileşim sonucu şeklinin bozulması nedeniyle düzensiz hale gelebilir. Görünen o ki, bu vakaların her ikisi de düzensiz galaksiler arasında meydana geliyor ve düzensiz galaksilerin 2 alt türe bölünmesi bununla ilgili olabilir.

Alt tip I I'in düzensiz gökadaları, nispeten yüksek bir yüzey alanı, parlaklık ve düzensiz yapının karmaşıklığı ile karakterize edilir. Fransız gökbilimci Vacouleur, bu alt türdeki bazı gökadalarda, örneğin Macellan bulutlarında, tahrip olmuş bir sarmal yapının işaretlerini keşfetti.

I II olarak adlandırılan alt tipteki düzensiz gökadalar, çok düşük yüzey alanı ve parlaklık ile karakterize edilir. Bu özellik onları diğer tüm gökada türlerinden ayırır. Aynı zamanda, bu gökadaların tespitini de engeller, bunun sonucunda nispeten yakın konumdaki alt tip I II'nin yalnızca birkaç gökadasını tanımlamak mümkün olmuştur.

Düzensiz galaksilerin temsilcileri - Büyük Macellan Bulutu. 165.000 ışıkyılı uzaklıkta yer alır ve bu nedenle nispeten küçük boyutta bize en yakın galaksidir, yanında daha küçük bir galaksi olan Küçük Macellan Bulutu bulunur. Her ikisi de galaksimizin uydularıdır.

Daha sonraki gözlemler, açıklanan sınıflandırmanın galaksilerin tüm form ve özelliklerini sistematik hale getirmek için yeterli olmadığını gösterdi. Böylece, bir anlamda sarmal ve eliptik gökadalar (So ile gösterilir) arasında bir ara konumda yer alan gökadalar keşfedildi. Bu galaksilerin büyük bir merkezi kümesi ve onu çevreleyen düz bir diski vardır, ancak sarmal kolları yoktur.

Evrenin Yapısı.

Hidrojen atomlarının ortaya çıkmasıyla birlikte yıldız çağı, daha doğrusu proton ve elektron çağı başlıyor.

Evren, büyük miktarda ışık ve ultraviyole fotonlarla birlikte hidrojen gazı formunda yıldız çağına giriyor. Hidrojen gazı Evrenin farklı yerlerinde farklı oranlarda genişledi. Yoğunluğu da eşit değildi. Milyonlarca ışıkyılı uzunluğunda devasa yığınlar oluşturdu. Bu tür kozmik hidrojen yığınlarının kütlesi, şu andaki Galaksimizin kütlesinden yüzbinlerce, hatta milyonlarca kat daha büyüktü. Kümelerin içindeki gazın genleşmesi, kümelerin kendi aralarındaki seyrekleşmiş hidrojenin genleşmesine göre daha yavaştı. Daha sonra süper galaksiler ve galaksi kümeleri, kendi yerçekiminin yardımıyla tek tek alanlardan oluştu. Dolayısıyla, Evrenin en büyük yapısal birimleri - süper galaksiler - Evren tarihinin ilk aşamalarında meydana gelen hidrojenin eşit olmayan dağılımının sonucudur.

Evrendeki yıldızlar galaksi adı verilen dev yıldız sistemleri halinde düzenlenmiştir. Sıradan bir yıldız olarak Güneşimizin içinde bulunduğu yıldız sistemine Galaksi adı verilir.

Galaksideki yıldızların sayısı yaklaşık 10 12 (trilyon) kadardır. Parlak gümüş rengi bir yıldız şeridi olan Samanyolu, tüm gökyüzünü çevreleyerek Galaksimizin büyük kısmını oluşturur. Samanyolu, en güçlü yıldız bulutlarının bulunduğu Yay takımyıldızında en parlaktır. Gökyüzünün karşı tarafı en az parlaktır. Bundan, güneş sisteminin, Yay takımyıldızı yönünde bizden görülebilen Galaksinin merkezinde yer almadığı sonucuna varmak kolaydır. Samanyolu düzleminden uzaklaştıkça sönük yıldızların sayısı azalır ve yıldız sistemi bu yönlere doğru daha az uzanır.

Galaksinin boyutları, çok uzak mesafelerden görülebilen yıldızların dizilişiyle belirlendi. Galaksinin çapı yaklaşık olarak 3000 pc'ye (Parsek (pc)) eşittir - Dünya yörüngesinin görüş hattına dik yarı ana ekseninin 1'' açıyla görülebildiği mesafe; 1 Parsek = 3,26 ışıkyılı = 206265 AU = 3* 10 13 km.) veya 100.000 ışıkyılı, ancak net bir sınırı yok.

