Евтушенко Д. 11 кл. Руководитель: Фиошкина О. Н. учитель

ЭВОЛЮЦИЯ ВСЕЛЕННОЙ.
Авторы: Евтушенко Данила, 11 класс.
Руководитель: Фиошкина Ольга Николаевна, учитель физики.
Образовательное учреждение: МОУ « Средняя общеобразовательная школа №2»
г. Серпухов.
В статье рассматривается модель Вселенной, начиная с исторического аспекта и
заканчивая рассмотрением современных подходов к расширению Вселенной,
реликтовому излучению, а также физические процессы происходящие при
формировании Вселенной.
Evolution of the Universe
Yevtushenko Daniel
The article reviews a model of the universe, starting with the historical aspect of the method
of the researching of a model of the universe finishing with a reviewing of the modern
approaches to the universe expansion, relic radiation and physical processes occurring in the
forming universe
Актуальность: Последнее время, очень часто стал подниматься вопрос о «конце
света». Вопросы изучения Эволюции Вселенной очень актуальны в наше время.
Иногда сегодняшнюю стадию эволюцию Вселенной можно сравнить с фейерверком,
который окончился. Остались горящие искры, пепел и дым. Мы стоим на остывшем
поле, вглядываясь в стареющие звезды и вспоминая красоту и блеск Вселенной. Что же
ожидает нашу Вселенную в будущем, если она будет неограниченно расширяться? О
процессе продолжающегося расширения нашей Вселенной свидетельствуют почти все
данные наблюдений. По мере расширения пространства материя становится все более
разреженной, галактики и их скопления все более удаляются друг от друга, а
температура фонового излучения приближается к абсолютному нулю. Со временем все
звезды завершат свой жизненный цикл и превратятся либо в белых карликов,
остывающих до состояния холодных черных карликов, либо в нейтронные звезды или
черные дыры. Эра святящегося вещества закончится, и темные массы вещества,
элементарные частицы и холодное излучение будут бессмысленно разлетаться в
непрерывно разряжающейся пустоте. Данная работа посвящена эволюции Вселенной: в
ней рассматриваются первые мгновения жизни Вселенной, её дальнейшая эволюция и
модели будущего развития Вселенной.
Предмет исследования: Вселенная
Цель исследования:
Изучить разные доказательства Эволюции Вселенной
Задачи:
 Рассмотреть вопросы расширения Вселенной
 Изучить состав Вселенной
 Познакомиться с явлениями: реликтового излучение, эпохой нуклеосинтеза.
 Предложить на теоретическом уровне использовать знания, полученные при
теоретическом исследовании Эволюции Вселенной на уроках физики.
Методы исследования:
1.Наглядный метод.
1.1.Демонстрация предмета и процесса.
1.2.Изобразительные средства наглядности.
3. Словесный метод.
2.1.Работа с книгами.
2.2 Работа с электронными изданиями в сети интернет.
Заключение.
Сразу после рождения Вселенная продолжала расти и охлаждаться. При этом
охлаждение происходило, в том числе и благодаря банальному расширению
пространства.
По мере расширения меняется и состав материи, наполняющей наш мир. Кварки
объединяются в протоны и нейтроны, и Вселенная оказывается заполненной уже
знакомыми нам элементарными частицами - протонами, нейтронами, электронами,
нейтрино и фотонами. Присутствуют также и античастицы.
Современный нам момент эволюции Вселенной крайне удачно приспособлен для
жизни, и длиться он будет еще много миллиардов лет. Звезды будут рождаться, и
умирать, галактики вращаться и сталкиваться, а скопления галактик — улетать все
дальше друг от друга. Поэтому времени для самосовершенствования у человечества
предостаточно. Правда, само понятие «сейчас» для такой огромной Вселенной, как
наша, плохо определено. Так, например, наблюдаемая астрономами жизнь квазаров,
удаленных от Земли на 10—14 млрд. световых лет, отстоит от нашего «сейчас» как раз
на 10—14 млрд. лет.
И чем дальше вглубь Вселенной мы заглядываем с помощью различных телескопов,
тем более ранний период ее развития мы наблюдаем.
Сегодня ученые в состоянии объяснить большинство свойств нашей Вселенной,
начиная с момента в 10-42 секунды и до настоящего времени и даже далее. Они могут
также проследить образование галактик и довольно уверенно предсказать будущее
Вселенной. Тем не менее, ряд «мелких» непонятностей еще остается. Это, прежде всего
- сущность скрытой массы (темной материи) и темной энергии. Кроме того, существует
много моделей, объясняющих, почему наша Вселенная содержит гораздо больше
частиц, чем античастиц, и хотелось бы определиться с выбором одной правильной
модели.
Как учит нас история науки, обычно именно «мелкие недоделки» и открывают
дальнейшие пути развития, так что будущим поколениям ученых наверняка будет чем
заняться. Сегодня вариантов ответа на вопрос о будущем нашей Вселенной стало
значительно больше. И они существенно зависят от того, какая теория, объясняющая
скрытую энергию, является правильной. Предположим, что верно простейшее
объяснение, при котором энергия вакуума положительна и не меняется со временем. В
этом случае Вселенная уже никогда не сожмется и нам не грозит перегрев и Большой
хлопок. Но за все хорошее приходится платить. В этом случае, как показывают
расчеты, мы в будущем никогда не сможем достигнуть всех звезд. Более того,
количество галактик, видимых с 3емли, будет уменьшаться, и через 10-20 млрд. лет в
распоряжении человечества останется всего несколько соседних галактик, включая
нашу - Млечный Путь, а также соседнюю Андромеду. Человечество уже не сможет
увеличиваться количественно, и тогда придется заняться своей качественной
составляющей.
В утешение можно сказать, что несколько сотен миллиардов звезд, которые будут нам
доступны в столь отдаленном будущем, - это тоже немало.
Таким образом, из теории Большого Взрыва можно заключить, что Вселенная
динамична, а не статична; динамика Вселенной укладывается в рамки теории Большого
Взрыва, достаточно хорошо согласующейся с экспериментальными данными; выбор из
двух возможных вариантов будущего остается пока неопределенным из-за неточности
экспериментального определения средней плотности вещества в наблюдаемой
Вселенной; для описания самых первых мгновений существования нашего Мира
(первая сотая доля секунды) пока еще нет общепризнанной надежной теории, но это не
мешает изучению последующих этапов его эволюции.
Структура Вселенной (от атомов до галактик). Рис.1.
Литература:
1.Вайнберг С. Первые три минуты. М., 1991.
2.Воронцов-Вельяминов Б.А. Очерки о Вселенной. М., 1990.
3.В.В. Кесарев. Эволюция вещества во вселенной. М., 1986.
Левитан Е.П. Эволюционирующая Вселенная. М., 1993.
4.Новиков И.Д. Эволюция Вселенной, 1990.
5.Силк. Д. Большой Взрыв. М.: Мир, 1982.
6.Энциклопедический словарь юного физика. М., 1994.