Опишите кратко теорию Большого Взрыва (билет № 8)

Симметрия в неживой природе.

Среди бесконечного разнообразия форм неживой природы в изобилии встречаются такие совершенные образы, чей вид неизменно привлекает наше внимание. Наблюдая за красотой природы, можно заметить, что при отражении предметов в лужах, озерах проявляется зеркальная симметрия.В мир неживой природы очарование симметрии вносят кристаллы. Каждая снежинка – это маленький кристалл замерзшей воды. Форма снежинок может быть очень разнообразной, но все они обладают поворотной симметрией и, кроме того, зеркальной симметрией.

Нельзя не увидеть симметрию и в ограненных драгоценных камнях.

В большинстве случаев симметричны относительно оси или центра узоры на коврах, тканях, комнатных обоях.

НЕОБРАТИМОСТЬ

Житейский пример необратимости
Приведем простой житейский пример, имеющий, несмотря на свою тривиальность, прямое отношение к решению проблемы необратимости Больцманом.
Допустим, с понедельника вы решили начать новую жизнь. Непременным условием этого обычно является идеальный или близкий к идеальному порядок на письменном столе. Вы расставляете все предметы и книги на строго определенные места, и у вас на столе царит состояние, которое с полным правом можно назвать состоянием «порядок».
Что произойдет с течением времени, хорошо известно. Вы забываете ставить предметы и книги на строго определенные места, и на столе воцаряется состояние хаоса. Нетрудно понять, с чем это связано. Состоянию «порядок» отвечает только одно определенное расположение предметов, а состоянию «хаос» — несравнимо большее число. И как только предметы начнут занимать произвольные положения, не контролируемые вашей волей, на столе само собой возникает более вероятное состояние хаоса, реализуемое гораздо большим числом распределений предметов на столе.

АСИММЕТРИЯ

Мало кто из живущих на Земле осознает, что он живет в ассиметричном мире и сам, как его составная часть полностью асимметричен, как по строению тела, так и по реализуемым функциям: асимметрия полушарий мозга, праворукость и леворукость, толчковая нога, асимметрия сердца и т.п.).

ЗАДАНИЯ № 7

По ее книге:

Теория взрыва: Если сейчас галактики разбегаются, то вчера они были ближе, а позавчера еще ближе друг к другу, а значит, был момент времени t=0, когда все началось из какой-то точки. Предположим, что в начальный момент галактики были в покое. Тогда бы они притягивались друг к другу, и Вселенная сжималась. Но если в начальный момент скорости были большими и направлены таким образом, что галактики удалялись друг от друга, то получается, что и в настоящее время галактики удаляются друг от друга (правда, с меньшей скоростью, поскольку тяготение "тормозит" их движение). Итак, был начальный момент, когда произошел "Большой Взрыв". После "взрыва" частицы получают огромную начальную скорость и начинают разлетаться во все стороны. Если силы притяжения, которые стремятся собрать частицы воедино, малы, то частицы все время будут разлетаться. Однако, если силы притяжения велики, то через некоторое время они изменят знак скорости движения частиц на противоположный и частицы начнут сближаться. Ясно, что гравитационные силы зависят от плотности частиц в объеме Вселенной – чем больше плотность, тем больше силы F_тяг. Из приведенных условий ясно, что сценарий развития Вселенной зависит от плотности вещества в современную эпоху, т.е. существует критическая величина плотности Вселенной. Открытая модель соответствует р <р _кр. Обратное неравенство справедливо для закрытой модели. По современным данным, критическая плотность вещества составляет р _кр=5х10^-30 г/см³. Примерно такое же значение дают оценки плотности вещества во Вселенной.

Время рождения Вселенной грубо можно оценить из закона Хаббла: зная расстояние между галактиками и скорость их расхождения, можно из S=v х t найти время t. После введения поправок на замедление расширения получаем время рождения Вселенной - 15-18 млрд лет тому назад.

Развитие Вселенной началось с "первоначального вещества" с плотностью 10³⁶ г/см³ с температурой 10²⁸ К. "Частицы" в этом первоначальном сгустке обладали огромной кинетической энергией, и вещество начало расширяться, при этом температура и плотность Вселенной непрерывно уменьшается

По интернету:

Большой взрыв

Как же выглядел этот поразительный взрыв? Это было взрывообразное расширение сверхплотной материи, включавшей в себя и само пространство. Чудовищное натяжение сжатой до точечного объема субстанции, в которой четыре измерения были разбиты на частицы-кванты и предельно уплотнены, в один прекрасный момент прорвалось в виде фантастической катастрофы. То есть с Большого взрыва началось расширение самого пространства одновременно с распределением вещества. Плотность стала снижаться по мере того, как становился обычный четырехмерный мир. При этом взрыв произошел одновременно везде - во всех участках сжатой горячей материи. Он мгновенно заполнил все пространство.По разным оценкам период "раздувания" занимает невообразимо малый промежуток времени - до 10 П ііс после "начала". Он называется инфляционным периодом. За это время Вселенная успевает раздуться до гигантского "пузыря", радиус которого на несколько порядков превышает радиус современной нам Вселенной, но там практически отсутствуют частицы вещества. Это еще не само расширение, а предпосылка к нему.К концу фазы инфляции Вселенная была пустой и холодной, пространство было заполнено вакуумом, который находился в особом состоянии, называемом "ложным вакуумом". Но когда инфляция иссякла, Вселенная стала вдруг чрезвычайно горячей. Этот всплеск тепла обусловлен огромными запасами энергии, заключенными в "ложном вакууме". Когда это состояние вакуума распалось, его энергия высвободилась в виде излучения, которое мгновенно нагрело Вселенную. Колоссальная исходная плотность вакуума послужила началом становления реального вещества, которое прежде только предполагалось.Противоборство становящегося вещества с вакуумом привело к дисбалансу сил натяжения. По прошествии нескольких долей аттосекунды это нарушение спровоцировало ускоренное послевзрывное раздувание материи и пространства. Из проточастиц (лже-частиц)"спрессованной" материи нарождалось по мере расширения Вселенной плазменное нечто. Оно стало ощутимым и действительным, видимо, уже в последовавшие за первой аттосекунды вселенской эволюции. Возникла сверхплотная плазма, продолжившая расширяться в бесконечность. Материя разрасталась отовсюду и сразу во всех направлениях.Температура упала, из первичного водорода образовались сложные атомы, а со временем образовались галактические туманности. Затем последовало формирование звезд, планет и - когда речь идет о Земле - органической жизни. Колоссальный космический взрыв положил начало расширению Вселенной, которое с тех пор никогда не прекращалось.

4. М

одель "Большого Взрыва" Г.А. Гамова, образование элементов

Дата добавления: 2014-11-18