Космогония – все о космосе

Космогония

Космогония - все о космосе

Объяснение происхождения и динамики объектов Солнечной системы — одна из главных задач космогонии. Смотреть картинку в полном размере.

Космогония — физическая наука, которая занимается изучением причин происхождения и процессов зарождения различных космических объектов и систем, из которых они состоят. В переводе с греческого языка «космос» означает мир, Вселенная, а «гони» — порождение.

Несмотря на нынешнее положение современной инженерии и науки в целом, ее технических возможностей недостаточно для определения действительных причин происхождения и развития различных небесных тел и систем, в том числе и Солнечной системы. Поэтому в космогонии имеют место так называемые гипотезы — научные предположения.

В отличие от космогонии, цель космологии — объяснить наблюдаемые процессы и структуру Вселенной, а также изучить ее эволюцию в целом.

Результаты наблюдений

Телескопы — главные инструменты наблюдения за космическими объектами. На фото — телескоп на острове Ла-Пальма, Канарские острова.

Основная задача космогонических гипотез – объяснение однообразного движения и состава небесных тел. В силу наших ограниченных возможностей наблюдения космических объектов, ученые применяют свои гипотезы, прежде всего, к Солнечной системе.

За относительно короткое время наблюдения за Солнечной системой был собран внушительный объем данных, которого достаточно, чтобы проследить в нашей системе ряд закономерностей.

Последние говорят о том, что космические объекты, принадлежащие нашей планетарной системе, действительно образуют некую систему, а не являются лишь набором ничем не связанных тел.

  1. В первую очередь, Солнечная система связана гравитационной силой, о чем говорит вращение всех планет системы вокруг Солнца.
  2. Орбиты большинства планет нашей планетарной системы лежат почти в одной плоскости, которая к тому же проходит практически через экватор Солнца.
  3. Все объекты данной планетарной системы перемещаются вокруг ее сердцевины в одном направлении (против часовой стрелки, с точки зрения северного полюса), в т.ч. и карликовые. Из этого следует физическое предположение о том, что все объекты нашей планетарной системы были некогда приведены в движение единым механизмом.
  4. Подавляющая часть планет вращается вокруг своей оси в направлении орбитального движения. Что можно отметить как еще один признак единого механизма происхождения.
  5. У каждой планеты, кроме Меркурия и Венеры, есть один или несколько спутников, которые располагаются близко к плоскостям экваторов этих планет.
  6. Расположение планет в нашей планетарной системе также имеет свои особенности: ближе к светилу расположены планеты земной группы, дальше – газовые. У внешнего края системы находится пояс Койпера, который состоит из таких малых тел как кометы или астероиды, а также четырех карликовых планет.

Все вышеперечисленные закономерности указывают на то, что Солнечная система – это определенная космическая единица, которая возникла как следствие некоего единого процесса, вопросом которого и занимается космогония.

Основные космогонические гипотезы

Титульный лист «Всеобщей естественной истории и теории неба». Первое издание, 1755 год.

Первой так называемой космогонической гипотезой является труд выдающегося философа Иммануила Канта, а именно — книга «Всеобщая естественная история и теория неба», вышедшая в свет в 1755 году. Согласно его предположению, наша планетарная система возникла из некой туманности – хаотично расположенных отдельных частиц.

Постепенно, за счет гравитации, эти частицы скапливались в различных местах, образуя тем самым некие точки сгущения материи. Некоторые из частиц, которые не падали к центрам этих точек, получали боковое движение, в результате которого сгусток материи туманности обретал вращательное движение.

Из-за последнего процесса туманность сдавливалась с двух сторон, приобретая форму, близкую к плоскости. Из упомянутых сгустков материи было образовано центральное тело, сердцевина системы  – Солнце, а также все другие космические объекты нашей планетарной системы.

Именно Иммануилу Канту принадлежит известное выражение: «Дайте мне материю, и я покажу вам, как из нее должен образоваться мир».

Следующим мыслителем, который намеревался описать процесс зарождения Солнечной системы стал Пьер-Симон Лаплас в начале XIX века. В то время до французского физика и астронома труды Канта не дошли, и его гипотеза была результатом собственного анализа и математических расчетов. Спустя столетие его гипотеза была дополнена Отто Юльевичем Шмидтом.

