Рефераты, контрольные, курсовые, дипломные работы. Учебники. Все бесплатно

Рефераты, контрольные, курсовые, дипломные работы. Учебники. Все бесплатно.

http://www.pjatjorochnik.ru

Современная космология

Введение.

Большой взрыв» и расширяющаяся Вселенная.

Современная космология.

Кризис современной космологии.

Заключение.

Список литературы.

Введение.

С глубокой древности и до начала нынешнего столетия космос считали неизменным. Звездный мир олицетворял собой абсолютный покой, вечность и беспредельную протяженность. Открытие в 1929 году взрывообразного разбегания галактик, то есть быстрого расширения видимой части Вселенной, показало, что Вселенная нестационарна. Экстраполируя процесс расширения в прошлое, сделали вывод, что 15-20 миллиардов лет назад Вселенная была заключена в бесконечно малый объем пространства при бесконечно большой плотности и температуре вещества-излучения (это исходное состояние называют «сингулярностью»), а вся нынешняя Вселенная конечна – обладает ограниченным объемом и временем существования.

Отсчет времени жизни такой эволюционирующей Вселенной ведут от момента, при котором, как полагают, внезапно нарушилось состояние сингулярности и произошел «Большой Взрыв». По мнению большинства исследователей, современная теория «Большого Взрыва» (ТБВ) в целом довольно успешно описывает эволюцию Вселенной, начиная примерно с 10-44 секунды после начала расширения. Единственной брешью в сооружении ТБВ они считают проблему Начала – физического описания сингулярности. Однако и тут преобладает оптимизм: ожидают, что с созданием «Теории Всего Сущего», объединяющей все фундаментальные физические силы в единое универсальное взаимодействие, эта проблема будет автоматически решена1. Тем самым построение модели мироздания в наиболее общих и существенных чертах благополучно завершится.

Этот энтузиазм весьма напоминает настроения, царившие в физике на рубеже XIX-XX столетий, когда казалось, что строительство здания точных наук в основном приближается к концу и оставшиеся непроясненными несколько «темных пятен» (в частности, проблема излучения «черного тела», из которой родилась квантовая механика) общей картины не портят.

15-20 миллиардов лет – так определяет сейчас наука возраст Вселенной. Когда человек не знал этой цифры, он не мог задаваться вопросом, которым он задается сегодня: что было до этой даты? До этой даты, утверждает современная космогония, вся масса Вселенной была сжата, была втиснута в некую точку, исходную каплю космоса.

Когда Вселенная пребывала в исходном точечном состоянии, рядом, вне ее не существовало материи, не было пространства, не могло быть времени. Поэтому невозможно сказать, сколько продолжалось это – мгновение или бессчетные миллиарды лет. Невозможно сказать не только потому, что нам это неизвестно, а потому что не было ни лет, ни мгновений – времени не было. Его не существовало вне точки, в которую была сжата вся масса Вселенной, потому что вне ее не было ни материи, ни пространства.

  1. «Большой взрыв» и расширяющаяся Вселенная.

В истории познания окружающего нас мира четко прослеживается общее направление – постепенное признание неисчерпаемости природы, ее бесконечности во всех отношениях. Вселенная бесконечна в пространстве и во времени, и если отбросить идеи И. Ньютона о «первом толчке», то такого рода мировоззрение можно считать вполне материалистическим. Ньютоновская Вселенная утверждала, что пространство есть вместилище всех небесных тел, с движением и массой которых оно никак не связано; Вселенная всегда одна и та же, т. е. стационарна, хотя в ней постоянно происходит гибель и рождение миров.

В течение XIX в. обнаружились три противоречия идей Ньютона, которые были сформулированы в форме трех парадоксов, названных космологическими. Они, казалось, подрывали представление о бесконечности Вселенной.

Фотометрический парадокс.Если Вселенная бесконечна и звезды в ней распределены равномерно, то по любому направлению мы должны видеть какую-нибудь звезду. В этом случае фон неба был бы ослепительно ярким, как Солнце.

Гравитационный парадокс.Если Вселенная бесконечна и звезды равномерно занимают ее пространство, то сила тяготения в каждой его точке должна быть бесконечно велика, а стало быть, бесконечно велики были бы и относительные ускорения космических тел, чего, как известно, нет.

