Існують три різні моделі Фридмана, для яких виконується космологічний принцип. Всі варіанти моделі Фридмана мають загальне : у якийсь момент часу в минулому (десять, двадцять мільярдів років тому) відстань між сусідніми галактиками повинне було рівнятися нулю. У цей момент (називаний Більшим вибухом) щільність Всесвіту й кривизна простору часу повинні бути нескінченними. Оскільки математики не вміють звертатися з нескінченно більшими величинами, це означає, що, відповідно до загальної теорії відносності у Всесвіті повинна бути крапка, у якій сама ця теорія незастосовна. Така крапка називається особою або синигумерной. У цій крапці наші теорії невірні через нескінченну щільність матерії й нескінченної кривизни простору часу. Отже, якщо перед Більшим вибухом і відбувалися якісь події, по них не можна було спрогнозувати майбутнє. Отже, ті події, які відбувалися до Великого вибуху потрібно виключити з моделі й уважати початком відліку часу момент Великого вибуху

Всесвіт не може представити собою константний розподіл зірок, нескінченних за віком і розмірами. Дійсно, якби це було не так, то кожний погляд спостерігача зустрічав би зірку, але небо-те темне. Пояснення цього факту лежить у космологічній моделі Всесвіту, що розширюється. Чим з більшою швидкістю вона віддаляється від нас, і тем більше червоний зсув випромінювання джерела від її спектра. А червоний зсув ліній від її спектра. А червоний зсув випромінювання джерела послабляє його інтенсивність. На певній відстані червоний зсув стає так велико, що ми вже не бачимо світла джерела. Відповідно до закону Хаббла (закон разбегания галактик) певну границю має принаймні спостережувана частина Вселеної, тобто червоний зсув породжує космологічний «обрій», за який наш погляд проникнути вже не може. Тому що слід від об’єктивів, що лежать за космологічним обрієм, не доходить до нас, те немає ніяких проблем і з темрявою нічного неба

Фридман зробив два дуже простих речення: по-перше, Всесвіт виглядає однаково, у якому би напрямку ми її не спостерігали (изотропность Всесвіту), і, по-друге, це твердження повинне залишатися справедливим і в тому випадку, якби ми робили спостереження з якого-небудь іншого місця (однорідність Всесвіту). Ці два припущення становлять так званий космологічний принцип

Спин частки

Спин - обертальна характеристика частки. Уявимо собі частки у вигляді маленьких вовчків, що обертаються навколо своєї осі. Однак у квантової механіки частки не мають цілком певної осі обертання. Спин - частки дають нам відомості про те, як виглядає ця частка, якщо дивитися на неї з різних сторін. Наприклад, частка зі спином Про схожа на крапку, т. кора виглядає з усіх боків однаково. Частку зі спином 1 можна зрівняти зі стрілкою: з різних сторін вона виглядає по-різному й приймає колишній вид лише після звороту на 360 градусів. Частку зі спином 2 можна зрівняти зі стрілкою заточеної із загальних сторін: будь-яке її положення повториться з півоберту (180 градусів). Частки з більше високим спином вертаються в первісний стан при повороті на ще меншу частину повного звороту

S=0 S=1 S=2

Існують частки, які після повного звороту не приймають колишнього виду: їх потрібно двічі повністю повернути! Такі частки називаються спин ?

Всі відомі частки можна розділити на дві групи: 1) частки зі спином ?, з яких складається будь-яка речовина у Вселеної (нейтрони, протони, легкі частки й важкі частки - гіперони) ; 2) частки зі спином 0,1 і 2, які створюють сили, що діють між частками речовини (фотони й частки під загальною назвою мезони)

Електромагнітні й гравітаційні сили

Гравітаційна сила. Ці сили носять гравітаційний характер. Це означає, що всяка частка перебуває під дією гравітаційної сили, величина якого залежить від маси й енергії частки. Це дуже слабка сила, що ми взагалі не помітили б, якби не її дві специфічних властивості : гравітаційні сили діють на більших відстанях і завжди є силами притягання

