Авиационно инженерство Административно право Административно право Беларус Алгебра Архитектура Безопасност на живота Въведение в професията „психолог” Въведение в икономиката на културата Висша математика Геология Геоморфология Хидрология и хидрометрия Хидросистеми и хидравлични машини Културология Медицина Психология икономика дескриптивна геометрия Основи на икономически т Oria професионална безопасност Пожарна тактика процеси и структури на мисълта, Професионална психология Психология Психология на управлението на съвременната фундаментални и приложни изследвания в апаратура социалната психология социални и философски проблеми Социология Статистика теоретичните основи на компютъра автоматично управление теория на вероятностите транспорт Закон Turoperator Наказателно право Наказателно-процесуалния управление модерна производствена Физика Физични феномени Философски хладилни инсталации и екология Икономика История на икономиката Основи на икономиката Икономика на предприятията Икономическа история Икономическа теория Икономически анализ Развитие на икономиката на ЕС Спешни ситуации ВКонтакте Однокласници Моят свят Facebook LiveJournal Instagram

Моделът на Вселената по Фридман




През 1922-1924 млад математик и геофизик А.А. Фридман (1888-1925) (Съветска Русия), изучавайки уравненията на общата теория на относителността на Айнщайн, показа, че те водят до гравитационната нестабилност на Вселената, в зависимост от плътността на материята в нея, или се разширява, или се свива. През 1922-23 В статиите "За кривината на пространството" и "За възможността за свят с постоянно отрицателно кривината на пространството" са намерени нестационарни решения на гравитационното уравнение на Айнщайн, теоретично доказващи възможността за съществуването на нестационарна (разширяваща се) Вселена. Този резултат е в основата на съвременната космология.

Фридман разглежда три решения на уравненията на Айнщайн, описващи Вселената с "разширяващо се" пространство. Ако средната плътност на материята и радиацията във Вселената е равна на определена критична стойност (ρ cr = 10-29 g / cm3), световното пространство е евклидово, а Вселената се разширява неопределено от първоначалното състояние на точката. Ако плътността е по-малка от критичната, пространството има геометрия на Лобачевски и също така се разширява безкрайно. И накрая, ако плътността е по-критична, пространството на Вселената се оказва риманово, разширяването на някой етап се заменя с компресия, която продължава до първоначалното състояние на точката.

Последва дискусия, след която Айнщайн признава този резултат. Признаването на Айнщайн обаче не означава признаване на научната общност, която от няколко години смяташе заключението на Фридман повече за математическо любопитство, отколкото за дълбок физически резултат.

От решаващо значение за откритията на Фридман е откриването на Е. Хъбъл (американски астроном Едуин Пауъл Хъбъл (1889-1953)), който открива факта на дисперсията на клъстери от звезди и галактики (1929). Така нареченото "червено отместване" на радиацията, идваща от галактиките, свидетелства за тяхната отдалеченост от Земята. Хъбъл извлече отношението:

V = H, r ,

V е скоростта на отстраняване на галактиката, H = 75–80 km / s c Mpc или (3 - 5) -18 10-18 s -1 е постоянната на Хъбъл,

r е разстоянието до галактиката в парсек (1 pc = 3.1 ∙ 10 16 m).

Значението на константата на Хъбъл в следващата, обратната на постоянната на Хъбъл, е възрастта на Вселената. Изчисленията показват, че ако вземем H = 75 km / s c Mpc, то възрастта на Вселената е t = 1 / H = 13,5 милиарда години.

За съжаление самият Фридман не можеше да присъства на това събитие, починал е през 1925 година. на възраст 37 години.

Но средната плътност на материята във вселената е неизвестна и днес не знаем в коя от пространствата на вселената живеем.

Днес разширяващият се модел на Вселената, предложен от Фридман, е най-популярен (червеното преместване и окончателната светеност на небето се дължат на ефекта на Доплер и няма нужда да се въвеждат гравитационно-компенсиращи взаимодействия), глобално изкривени поради наличието на гравитиращи маси. Обсъждат се основно две модификации:


border=0


1. Затвореният модел (геометричен аналог - разширяваща се хиперсфера) предсказва постепенно забавяне на разширяването, дължащо се на забавянето от гравитационни сили с последващия преход към компресия.