Термодинамический парадокс.По второму закону термодинамики все физические процессы во Вселенной, в конечном счете, сводятся к выделению теплоты, которая необратимо рассеивается в мировом пространстве. Рано или поздно все тела остынут до температуры абсолютного нуля, движение прекратится и наступит навсегда «тепловая смерть». Вселенная имела начало, и ее ждет неизбежный конец.

Первая четверть XX в. прошла в томительном ожидании развязки. Никто, разумеется, не хотел отрицать бесконечность Вселенной, но, с другой стороны, никому не удавалось устранить космологические парадоксы стационарной Вселенной. Лишь Альберт Эйнштейн внес новую струю в космологические споры.

Ньютоновская классическая физика, как уже говорилось, рассматривала пространство как вместилище тел. Никакого взаимодействия между телами и пространством по Ньютону и быть не могло.

В 1916 г. А. Эйнштейн опубликовал основы общей теории относительности. Одна из главных ее идей состоит в том, что материальные тела, в особенности большой массы, заметно искривляют пространство. Из-за этого, например, луч света, проходящий вблизи Солнца, изменяет первоначальное направление.

Представим себе теперь, что во всей наблюдаемой нами части Вселенной материя равномерно «размазана» в пространстве и в любой его точке действуют одни и те же законы. При некоторой средней плотности космического вещества выделенная ограниченная часть Вселенной не только искривит пространство, но даже замкнет его «на себя». Вселенная (точнее, выделенная ее часть) превратится в замкнутый мир, напоминающий обычную сферу. Но только это будет четырехмерная сфера, или гиперсфера, представить себе которую мы не в состоянии. Однако, мысля по аналогии, мы легко разберемся в некоторых свойствах гиперсферы. Она, как и обычная сфера, имеет конечный объем, заключающий в себе конечную массу вещества. Если в мировом пространстве лететь все время в одном направлении, то через некоторое число миллиардов лет можно попасть в исходную точку.

Идею о возможности замкнутости Вселенной впервые высказал А. Эйнштейн. В 1922 г. советский математик А. А. Фридман доказал, что «замкнутая Вселенная» Эйнштейна никак не может быть статичной. В любом случае ее пространство или расширяется, или сжимается со всем своим содержимым2.

В 1929 г. американский астроном Э. Хаббл открыл замечательную закономерность: линии в спектрах подавляющего большинства галактик смещены к красному концу, причем смещение тел тем больше, чем дальше от нас находится галактика. Это интересное явление называется красным смещением. Объяснив красное смещение эффектом Доплера, т. е. изменением длины волны света в связи с движением источника, ученые пришли к выводу о том, что расстояние между нашей и другими галактиками непрерывно увеличивается. Конечно, галактики не разлетаются во все стороны от нашей Галактики, которая не занимает никакого особого положения в Метагалактике, а происходит взаимное удаление всех галактик. Это означает, что наблюдатель, находящийся в любой галактике, мог бы, подобно нам, обнаружить красное смещение, ему казалось бы, что от него удаляются все галактики. Таким образом, Метагалактика нестационарна. Открытие расширения Метагалактики свидетельствует о том, что Метагалактика в прошлом была не такой, как сейчас, и иной станет в будущем, т. е. Метагалактика эволюционирует.

По красному смещению определены скорости удаления галактик. У многих галактик они очень велики, соизмеримы со скоростью света. Самыми большими скоростями, иногда превышающими 250 тыс. км/с, обладают некоторые квазары, считающиеся самыми удаленными от нас объектами Метагалактики3.

Итак, мы живем в расширяющейся Метагалактике. Это явление имеет свои особенности. Расширение Метагалактики проявляется только на уровне скоплений и сверхскоплений галактик, т. е. систем, элементами которых являются галактики. Другая особенность расширения Метагалактики заключается в том, что не существует центра, от которого разбегаются галактики.

Расширение Метагалактики – самое грандиозное из известных в настоящее время явлений природы. Правильное его истолкование имеет исключительно большое мировоззренческое значение. Не случайно в объяснении причины этого явления резко проявилось коренное отличие философских взглядов ученых. Некоторые из них, отождествляя Метагалактику со всей Вселенной, пытаются доказать, что расширение Метагалактики подтверждает религиозное суждение о сверхъестественном, божественном происхождении Вселенной. Однако во Вселенной известны естественные процессы, которые в прошлом могли вызвать наблюдаемое расширение. По всей вероятности, это взрывы. Их масштабы поражают нас уже при изучении отдельных видов галактик. Можно представить, что расширение Метагалактики также началось с явления, напоминающего колоссальный взрыв вещества, обладавшего огромной температурой и плотностью.

