рефераты, курсовые, дипломы >>> астрономия, авиация, космонавтика

 

Теория раздувающейся Вселенной

 

Пурбуев А. Б. Гр. 508-1.

Доклад на тему:

Теория раздувающейся вселенной.

Введение:

Одна из проблем, на которую наталкивается обычная теория
огромного взрыва, - необходимость объяснить, откуда берётся колоссальное количество энергии, требующееся для рождения частиц. Не так давно внимание учёных завлекла видоизменённая теория огромного взрыва, которая дает ответ на этот вопрос. Она носит заглавие теории раздувания и была предложена в 1980 году сотрудником Массачусетского технологического института Аланом Гутом. Основное различие теории раздувания от традиционной теории огромного взрыва заключается в описании периода с 10-35 до 10-32 с.
По теории Гута приблизительно через 10-35 с. Вселенная переходит в состояние
«псевдовакуума», при котором ее энергия только велика. Из-за этого происходит очень быстрое расширение, еще более быстрое, чем по теории огромного взрыва (оно именуется раздуванием). Через 10-35 с. После образования Вселенная не содержала ничего не считая чёрных мини-дыр и
«обрывков» пространства, поэтому при резком раздувании образовалась на одна вселенная, а множество, причём некие, может быть, были вложены друг в друга. Каждый из участков пены превратился в отдельную вселенную, и мы живем в одной их них. Отсюда следует, что может существовать много остальных вселенных, недоступных для нашего наблюдения.

Хотя в данной теории удаётся обойти ряд проблем традиционной теории
огромного взрыва, она и сама не свободна то недостатков. К примеру, тяжело объяснить, почему, начавшись, раздувание в конце концов прекращается. От этого недостатка удалось освободиться в новом варианте теории раздувания, появившемся в 1981 году, но нём тоже есть свои трудности.

Сценарий «раздувающейся Вселенной».

Строго говоря, существует несколько таковых сценариев. Первые из них возникли в начале 80-х годов (1980 г. – американский физик А. Гус; 1981 г. – русский физик А. Д. Линде и чуток позже – американские физики П.
Стейнхардт и А. Альбрехт; 1983 г. – новый сценарий, получивший заглавие
«хаотического раздувания», разработал А. Д. Линде). Разработкой гипотезы
«раздувающейся Вселенной» учёные продолжают активно заниматься и сейчас в нашей стране и за рубежом.

Сценарий «раздувающейся вселенной не отменяет такие важнейшие результаты, полученные релятивистской космологией, как фридмановская теория расширения Метагалактики, теория «горячей Вселенной», и т. Д.
Модели «раздувающейся Вселенной» разрешают приблизится к началу расширения и изучить ранее вообще не рассматривавшиеся процессы, которые происходили в первую секунду, а точнее, в первые мгновения истории
Метагалактики. Предполагается, что в истории совсем ранешней нашей Вселенной огромную роль игрался физический вакуум, который, как мы знаем, владеет антигравитационными качествами, т. Е. Способен заместо обыденного гравитационного притяжения создавать массивное гравитационное отталкивание.

Сценарий «раздувающейся Вселенной» не отменяет Большой взрыв, в начале которого плотность материи превосходила 1096 кг/м3, а характеристики пространства и времени пока нам неведомые. Через 10-45 с после начала расширения плотность материи стала 1096 кг/м3 (это практически на восемьдесят порядков больше плотности атомного ядра и неизмеримо больше плотности физического вакуума). До тех пор пока плотность физического вакуума (1077 кг/м3) оставалась много меньше плотности настоящих горячих частиц и античастиц, антигравитационные характеристики такового «ложного вакуума» не оказывали значимого влияния на характер расширения. Но уже через 10-34 с после начала расширения температура была порядка 1027 K, а плотность обыкновенной материи стал таковой же, как и плотность «ложного вакуума». В этих условиях гравитационное отталкивание превосходит силы притяжения. Под действием отрицательного давления физического вакуума наша Вселенная начала ускоренно расширяться. За каждые 10-34 с расстояние меж произвольно выбранными элементами среды удваивалось либо стало экспотенциально расти (график такового процесса экспонента – кривая показательной функции с основанием e). таковым образом, фридмановскому расширению, при котором

R(t) ~ t1/2,

предшествовала стадия эволюции Вселенной при которой

R(t) ~ (H01)-1eHt,

где H01 неизменная Хаббла, которая тогда резко различалась от современного значения.

«Раздувание» длилось ничтожное (по нашим представлениям) время – порядка 10-32 с, но этого хватило для того, чтоб размер рождающейся
Метагалактики чудовищно возрос: по одним моделям в 1050 раз, а по иным – в 101 000 000 раз. Без «раздувания» размеры возросли бы только в
10 раз.

В принципе не исключено, что в истории нашей Вселенной была не одна, а несколько «инфляционных» стадий, но так либо по другому «раздувание» было явлением кратковременным. По мере расширения Вселенной скоро уменьшались плотность и температура обыденного вещества. По мере расширения Вселенной скоро уменьшались плотность и температура обыденного вещества. Наступили переохлаждение и фазовый переход среды из состояния «ложного вакуума» в состояние истинного вакуума, плотность которого не достаточно различается от нуля.
Этот переход сопровождается выделением совсем большой энергии, до этого всего скованной в «ложном вакууме». Освободившаяся энергия расходовалась на рождение (из физического вакуума) множества настоящих частиц и античастиц.
Скорости движения и энергии новорождённых частиц были совсем значительны, а потому Вселенная вновь разогрелась до температуры порядка 1027 K, а
«инфляционная» стадия эволюции Метагалактики сменилась уже известной нам стадией «горячей Вселенной». Исходный объём, с которого началось
«инфляционное» расширение пространства, был не менее 10-33 см3. Вот этот объём мгновенно вырос до объёма, многократно превосходящего сегодняшние размеры Метагалактики.

просто убедится в том, что размеры Метагалактики увеличивались со сверхсветовой скоростью. Это явление не противоречит специальной теории относительности, которая запрещает распространение сигналов со сверхсветовыми скоростями, но не ограничивает скорость роста размеров какой-или системы. Также, впечатляет тот факт, что из ничтожной массы (10-
5 г) которая содержалась в крошечном объёме пространства до начала
«инфляционной» стадии, появилась Метагалактика с массой порядка 1050 т. Это вышло в итоге работы совершённой гравитационными силами.

 
Еще рефераты и курсовые из раздела
Система автоматического регулирования температуры газов в газотурбинном двигателе
Система автоматического регулирования температуры газов в газотурбинном двигателе . Структурная схема:где: ОР – объект регулирования; ЧЭ – чувствительный элемент; У...

Вселленная, Галактика и Солнечная система
На протяжении последних триста лет, начиная от Рене Декарта (1596-1650), было высказано несколько десятков космогонических гипотез, в которых рассмотрены самые разнообразные варианты...

Марс
Марс Ученика 114 класса Школы № 1130 Зудова Р.Г.Введение Марс окрестили в честь бога войны за свой кроваво-красный цвет, который сходу же кидается в глаза и...

Общие принципы ТЭА и выбора мотора самолета
ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ВЫБОРА мотора САМОЛЕТА Конечной целью ТЭА проекта самолета является выбор предпочтительной альтернативы из множества вариантов с...

Билеты по астрономии за 11 класс
Билет № 1. Земля совершает сложные движения: вращается вокруг собственной оси (Т=24 ч.), Движется вокруг Солнца (Т=1 год), вращается совместно с Галактикой (Т= 200 тыс. Лет). Отсюда...