У квантово - механічному підході до гравітаційного поля вважається, що гравітаційна сила, що діє між двома частками матерії, переноситься часткою зі спином 2, що називається гравітоном. Гравітон не має власну масу й тому стерпна їм сила є дальнодействующей. Гравітаційна взаємодія між Сонцем і Землею пояснюється тим, що частки, з яких складається Земля й Сонце обмінюються гравітонами. Незважаючи на те, що в обміні беруть участь лише вертикальні частки, створюваний ними ефект безумовно піддається виміру, тому що цей ефект - обертання Землі навколо Сонця. Реальні гравітони поширюються у вигляді волі, але вони дуже слабкі і їхні важко зареєструвати, це поки нікому не вдалося

Наступний етап взаємодії створюється електромагнітними силами, які діють між електрически зарядженими частками, але не відповідають за взаємодію таких незаряджених часток як гравітони. Електромагнітні взаємодії набагато сильніше гравітаційних : електромагнітна сила, що діє між двома електронами, приблизно в 10^40 більше гравітаційної сили. На відміну від гравітаційних сил, які є силами притягання, однакові за знаком заряди відштовхуються, різнойменно заряджені - притягаються

Конфайнмент у кварковой теорії

Сильна ядерна взаємодія являє собою взаємодію, що втримує кварки усередині протона й нейтрона, а протони й нейтрони усередині атомного ядра. Переносником сильної взаємодії вважається частка зі спином 1, що називається глюоном. Глюони взаємодіють тільки із кварками й іншими глюонами. У сильної взаємодії є одна незвичайна властивість - воно володіє конфайнментом. Конфайнмент (обмеження, утримання) полягає в тому, що частка завжди втримується в безбарвних комбінаціях. Один кварк не може існувати сам по собі, тому що тоді він повинен мати колір (червоний, зелений, синій). Наслідком конфайнмента є те, що ми не можемо спостерігати окремий кварк або глюон

Єдина теорія Вселеної

Єдина теорія, що охоплює всі взаємодії «проливає світло» і на саме наше існування. Не виключене, що наше існування є наслідок утворення протонів. Така картина початку Всесвіту представляється найбільш природної. Земна речовина в основному складається із протонів, але в ньому немає ні антипротонів, ні антинейтронів. Експерименти з космічними променями підтверджують, що те ж саме справедливо й для всього речовини в нашій Галактиці

Але теорії великого об’єднання не містять у собі гравітаційна взаємодія

Гравітаційні сили так малі, що їхнім впливом можна зневажити, коли ми маємо справу з елементарними частками або атомами. Однак гравітаційні сили є дальнодействующими, так ще й завжди силами притягання, це означає, що результати їхнього впливу завжди підсумуються. Отже, якщо є достатня кількість речовини, те гравітаційні сили можуть стати більше всіх інших сил. От чому еволюція Всесвіту визначається саме гравітацією

Більшість фізиків вірять у створення єдиної теорії, у якій всі чотири сили виявилися б різновидом однієї

Четверта глобальна природничо-наукова революція

Четверта глобальна природничо-наукова революція визначається необхідним, але остаточно ще ніким не здійснюваним синтезом, що домінує в макромасштабах загальної теорії відносності ейнштейна з виступаючими на передній план у мікромасштабах квантовими поданнями про будову матерії в єдину фізичну теорію, що поєднує всі чотири фундаментальних взаємодії - гравітаційне, електромагнітне, слабке й сильне

Хімія як наука з моменту свого народження ставила перед собою досить практичні цілі й з тих пор вона завжди була потрібна людству для того, щоб одержувати із природних речовин по можливості всі необхідні метали й кераміку, вапно й цемент, скло й бетон, барвники й ліки, вибухові речовини й горючесмазочние матеріали, каучук і пластмаси

Тому всі хімічні заняття, які були придбані протягом багатьох століть підпорядковані єдиному головному завданню хімії - завданню одержання речовин з необхідними властивостями

Хімія, як ніяка інша природнича наука, тісно пов’язана з виробництвом нових речовин

Основна двуединая проблема хімії це:

1) одержання речовин із заданими властивостями - виробниче завдання;

Pages: 1 2 3

Збережи - » Модель Вселеної Фридмана . З'явився готовий твір.