Так как Вселенная расширяется, естественно думать, что раньше она была меньше, и когда-то все пространство было сжато в сверхплотную материальную точку. Это был момент так называемой сингулярности, который уравнениями современной физики описан быть не может. По неизвестным причинам произошел процесс, подобный взрыву, и с тех пор Вселенная начала «расширяться». Процессы, происходящие при этом, объясняются теорией горячей Вселенной.

В 1965 г. американские ученые А. Пензиас и Р. Вильсон нашли экспериментальное доказательство пребывания Вселенной в сверхплотном и горячем состоянии, т. е. реликтовое излучение. Оказалось, что космическое пространство заполнено электромагнитными волнами, являющимися посланцами той древней эпохи развития Вселенной, когда еще не было никаких звезд, галактик, туманностей. Реликтовое излучение пронизывает все пространство, все галактики, оно участвует в расширении Метагалактики. При этом само излучение имеет характер некоторого фона, ибо заполняет все пространство и совершенно изотропно. Оно является свидетелем начального состояния Вселенной.

Очень важно, что, хотя это открытие было сделано случайно при изучении космических радиопомех, существование реликтового излучения было предсказано теоретиками. Одним из первых предсказал это излучение Д. Гамов, разрабатывая теорию происхождения химических элементов, возникших в первые минуты после Большого взрыва. Предсказание существования реликтового излучения и обнаружение его в космическом пространстве – еще один убедительный пример познаваемости мира и его закономерностей. Во всех развитых динамических космологических моделях утверждается идея о расширении Вселенной из некоторого сверхплотного и сверхгорячего состояния, называемого сингулярным. Американский астрофизик Д. Гамов пришел к концепции Большого взрыва и горячей Вселенной на ранних этапах ее эволюции.

Большой взрыв был 15-20 млрд. лет назад. Согласно стандартной модели горячей Вселенной сверхплотная материя после Большого взрыва начала расширяться и постепенно охлаждаться. По мере расширения произошли фазовые переходы, в результате которых выделились физические силы взаимодействия материальных тел. При экспериментальных значениях таких основных физических параметров, как плотность и температура, на начальном этапе расширения Вселенной различие между элементарными частицами и четырьмя типами физических взаимодействий практически отсутствует. Оно начинает проявляться, когда уменьшается температура и начинается дифференциация материи.

Таким образом, современные представления об истории возникновения нашей Метагалактики основываются на пяти важных экспериментальных наблюдениях:

  • исследование спектральных линий звезд показывает, что Метагалактика в среднем обладает единым химическим составом. Преобладают водород и гелий.

  • в спектрах элементов далеких галактик обнаруживается систематическое смещение красной части спектра. Величина этого смещения возрастает по мере удаления галактик от наблюдателя.

  • измерения радиоволн, приходящих из космоса в сантиметровом и миллиметровом диапазонах, указывают на то, что космическое пространство равномерно и изотропно заполнено слабым радиоизлучением. Спектральная характеристика этого так называемого фонового излучения соответствует излучению абсолютно черного тела при температуре около 2,7 градуса Кельвина.

  • по астрономическим наблюдениям, крупномасштабное распределение галактик соответствует постоянной плотности массы, составляющей, по современным оценкам, по крайней мере 0,3 бариона на каждый кубический метр.

  • анализ процессов радиоактивного распада в метеоритах показывает, что некоторые из этих компонентов должны были возникнуть от 14 до 24 миллиардов лет назад.

  1. Современная космология.

Окружающий нас мир при всем его многообразии и изменчивости – не хаотическое скопление предметов и событий, а единое системное образование. В природе отчетливо просматривается многоступенчатая иерархия структурных уровней организации материи от элементарных частиц до крупномасштабных галактик. Каждый структурный уровень характеризуется специфической организацией и размерами, каждая ступень иерархической лестницы закономерно связана с другими. Благодаря взаимным связям этот огромный и разнообразный мир предстает перед нами как гармония, полная загадок и тайн. Большая их часть связана с вопросами происхождения и устройства Вселенной, ответы на которые дают космология, космогония и астрономия.

Начиная с самых ранних этапов своей истории, человек стремился понять, как устроен окружающий мир, что такое звезды, планеты, солнце, как они возникли. Многовековые попытки дать ответы на эти вопросы привели к возникновению космологии. Космология – астрофизическая теория структуры и динамики изменения Метагалактики, включающая в себя и определенное понимание свойств всей Вселенной.