Galaksinin merkezinde 1000-2000 pc çapında bir çekirdek var - dev, yoğun bir yıldız kümesi. Bizden Yay takımyıldızı yönünde yaklaşık 10.000 pc (30.000 ışıkyılı) uzaklıkta yer almaktadır, ancak neredeyse tamamen yoğun bir bulut perdesi tarafından gizlenmiştir, bu da bu en ilginç nesnenin görsel ve geleneksel fotografik gözlemlerini engeller. galaksi.

Galaksimizin kütlesi artık farklı şekillerde tahmin ediliyor, 2 * 10 11 güneş kütlesine eşit (Güneş'in kütlesi 2 * 10 30 kg) ve bunun 1/1000'i yıldızlararası gaz ve tozda bulunuyor. 1944'te V.V. Kukarin galaksinin sarmal yapısına dair işaretler buldu ve iki sarmal dal arasında yaşadığımız ortaya çıktı.

Gökyüzünün bazı yerlerinde teleskopla, bazı yerlerde ise çıplak gözle bile karşılıklı çekimle birbirine bağlı yıldız gruplarını veya yıldız kümelerini fark edebilirsiniz.

İki tür yıldız kümesi vardır: açık ve küresel.

Galaksi, yıldızların yanı sıra, yıldızlararası gaz ve tozdan oluşan son derece dağınık madde olan dağınık maddeyi de içerir. Bulutsular oluşturur. Bulutsular dağınık ve gezegenseldir. Yakındaki yıldızlar tarafından aydınlatıldıkları için parlaktırlar.

Evrende, temel ve genel özellikleri başka bir vücutta, başka fenomenler tarafından tekrarlanmayacak böyle bir bedenin, böyle bir fenomenin olmaması anlamında benzersiz ve taklit edilemez hiçbir şey yoktur.

Çözüm

Evreni oluşturan çeşitli sistem ve cisimlerdeki farklı evrimsel süreçlerin keşfi, gözlemsel verilere ve teorik hesaplamalara dayalı olarak kozmik evrim modellerinin incelenmesini mümkün kılmıştır.

Uzay nesnelerinin ve sistemlerinin yaşını belirlemek en önemli görevlerden biri olarak kabul edilmektedir. Çoğu durumda bir bedenin veya sistemin “doğum anı” ile neyin dikkate alınıp anlaşılması gerektiğine karar vermek zor olduğundan, yaşı belirlemek için iki parametre kullanılır:

sistemin halihazırda gözlemlenen durumda olduğu süre

belirli bir sistemin ortaya çıktığı andan itibaren toplam ömrü

Açıkçası, ikinci özellik yalnızca teorik hesaplamalara dayanarak elde edilebilir. Genellikle belirtilen değerlerden ilkine yaş, ikincisine ise yaşam süresi denir.

Metagalaksiyi oluşturan galaksilerin karşılıklı olarak uzaklaştırılması gerçeği, bir süre önce onun niteliksel olarak farklı bir durumda olduğunu ve daha yoğun olduğunu gösteriyor.

Günümüze haklı olarak astrofiziğin altın çağı deniyor; yıldızların dünyasında dikkat çekici ve çoğu zaman beklenmedik keşifler artık birbirini takip ediyor. Güneş sistemi son zamanlarda sadece gözlemsel değil, doğrudan deneysel araştırmaların da konusu haline geldi. Gezegenler arası uzay istasyonlarının uçuşları, yörünge laboratuvarları ve Ay'a yapılan keşif gezileri, Dünya, Dünya'ya yakın uzay, gezegenler ve Güneş hakkında birçok yeni spesifik bilgi getirdi.

Evrenin sadece bildiğimiz kısmını bile incelemek devasa bir görevdir. Modern bilim adamlarının sahip olduğu bilgileri elde etmek birçok neslin çalışmasını gerektirdi.

“Modern doğa biliminin kavramları” dersi için test çalışması ___________________________________________________________________________________

PLAN: Boyutlar ve mesafeler Gökada türleri Eliptik gökadalar Sarmal gökadalar Düzensiz gökadalar İğne gökadalar Radyo gökadalar

Eğitim Bakanlığı Rusya Federasyonu Rusya Devlet Üniversitesi yenilikçi teknolojiler ve girişimcilik Kuzey şubesi.

Rusya Federasyonu Eğitim Bakanlığı Moskova Devlet Açık Üniversitesi Yönetim ve Ekonomi Politikası Bölümü Testi

EVRENİN GENİŞLEMESİ Aysız, berrak bir gecede gökyüzüne baktığınızda göreceğiniz en parlak nesneler büyük olasılıkla Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn gezegenleri olacaktır. Ek olarak, Güneşimize benzeyen ancak bizden çok daha uzakta bulunan çok sayıda yıldız göreceksiniz...