Образование Солнечной системы по Лапласу

Согласно Лапласу и Шмидту, туманность, из которой образовалась наша планетарная система – это огромных размеров раскаленная атмосфера Солнца. Равномерное же вращение Солнца и его атмосферы существовало всегда. Далее в результате постепенного сжатия атмосферы вращение данной системы ускоряется.

Большинство материи атмосферы «падает» на Солнце, но значительная ее часть не имеет достаточной скорости, чтобы отделиться от общей массы, и скачками вырывается обратно в плоскости экватора. Эта часть материи начинает образовывать туманные вращающиеся кольца, которые впоследствии станут планетами.

Однако, в случае такого формирования вращение планет вокруг своей оси должно быть обратным существующему. Гипотеза объясняет изменение направления вращения приливами от вращающегося Солнца. Приливы, сталкиваясь с планетами, замедляли их вращение, после чего меняли его в обратном направлении.

Аналогично образовываются и спутники вокруг каждой из планет.

Гипотеза Лапласа-Шмидта имеет несколько важных недостатков:

  • Туманное облако, формирующее нашу планетную систему, имело недостаточную плотность для осуществления равномерного вращения.
  • Материя не обязана отрываться от Солнца скачками и в области экватора.
  • Согласно физическим законам вращающиеся туманные кольца вероятнее всего рассеются, при этом возможно сформируют ряд малых тел, вроде астероидов, но не планеты.

Особенность работы Шмидта заключается в том, что он намеревался определить первичный состав туманности и последующие его распределения. Так, туманность, по его предположению, являлось не газовым или пылевым, а газопылевым облаком, в основном, состоящем из водорода и гелия, а также сотой доли примесей иных химических элементов.

Далее близлежащие к Солнцу пылинки нагревались и выделяли газ, который под действием давления света и потоков солнечного ветра удалялся от центра планетарной системы и накапливался на дальних пылинках. Вблизи же Солнца остались наиболее тяжелые пылинки.

Таким образом, вещество распределилось в диске Солнечной системе и образовало две планетарные группы: земную и газовых гигантов.

Солнечная система во время планетообразования в представлении художника

Дальнейшие исследования

Помимо трех вышеперечисленных космогонических гипотез рядом ученых было выдвинуто несколько иных, которые оказались менее состоятельными, и, в лучшем случае несколько дополняли упомянутые модели.

Так теория пылевых колец считается применимой лишь к поясу астероидов, а планеты и их спутники вероятнее всего являются продуктом отделения некоего клуба материи от общей массы.

Если масса клуба была относительно невелика, то он разрывался близлежащим массивным телом, как случилось и с кольцом Сатурна.

При помощи современных технологий ученым удалось добыть значительно больше информации о Солнечной системе, чем имелось два века назад.

В 50-х годах прошлого столетия научным сообществом было признано, что планеты сформировались из холодной газо-пылевой среды, как и утверждал в своих работах Отто Шмидт.

Также, опираясь на проведенные наблюдения, было выявлено, что около половины туманностей, схожих с той, из которой сформировалась Солнечная система, состоят не из отдельных атомов водорода, а из целых молекул.

Сверхновая, вспыхнувшая в 1604 году.

Позже, в результате анализа метеоритного вещества, стало известно, что в возникновении и развитии молекулярно-пылевых облаков значительную роль играют взрывы сверхновых.

Благодаря ударной волне такого взрыва и выбросу некоторой массы вещества звезды облако стремительно сжимается в туманность.

Последующие измерения метеоритного состава дали ученым основания полагать о существования трех взрывов сверхновых около нашей туманности, которые произошли примерно два, пять и более пяти миллиардов лет до начала момента образования нашей планетарной системы.

Так как состав облака, из которого образовалась Солнечная система, включает и различные тяжелые элементы, то вероятнее всего на его формирование напрямую повлияли взрывы сверхновых. Согласно существующей модели Вселенной, ее первичная материя состояла лишь из водорода и гелия.

Иные же элементы синтезировались в звездах так называемого первого поколения, также изначально состоящих из водорода и гелия. Впоследствии взрыв сверхновых выбрасывал «новые» более тяжелые элементы в космическое пространство, которые и вошли в состав протосолнечной туманности.