Сам термин «космология» образован от двух греческих слов: kosmos – Вселенная и logos – закон, учение. По своей сути космология представляет собой раздел естествознания, использующий достижения и методы астрономии, физики, математики, философии. Естественно-научной базой космологии являются астрономические наблюдения Галактики и других звездных систем, общая теория относительности, физика микропроцессов и высоких плотностей энергии, релятивистская термодинамика и ряд других новейших физических теорий.

Многие положения современной космологии кажутся фантастическими. Понятия Вселенной, бесконечности, Большого взрыва не поддаются наглядному физическому восприятию; такие объекты и процессы нельзя зафиксировать непосредственно. Из-за этого обстоятельства складывается впечатление, что речь идет о чем-то сверхъестественном. Но такое впечатление обманчиво, поскольку функционирование космологии носит весьма конструктивный характер, хотя многие ее положения и оказываются гипотетичными.

Современная космология начала складываться в 20-е годы XX века на основе созданной Эйнштейном общей теории относительности.

Современная космология – это раздел астрономии, в котором объединены данные физики и математики, а также универсальные философские принципы, поэтому она представляет собой синтез научных и философских знаний. Такой синтез в космологии необходим, поскольку размышления о происхождении и устройстве Вселенной эмпирически трудно проверяемы и чаще всего существуют в виде теоретических гипотез или математических моделей. Космологические исследования обычно развиваются от теории к практике, от модели к эксперименту, и здесь исходные философские и общенаучные установки приобретают большое значение. По этой причине космологические модели существенно различаются между собой – в их основе зачастую лежат противоположные исходные философские принципы. В свою очередь, любые космологические выводы также влияют на общефилософские представления об устройстве Вселенной, т.е. изменяют фундаментальные представления человека о мире и самом себе.

Важнейший постулат современной космологии заключается в том, что законы природы, установленные на основе изучения весьма ограниченной части Вселенной, могут быть экстраполированы на гораздо более широкие области, а в конечном счете и на всю Вселенную. Космологические теории различаются в зависимости от того, какие физические принципы и законы положены в их основу. Построенные на их базе модели должны допускать проверку для наблюдаемой области Вселенной, а выводы теории – подтверждаться наблюдениями или, во всяком случае, не противоречить им.

Небесный мир всегда волновал человека. Вопрос о строении, развитии и происхождении Вселенной был предметом научного поиска для многих поколений ученых. Космология берет свое начало в древнегреческой мифологии, где достаточно подробно и систематизировано рассказывается о сотворении мира и его устройстве. Итогом научной космологии античности стала геоцентрическая концепция Птолемея, просуществовавшая в течение всего средневековья.

Основателем научной космологии считается Николай Коперник, создавший гелиоцентрическую модель Вселенной. В центр Вселенной он поместил Солнце, вокруг которого вращались планеты, за орбитами которых располагалась сфера неподвижных звезд. Их природа в тот период была неясна. За сферой неподвижных звезд, по мнению Коперника, находился «эмпирей» – место обитания сверхъестественных тел и существ. Таким образом, Вселенная по Копернику – это мир в скорлупе.

Теория множественности миров была выдвинута Джордано Бруно. Он считал, что Вселенная состоит из бесконечного множества звезд, которые являются далекими солнцами, согревающими бесчисленные планеты. Идеи Бруно намного обогнали его эпоху, но не имели фактов, доказывающих их справедливость.

Окончательно идея полицентризма, т. е. наличие множества центров во Вселенной, была доказана Галилео Галилеем. С помощью изобретенного им телескопа он установил вращение планет вокруг Солнца и их сходство с Землей. Современник и друг Галилея, Иоганн Кеплер уточнил законы движения планет. Эти исследования заставили постепенно отказаться от ошибочного представления о Солнце как центре Вселенной.

Классическая модель Вселенной была построена Исааком Ньютоном. Классическая модель Вселенной была признанной в науке вплоть до начала ХХ века. Однако в конце XVIII- начале XIX вв. два астронома Р. Шезо и Ф. Ольберс независимо друг от друга пришли к выводу, что небосвод, обильно усеянный звездами, должен был бы излучать свет, во много раз более интенсивный, чем свет солнца. Это парадоксальное утверждение получило в астрономии наименование фотометрического парадокса Шезо-Ольберса.