Ukrayna Eğitim ve Bilim Bakanlığı Donetsk'teki I-III Seviyeleri Ortaokulu No. 83 Disiplinin özeti: Konuyla ilgili “Astronomi”: “Diğer yıldız sistemleri - galaksiler”

Özbekistan Cumhuriyeti Yüksek ve Ortaöğretim Özel Eğitim Bakanlığı Abu Rayhan Beruni adını taşıyan Taşkent Devlet Teknik Üniversitesi

Yıldızlı gökyüzü uzun zamandır insanlar için sonsuzluğun ve değişmezliğin sembolü olmuştur. İnsanlar ancak modern zamanlarda "sabit" yıldızların gerçekten çok büyük hızlarda hareket ettiğini fark ettiler. Yirminci yüzyılda insanlık daha da tuhaf bir gerçeğe alıştı: Galaksiler arasındaki mesafeler sabittir...

(8. sınıf için kompozisyon) Bulutsular, yıldızların aksine benek gibi görünen gök cisimleridir. Bunların en parlakları çıplak gözle görülebilir (Andromeda Bulutsusu ve Orion Bulutsusu). 1774 yılında Fransız Messier, görünüş olarak kuyruklu yıldızlara benzeyen kuyruklu yıldızlar üzerinde araştırmalar yapıyordu.

RUSYA FEDERASYONU TARIM VE GIDA BAKANLIĞI SU ÜRÜNLERİ BÖLÜMÜ MURMANSK DEVLET TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

Öğrenci 11'in raporu "B" Çar. 1257 No'lu Okul Elena Masolova. Galaksi Türleri. Galaksimiz Samanyolu'dur. GALAXİLERİN ÇEŞİTLİLİĞİ Evrenin modern astronomik araştırma yöntemleriyle erişilebilen bir parçası olan etagalaksi, birkaç milyar galaksi içerir; yıldız sistemleri...

Giriiş. Tüm Evrenin evrimi fikri bugün oldukça doğal ve hatta gerekli görünüyor. Ancak bu her zaman böyle değildi. Her büyük bilimsel fikir gibi, bilimde zafere ulaşana kadar zorlu bir mücadele ve gelişme yolundan geçti. Günümüzde Evrenin evrimi bilimsel bir gerçektir...

Plan: Evrenin kozmolojik modelleri. Evrenin Yapısı: Evrenin Yapısı. Evrenin karanlık tarafı. Evrenin Evrimi: Evrenin Evriminin Standart Modeli.

GENİŞLEYEN EVREN Başımızın üstündeki yıldızlı gökyüzü, insanlar için uzun zamandır sonsuzluğun ve değişmezliğin sembolü olmuştur. İnsanlar ancak modern zamanlarda "sabit" yıldızların gerçekten çok büyük hızlarda hareket ettiğini fark ettiler. 20. yüzyılda insanlık daha da tuhaf bir gerçeğe alıştı...

Evreni bir bütün olarak inceleyen bilime kozmoloji denir. Mevcut kozmolojik teorilerin çoğu yerçekimi teorisine, parçacık fiziğine, genel teori görelilik ve diğer temel fiziksel teoriler ve tabii ki astronomik gözlemler.

T A Y N Y K V A Z A R O V GİRİŞ Pırıltı, pırıltı, yıldız benzeri! Uzak mısın yoksa yakın mısın? Bilimlerin en eskisi olan astronomi tarihinde, en olağanüstü keşifler açısından bu kadar zengin bir dönem daha olmamıştı...

Evrende yaşamın ortaya çıkışı. Birkaç nesil boyunca bilim adamları, yalnızca astronomik gözlem verilerine, teorilere ve hipotezlere değil, aynı zamanda modern fiziğin en önemli kavram ve yasalarına da dayanan dünyanın astronomik resmini incelediler.

Konuyla ilgili özet: Giriş. Uzak geçmişin insanları için Evren, her zaman güvenli olmasa da yine de istikrarlı bir dünyaydı, öyle görünüyor ki, yalnızca insan ırkının rahatlığı için yaratılmıştı. O zamanlar neredeyse hiç kimse, meskeninin - Dünya'nın - baskın, merkezi işgal ettiğinden şüphe duymuyordu...

1. Giriş. Etrafımızdaki tüm dünya, tüm özellikleri, bağlantıları ve ilişkileriyle, sonsuz çeşitlilikteki formları ve tezahürleriyle maddeyi hareket ettiriyor. Maddenin ne olduğuna ve yapısal düzeylerine daha yakından bakalım.

P V P Sh No. 2 “Astronomi Üzerine Bir Deneme” Konu: “Galaksilerin İncelenmesi” Tamamlayan çalışma: Elena Nasretdinova Öğretmen tarafından kabul edildi: Evtodiev I.G.