2. Отвореният модел (геометричен аналог - „седло“) е забавяне на разширяването, което протича безкрайно.

В момента предпочитание се дава на отворен модел, тъй като оценките на средната плътност на материята във Вселената, направени въз основа на наблюдаваната концентрация на звезди, показват, че гравитационните сили не са в състояние да спрат случващото се с наблюдаваната скорост на дисперсия. Оценките могат да се променят значително в полза на затворен модел, ако в пространството има латентни маси на не-светлинна материя (например поради ненулевата маса на неутрино).

Също така трябва да се отбележи, че моделът на разширяваща се Вселена се характеризира с липсата на център за разсейване на галактики. Цялата междугалактическа среда се разширява. - Всички галактики се разпръскват. От каквато и да е галактика се наблюдава космическата експанзивна картина, всяка от тях изглежда еднаква: колкото по-далеч от мястото на наблюдение е галактиката, толкова по-бързо тя се отдалечава от това място ”. И така нареченият хоризонт на видимост се намира на разстояние не по-голямо от това, което светлината може да пътува за 13 милиарда години.

Жорж Лемет е последовател на Фридман, който, независимо от своя предшественик, повтори всичко. С различен успех, теорията, която през 40-те години се е наричала „теорията за Големия взрив“, е съществувала до края на 60-те години.



Преди това, Вселената беше контейнерът на всичко, но след намесата на Фридман, Айнщайн, Леметра и Хъбъл тя загуби статуса си и се превърна във физически обект с различни характеристики: размер, плътност, температура, светлина. И как да си представим този физически обект, как да си представим затворена Вселена? Лесно е да си представим една безкрайна Вселена и как да си представим ограничената Вселена? Най-лесният начин е да си представим една топка, на повърхността на която са нарисувани галактики и звезди. (Двумерна аналогия) Топката може да се надуе - тогава тя ще се разшири, а изтеглените галактики ще се отдалечат един от друг. Много е важно да се разбере, че такова разширение няма център. Почти винаги, си представяйки Големия взрив, хората мислят, че някъде, в някакъв момент, нещо избухна и се разшири в пустота. Нищо подобно, няма пустота. Това е точно затворено пространство, което е по-лесно за нас да си представим на повърхността на топка, която се разширява сама по себе си. В него няма празнота, тя е еднаква и няма център в нея. Вселената е неограничена, но тя е затворена в пространството. Сигналът, изпратен от наблюдателя във Вселената, ще се върне към него от другата страна.

Според стационарния релативистичен модел:

Хомогенността на пространството означава, че няма такава точка в пространството, за която да има някаква „различна” симетрия, всички точки са равни, следователно разглежданият експеримент не зависи от нашия избор на референтна точка.

Космологичната концепция на А. Фридман се основава на няколко принципа.

Космологичният принцип на хомогенност и изотропия ( гръцки. Изос равен, идентичен, собственост на троповете ) на пространството. Тези принципи са много силни изисквания и на практика определят еволюцията на мета-галактиката. Изотропията означава, че във Вселената няма избрани точки и посоки. Хомогенността означава, че няма такова място в пространството, по отношение на което има някаква „отличителна” симетрия, всички точки са равни, така че разглежданият експеримент не зависи от нашия избор на референтна точка, материята е равномерно разпределена в нея. Хомогенността на метагалактическото пространство се извършва само на големи разстояния, в малък мащаб (Слънчева система, звезди, галактики). Метагалактиката не е еднородна.





; Дата на добавяне: 2017-10-25 ; ; Видян: 410 ; Публикуваните материали нарушават ли авторските права? | | Защита на личните данни | РАБОТА НА ПОРЪЧКА


Не намерихте това, което търсите? Използвайте търсенето:

Най-добрите думи: Студент е човек, който постоянно отлага неизбежността ... 9200 - | 6561 - или прочетете всички ...

2019 @ ailback.ru

Генериране на страницата над: 0.002 сек.