В конце XIX в. немецкий астроном К. Зеелигер открыл гравитационный парадокс. Суть парадокса в том, что при бесконечной Вселенной сила тяготения со стороны всех тел на определенное тело должно быть бесконечно большой. Бесконечно большими должны быть и скорости движения небесных тел, чего не наблюдается в действительности. Из этого был сделан вывод, что количество небесных тел ограничено, а значит, Вселенная не бесконечна.

Особенно больших успехов космология добилась в ХХ веке, когда на смену различным догадкам пришли достаточно обоснованные факты, гипотезы, теории. Многие из них допускали, что на разных уровнях существования природы повторяются одни и те же законы, и различия могут быть лишь в масштабах. Такова космология английского физика Фурнье Дальба (1911 г.). Его модель Вселенной напоминает матрешку. Вселенные меньших размеров существуют в более крупных и в их устройстве проявляются одни и те же правила.

Значительным явлением в космологии была гипотеза тепловой смерти Вселенной Р. Клазиуса и У. Кельвина, вытекающая из второго закона термодинамики. В соответствии с этой гипотезой, различные виды энергии при всех превращениях в конечном итоге переходят в тепло, которое стремится к состоянию термодинамического равновесия, т. е. рассеивается в пространстве. Таким образом, Вселенную ожидает тепловая смерть.

Попытка решения термодинамического парадокса была предпринята Л. Больцманом, предложившим вероятностную гипотезу развития Вселенной. По его мнению, Вселенная почти всегда пребывает в состоянии тепловой смерти, но иногда в некоторых ее областях возникают крайне маловероятные отклонения от обычного состояния (флуктуации). Таким участком является Земля и весь видимый космос. В целом Вселенная – это мертвый океан с небольшими островками жизни.

Такое объяснение не смогло удовлетворить многих ученых, т. к. расчеты показали, что вероятность возникновения такой гигантской флуктуации в пространстве практически равна нулю.

В 1917 г. А. Эйнштейн выступил с гипотезой о стационарной Вселенной. Из расчетов Эйнштейна следовало, что Вселенная является четырехмерной сферой. Таким образом, Вселенная конечна по объему, как поверхность любой сферы, и не имеет границ. Количество звезд и звездных систем Вселенной, хотя и огромно, но конечно. В соответствии с теорией Эйнштейна, Вселенная не вечна и развивается в направлении тепловой смерти.

В 1922 году российский физик Александр Фридман на основании строгих расчетов сформулировал гипотезу о нестационарности Вселенной. По его мнению, Вселенная Эйнштейна не может быть стационарной. Она непременно должна расширяться, причем расширяться должно пространство. Вселенная Фридмана подобна раздувающемуся мыльному пузырю, площадь поверхности и радиус которого непрерывно увеличиваются. Из расчетов Фридмана вытекают три возможных следствия: Вселенная и ее пространство расширяются с течением времени; Вселенная сжимается; во Вселенной чередуются циклы расширения и сжатия.

Доказательства в пользу модели расширяющейся Вселенной были получены в 1926 году американским астрономом Д. Хабблом. При исследовании спектров далеких галактик он открыл красное смещение, т. е. смещение спектральных линий к красному концу спектра как следствие эффекта Доплера (изменение частоты колебаний и длины волны из-за движения источника излучения по отношению к наблюдателю). После этого открытия в космологии утвердилась модель расширяющейся Вселенной.

В последующем развитие ракетной техники и космонавтики дало возможность непосредственного исследования с помощью космических аппаратов, зондов и наблюдений космонавтов околоземного пространства, Луны, планет Солнечной системы, их спутников. Все это привело к значительному расширению наблюдаемой области Вселенной и открытию целого ряда необычных (как правило, неожиданных и во многом необъяснимых) явлений и астрономических объектов. Среди этих открытий особенное значение имеют нестационарные процессы во Вселенной: обнаружение в конце 1940-х гг. существования «звездных ассоциаций», представляющих собой группы распадающихся после своего рождения звезд; 1950-х гг. – явлений распада скоплений и групп галактик; открытие в 1960-е гг. квазаров, радиогалактик, активности ядер галактик с колоссальным энерговыделением (около 1060 эрг)4; обнаружение в 1967 г. нейтронных звезд, которые характеризуются экстремальными физическими условиями – колоссальной плотностью, сильнейшими магнитными и гравитационными полями; пульсаров; грандиозных по своей мощности вспышек рентгеновского и гамма-излучения, природа которых не ясна; нестационарных явлений в недрах звезд и нестационарных явлений в Солнечной системе (быстрый распад короткопериодических комет, планетарная эруптивная деятельность (взрывы, выбросы материи в космос) и др. Кроме того, к выдающимся астрономическим открытиям следует отнести обнаружение: «реликтового» излучения, которое является важнейшим аргументом в пользу теории «горячей» Вселенной; «черных дыр», других планетных систем, доминирования «темной материи» во Вселенной и др.