Из этих же элементов состоят планеты земной группы, в том числе и сама Земля. Они же в некоторой доле присутствуют и в нашем организме.

По этому поводу современный американский астрофизик и космолог Лоуренс Краусс сказал: «…мы все сделаны из звездной пыли. Вас бы здесь не было, если бы звезды не взорвались».

by HyperComments

Источник: http://SpaceGid.com/kosmogoniya.html

Что такое космогония

Космогония (от греч. «космос» – «мировой порядок», «го-нос» – «происхождение») – наука о происхождении и эволюции различных космических объектов, таких как планеты, звезды, галактики. В том числе космогония изучает становление и развитие Солнечной системы. Однако она не затрагивает проблему происхождения Вселенной. Этим вопросом занимается космология.

Согласно современным представлениям, Вселенная никогда не происходила: она вечна. Ее расширение началось около 13-15 млрд лет тому назад или, по последним расчетам, 20 млрд лет назад с Большого Взрыва малой частицы вещества сверхвысокой плотности.

По другой версии Вселенная состояла из равномерно заполнявшей ее плазмы, в которой возникли электромагнитные возмущения. Под действием гравитации выброшенное взрывом вещество (или возмущения плазмы) начало сгущаться и образовались т.н. протогалактики, т.е.

зародыши звездных систем.

Окончательное становление галактик произошло после возникновения звезд первого поколения.

Первоначально это были сжимавшиеся и уплотнявшиеся от собственного тяготения сгущения газовой туманности, названные протозвездами. С увеличением плотности и давления в недрах протозвезд повышалась температура.

Когда она достигла нескольких миллионов градусов в протозвездах начались ядерные реакции превращения водорода в гелий.

Энергия термоядерного синтеза остановила сжатие вещества и значительно повысила его температуру, вызвав самосвечение протозвезды. Сегодня в нашей Галактике 98% массы приходится на сформировавшиеся звезды разных типов, а остальное на газопылевую туманность. Можно сказать, что эволюция звездной системы в целом закончена.

Наша звездная система имеет вид спиральной галактики с длинными рукавами. Солнце сформировалось на т.н.

коротационной окружности системы, на которой сосредоточены звезды, угловая скорость обращения которых вокруг галактического ядра равняется угловой скорости волн уплотнения вещества.

Вдоль этой окружности расположены многие другие звезды, подобные Солнцу. В спиральных рукавах находятся звезды совершенно иных типов и даже возраста, в особенности сверхновые, о которых будет рассказано ниже.

Тип новорожденной звезды зависит от количества и состояния слагающего ее вещества – преимущественно от его массы и плотности. От них же зависят поверхностная температура и светимость звезды, а также дальнейшая эволюция новорожденных объектов.

Выделяются следующие основные типы звезд: красные карлики, желтые карлики (подобные Солнцу), оранжевые и голубые звезды. Их судьбы различны.

Масса определяет количество расходуемого ядерного материала, а светимость – интенсивность расхода в виде излучения.

Самые малые карлики живут до 100 млрд лет. Звезды, подобные Солнцу, расходуют свой запас энергии за 10 млрд лет, а крупные потухают за 1-2 млн лет. Солнце существует уже 5 млрд лет, следовательно, оно потухнет лишь спустя примерно такой же интервал времени.

Потухание звезды связано с выгоранием водорода и его переходом в гелий, который формирует внутри звезды плотное ядро. Во внешних, неядерных слоях долго сохраняются небольшие остатки водорода, а потому все еще протекают реакции синтеза с выделением света.

В гелиевом ядре никакие реакции вначале невозможны. Но по мере его сжатия и уплотнения и в недрах ядра начинается превращение гелия в углерод. Наступает старение звезды.

Читайте также:  Самые известные космонавты - все о космосе

Потухающая немассивная звезда может превратиться в желтого сверхгиганта, затем стать пульсирующей, а после того она становится красным гигантом.

Внешние слои звезды, многократно увеличиваясь в размерах, постепенно утрачивают связь с ядром и распыляются в мировом пространстве. Оставшееся ядро превращается в белый карлик. Такая судьба ждет и наше Солнце.

Массивные звезды заканчивают свои дни мощным взрывом, который принято называть взрывом сверхновой. Ядро сверхновой стремительно сжимается и превращается в невероятно плотную нейтронную звезду.