Попытки объяснить эти и другие новейшие открытия столкнулись с рядом принципиальных трудностей, преодоление которых связано с необходимостью совершенствования теоретикометодологического инструментария современной астрономии. Все это привело к значительному возрастанию количества разрабатываемых астрофизических и космологических моделей, концепций.

На этом фоне интенсивно происходят дифференциация и интеграция знаний о Вселенной. Не только выделяются новые отрасли теоретической и наблюдательной астрономии, но и возникают прикладные отрасли астрономии в связи с успехами космической техники. В то же время возрастает роль общетеоретических интегративных принципов, понятий, установок, которые формируются под влиянием математики, физики, других естественных и даже гуманитарных наук. Изменяется место астрономии в системе научного знания: она сближается не только с естественными и математическими, но и с гуманитарными науками, философией.

По сути, во второй половине XX в. астрономия вступила в период научной революции, которая изменила способ астрономического познания – на смену классическому пришел «неклассический» способ астрономического познания. Свидетельством этого является радикальная смена методологических установок астрономического познания и астрономической картины мира. В основании новой астрономической картины мира – образ нестационарной, динамической, развивающейся Вселенной.

В последние десятилетия уточнены величины, характеризующие скорость расширения Вселенной, определено наиболее вероятное время ее существования – около 15 млрд. лет. Вопрос о цикличности расширений и сжатий пока остается открытым.

  1. Кризис современной космологии.

Представляется, что в понятии космологической сингулярности скрыты, по меньшей мере, три проблемы, решение которых потребует изменения научной картины мира в целом.

Во-первых, при обсуждении свойств сингулярности упор делают, главным образом, на то, что материя была в сверхплотном и сверхгорячем состоянии. При этом часто упускают из виду полное отсутствие пространства-времени, что фактически равнозначно принципиальному отрицанию всего сущего, абсолютному (безотносительно чего бы то ни было) ничто. Но ведь все физические теории объединяет одно, не знающее исключений правило: они предназначены для описания различного рода взаимодействий между частицами и излучением в сопутствующем им пространстве-времени. ТБВ обязывает нас рассматривать возникновение материи-пространства-времени из абсолютного ничто, причем этот процесс единичен, уникален, а значит, никакое его описание не может считаться строго доказательным: теория в принципе непроверяема, поскольку результат ее предсказания невоспроизводим.

Во-вторых, густым туманом окутано происхождение космологической сингулярности. Кажется очевидным, что, коль скоро современное состояние Вселенной преходяще, то и прошлое ее должно быть преходящим, то есть, если фазе расширения предшествовало состояние сингулярности, то оно, в свою очередь, предварялось фазой образования этой сингулярности.

В-третьих, ТБВ не дает ответа на вопрос о причине Большого Взрыва. Она описывает события, происходящие в процессе уже расширяющейся Вселенной, но проблема нарушения сингулярности («первотолчка») повисает в воздухе, она попросту не рассматривается. Трудность здесь в том, что ни одно из известных фундаментальных взаимодействий не в состоянии преодолеть силы гравитационного сжатия, возникающие при бесконечно большой плотности вещества-излучения.

Важно, что в теории сингулярность возникает не из-за неадекватности математических уравнений или некорректности задания граничных условий. Она представляет собой неотъемлемое свойство любой физической модели конечной нестационарной Вселенной. А между тем, вопреки выводам теории, мы существуем.

Как увязать очевидность бытия Вселенной с отрицанием возможности этого бытия, следующим из теории? По-видимому, нельзя переносить представления о видимой части Вселенной на всю Вселенную. Иначе говоря, нужно признать, что наша конечная, нестационарная вселенная представляет собой лишь один из элементов Большой бесконечной Вселенной.

Еще в начале века С.Шарлье предложил модель иерархической Большой Вселенной, в которой малые вселенные распределены как изюминки в пудинге. Трудности современной космологии дают основание вернуться к ней, разумеется, с позиций нового знания. Суть в том, чтобы рассматривать нестационарные отдельные малые вселенные как преходящие элементы вечной и неизменной Большой Вселенной. Но при бесконечно большом объеме Вселенной движение ее как единой системы невозможно. Поэтому бесконечность ее бытия достигается через несвязанные между собой движения локальных масс в составляющих ее вселенных, и вся наша видимая вселенная – лишь одна из них.

Нестационарность вселенных обрекает их на «смертность». Понятие «жизнь» по отношению к ним означает динамическое развитие по определенной программе как целого, а «смерть» – их распад. (Отношения между Большой и малыми вселенными в известном смысле подобны взаимоотношениям сообществ организмов и отдельных особей: бессмертие первых реализуется через смертность вторых.)

Модель Большого Взрыва в первом приближении достаточна для описания эволюции «типичной» вселенной в фазе ее расширения. Но для изучения процессов на масштабах, намного превышающих размеры и время жизни одной такой вселенной, видимо, нужна новая теория. Она должна была бы учитывать тот факт, что отдельная вселенная проявляется как локальная флуктуация кривизны пространства, «евклидовой лишь в среднем».

Заключение

Грандиозное здание Природы предстает перед нами как целостная, развивающаяся суперсистема, в которой все – жизнь Вселенной, Солнечной системы, Земли и ее природы, жизнь и творчество отдельного человека, жизнь общества – подчинено единым вселенским законам и функционирует не вопреки а сообразно этим законам.

Естественные науки во всем этом множестве разнородных объектов, явлений и процессов стремятся увидеть нечто общее, выявить механизмы их функционирования, выразить это в строгих аналитических выражениях. Но при этом они всего лишь строят модели с определенной степенью их подобия реальным явлениям. Однако окружающая действительность гораздо сложнее самых совершенных научных моделей. Более того, современная наука пока не имеет достаточного количества данных, чтобы построить ее непротиворечивую картину, многое в ней остается на уровне гипотез. И чем активнее человек проникает в глубины Мироздания, тем больше у него возникает вопросов и неясностей. Являясь лишь малой песчинкой Мироздания, может ли он до конца постичь работу его грандиозной машины, которая летит сквозь пространство и время, увлекая за собой в гигантский круговорот все, что есть в этом мире?

Функционирование нашего мира столь сложно, а его процессы столь малоизучены, что сама попытка описать его только языком науки кажется весьма ограниченной. Многомерность и безграничность окружающего мира обуславливают и многомерность его восприятия. Рядом с наукой существуют и уживаются и другие формы его постижения – мифология, религия, искусство, философия. Все они выступают как разные интерпретации действительности. Их наложение воспроизводит в сознании человека некую объемную голографическую картину мира, в которой природа, человек, его дух, поиски истины, творчество, труд неотделимы друг от друга. Вступая в резонанс, они дают новое видение истоков человеческого разума и культуры, приносят более глубокое понимание связи духовного мира человека с природой и практической деятельностью.

Современная наука, ощутив границы познания, подойдя к пределу измерения в микро- и мегамире и ощутив их парадоксы, пытается изменить стереотипы мышления, переосмыслить мировоззренческие ориентиры, направить свои усилия не на бесконечное расширение границ познания, а на поиски некоторого внутреннего равновесия, которое позволит человеку понять и осознать границы допустимого и вместе с тем обрести веру в свои силы и возможности.

Многие явления природы и самого человека, его биологической и духовной составляющих пока не получили убедительного научного объяснения и потому носят загадочный, таинственный характер. Так, не исследованы в достаточной мере физические и оптические явления в атмосфере, законы макроэволюции, общественного развития, энергетика человеческого организма, возможности и пороги ощущений и восприятий, сфера эмоциональных переживаний личности, формы общения, коммуникации, глубинные архетипические структуры духовности и многое другое. Но наука не может сразу и немедленно решить все проблемы познания, немедленно объяснить все непонятное и загадочное. Наука – это не волшебный ключик, которым в одно мгновение можно открыть все тайны и загадки природы. Научное познание – это историческая деятельность, которая развивается по мере совершенствования не только целей, но и средств познания. Многие явления научно не объяснены и остаются загадочными не потому, что они в принципы непознаваемы, а потому, что пока не сформировались средства и методы, способы их познания.