Взорвавшиеся и распыленные в космосе в виде прямого выброса внешние слои сверхновой превращаются в газовые туманности со сложным составом.

Они служат основой для возникновения протозвезд, которые со временем превратятся в настоящие звезды второго поколения.

Судя по химическому составу, Солнце сложено именно из остатков сверхновой, т.е. является в эволюционном плане звездой второго поколения.

Газовая туманность, сформировавшая нашу звезду, послужила одновременно основой для возникновения вокруг нее первичных планетных образований. В настоящий момент в нашей Галактике можно наблюдать взрывы сверхновых, красные гиганты и белые карлики, т.е.

все стадии развития звезд. Астрономические и астрофизические наблюдения за этими объектами позволили сделать выводы об истории Солнца.

Наиболее широким признанием в настоящее время пользуется теория зарождения звезд в процессе конденсации газопылевого межзвездного вещества.

Под действием гравитационных сил первоначальное гигантское скопление холодного вещества принимает форму, близкую к сфере, и начинает сжиматься.

Потенциальная энергия уменьшается, однако, возрастают кинетическая и тепловая (внутренняя), вследствие чего вещество постепенно нагревается и начинает излучать тепло в окружающее пространство.

Эта фаза развития звезды называется «контракционной» (от лат. «контрактно» – «сжатие»). Гравитационная энергия является единственным источником нагрева формирующейся звезды только в самом начале контракционной фазы, когда перенос энергии в протозвездной области осуществляется только конвекционным путем.

После того, как светимость звезды достигает порогового значения, она начинает очень быстро сжиматься. Из-за резкого уменьшения радиуса звезды растет ее внутренняя температура, но светимость падает.

На этом этапе во внешних слоях звезды начинается сгорание дейтерия, которое вызывает другие низкотемпературные ядерные реакции с выгоранием лития, бериллия, бора и т. п. В центре же звезды образуется область лучистого равновесия – так называемое «лучистое ядро».

Сжатие звезды постепенно замедляется, светимость стабилизируется. Температура поверхности звезды, тем не менее, продолжает расти, что вскоре приводит к началу стадии сгорания водорода.

Если на предыдущие стадии затрачивалось всего по несколько миллионов лет, то теперь для достижения следующего этапа развития звезде требуются и сотни миллионов лет. С переходом к термоядерной стадии темп эволюции звезды сильно замедляется.

Так, например, за 3 млрд лет, прошедшие со времени начала термоядерной стадии эволюции Солнца, оно лишь «немного» разогрелось: в ту эпоху – период докембрия – оно излучало не более чем на 20% слабее, чем сейчас, а средняя температура Земли составляла приблизительно 0 С.

Однако рано или поздно начинается сжатие гелиевого ядра звезды и его нагрев.

При этом происходит серия скачкообразных изменений в структуре звезды, температура в ее центральной области достигает 300 млн С, а выход энергии в пространство практически прекращается из-за непрозрачности вещества ядра и слабой циркуляции в этой области.

Вырождение вещества ядра прекращается, ядро несколько расширяется и охлаждается. Однако при этом вещество ядра выходит за его пределы и соприкасается с богатым водородом веществом лучистой оболочки.

Это соприкосновение почти мгновенно (по звездным меркам) изменяет структуру звезды, превращая ее в химически однородный шар с почти абсолютным содержанием гелия. Этот процесс называют гелиевой вспышкой.

У звезд, богатых гелием, теоретически возможны устойчивые пульсации, но значительно чаще гелиевая звезда превращается в белый карлик (иногда минуя на этом пути стадию белого гиганта).

Источник: http://www.mysterylife.ru/kosmos/chto-takoe-kosmogoniya.html

Космогония и космология

На протяжении всего периода существования человека разумного, его интересовали вопросы о сотворении Космоса, Земли, Вселенной. Именно космогония может помочь разобраться с ответами на эти сложные вопросы. Не зря, одна из основных книг человечества – Библия, начинается с этого.

Космогония и космология родственные науки, которые занимаются изучением происхождения различных объектов Вселенной и их функционированием. Понятие космогония имеет греческие корни, «гонос» — зарождение, появление, «космос» — мир, бытие.

Эти области человеческих знаний охватывают галактики, планеты, кометы, звезды и многое другое.