Однако можно быть уверенным в одном – все, что не познано сегодня, будет исследовано и объяснено в будущем, когда для этого сложатся соответствующие средства, способы познания. Основания этой уверенности – в истории естествознания, истории цивилизации, которые убедительно демонстрируют мощь и торжество человеческого мышления, научно-рационалистического (а не мистико-иррационалистического) отношения к миру.

Список литературы

  1. Гусейханов М. К., Раджабов О. Р. Концепции современного естествознания: Учебник. – 6-е изд., переработанное и дополненное – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2007. – 540 с.

  2. Игнатова В.А. Концепции современного естествознания Учебное пособие – ТГУ, 2005 (электронная версия)

  3. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учебник. – Изд. 2-е, переработанное и дополненное – М.: Альфа-М; ИНФРА-М, 2004. – 622 с.

  4. Садохин А. П. Концепции современного естествознания: учебник для студентов вузов, обучающихся по гуманитарным специальностям и специальностям экономики и управления / А.П. Садохин. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. - 447 с.

  5. Концепции современного естествознания: Под ред. профессора С.И. Самыгина. Серия «Учебники и учебные пособия» — 4-е изд., перераб. и доп. — Ростов н/Д: «Феникс», 2003. — 448 с.

1 Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учебник. – Изд. 2-е, переработанное и дополненное – М.: Альфа-М; ИНФРА-М, 2004.

2 Гусейханов М. К., Раджабов О. Р. Концепции современного естествознания: Учебник. – 6-е изд., переработанное и дополненное – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2007.

3 Гусейханов М. К., Раджабов О. Р. Концепции современного естествознания: Учебник. – 6-е изд., переработанное и дополненное – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2007.

4 Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учебник. – Изд. 2-е, переработанное и дополненное – М.: Альфа-М; ИНФРА-М, 2004. – 622 с.

  1. Рефераты, контрольные, курсовые, дипломные работы. Учебники. Все бесплатно (9)

    Реферат
    Предмет науки конституционного права — это исследование свойств конституционно-правовых норм, институтов и отношений, тенденций и закономерностей их организации, функционирования и развития, а также путей, форм и механизмов их реализации
  2. Рефераты, контрольные, курсовые, дипломные работы. Учебники. Все бесплатно (10)

    Реферат
    Туризм играет все более заметную роль в мировой экономике. Начало нового тысячелетия было отмечено не только подъемом туристского движения, но и появлением новых тенденций в развитии данной отрасли.
  3. Рефераты, контрольные, курсовые, дипломные работы. Учебники. Все бесплатно (22)

    Реферат
    В последние годы все более усиливается значение туризма в жизни современного общества. Этому способствуют рост доходов населения, увеличение количеству свободного времени, все большая открытость регионов и другие факторы.
  4. Рефераты, контрольные, курсовые, дипломные работы. Учебники. Все бесплатно (24)

    Реферат
    6. Институт научной информации по общественным наукам (ИНИОН) Российской академии наук как ведущий информационный центр по социальным и гуманитарным наукам.
  5. Рефераты, контрольные, курсовые, дипломные работы. Учебники. Все бесплатно (1)

    Реферат
    Туризм – это особый вид человеческой деятельности, который направлен на определенное перемещение человека в пространстве или же по какой-то отдельно взятой территории.
  6. Рефераты, контрольные, курсовые, дипломные работы. Учебники. Все бесплатно (11)

    Реферат
    Русский язык – это национальный язык русского народа. Являясь средством общения – язык связан с жизнью общества, с народом – носителем данного языка. В нем выделяется его обработанная и нормированная часть, которая составляет основу
  7. Рефераты, контрольные, курсовые, дипломные работы. Учебники. Все бесплатно (12)

    Реферат
    История - одна из древнейших наук, ей около 2500 лет. Обычно историю определяют как науку о прошлом - минувшей действительности, о том, что когда-то было с человеком, народом, обществом в целом.
  8. Рефераты, контрольные, курсовые, дипломные работы. Учебники. Все бесплатно (19)

    Реферат
    Формы и методы эвристического обучения — это те, основной задачей которых является создание учащимися новых образовательных результатов: идей, сочинений, исследований, поделок, конкурсов, художественных произведений и др.
  9. Рефераты, контрольные, курсовые, дипломные работы. Учебники. Все бесплатно (5)

    Реферат
    Туризм - это особый вид человеческой деятельности, который направлен на определенное перемещение человека в пространстве или же по какой-то отдельно взятой территории.

Другие похожие документы..