О современной точке зрения на зарождение и эволюционное развитие вышеназванных объектов изучения написано большое количество научных трудов, книг, учебников.

На просторах интернета желающие также могут найти информацию практически о любой из тематик в данных областях знаний.

Космогония и космология через призму человеческого мышления призваны отразить существующую реальность.

Эти науки пытаются разобраться в зарождении, внутреннем строении, развитии и жизни основных объектов космоса, которые доступны для наблюдения людей. Гибкость этих наук позволяют дополнять общую сложившуюся мировоззренческую картину новыми открытиями.

К сожалению, по объективным причинам, новое все реже обнаруживается нашими учеными. И все чаще мы сталкиваемся с различного рода спекуляциями и фальсификациями.

Модель галактики построенная с помощью методов космогонии может дать комплексную информацию по данному, самому большому объекту космоса, который известен человеческой науке, и взаимосвязь ее с составляющими звездами. Модель звезды, в свою очередь, рассматривает не только светило, но и планетарную систему в которой оно находится.

Космология в большей степени занимается изучением свойств и процессов, которые происходят в объектах уже сложившейся к настоящему времени Вселенной. Эта наука базируется на теориях физики, математики, астрономии.

Обе вышеназванные науки пересекаются между собой, и взаимодействуют в рамках философии, которая по мнению гуманитариев является матерью всех наук.

Выше оговоренные науки о космосе берут свое начало из древних религиозных мифов, которые были призваны людьми что бы объяснить многочисленные непонятные явления в окружающем их мире.

Также нужно отметить, что древние мифы взрастили науку эсхатологию, которая занимается объяснением уничтожения Вселенной в будущем.

Составление нулевой налоговой декларации, нулевая отчетность ип только на сайте rberg.ru

Источник: http://www.milkywaygalaxy.ru/kosmologiya/kosmogoniya-i-kosmologiya/

Станислав Лем – Новая космогония

Лем Станислав

'Новая космогония'

Станислав Лем

“Новая космогония”

Alfred Testa “NOWA KOSMOGONIA”

Речь профессора Альфреда Тесты на торжествах по случаю вручения ему Нобелевской премии, перепечатанная из юбилейного сборника “From Einsteinian to the Testan Universe” [“От вселенной Эйнштейна до вселенной Тесты” (англ.)] с согласия издательства “J.Willey and Son”.

Ваше Величество, дамы и господа! Мне хотелось бы воспользоваться необычностью места моего выступления, чтобы рассказать вам об обстоятельствах, которые привели к возникновению новой картины Вселенной и тем самым определили положение человека в Космосе способом, принципиально отличающимся от исторически сложившихся представлений.

Торжественность этих слов относится не к моей работе, а к памяти человека, которого уже нет среди живых и которому мы обязаны многим.

Вот о нем я и буду говорить, ибо произошло то, чего мне меньше всего хотелось бы: в сознании современников моя работа заслонила созданное Аристидисом Ахеропулосом, причем настолько, что историк науки профессор Бернард Вейденталь, то есть специалист, казалось бы, вполне компетентный, написал недавно в своей книге “Die Welt als Spiel und Verschworung” [“Мир как игра и сговор” (нем.)], что основная публикация Ахеропулоса “The New Cosmogony” [“Новая Космогония” (англ.)] вовсе не научное исследование, а всего лишь полулитературная фантазия, в реальность которой не верил и сам автор. А профессор Арлен Стайнмингтон в “The New Universe of the Game Theory” [“Новая вселенная теории игр” (англ.)] высказал мнение, что, не будь работ Альфреда Тесты, идея Ахеропулоса так и осталась бы всего лишь парением философской мысли, чем-то вроде мира предустановленной гармонии Лейбница, к которому точные науки никогда не относились серьезно.

Итак, одни считают, что я принял всерьез то, чему не придавал значения и сам автор идеи, другие же считают, что я вывел на чистую воду естествознания мысль, опутанную спекулятивностью околонаучного философствования.

Столь разноречивые суждения вынуждают меня внести в этот вопрос ясность, что я и постараюсь сделать по мере сил. Да, Ахеропулос занимался философией естествознания, а не физикой или космогонией и свои идеи он изложил, не прибегая к математическому аппарату.

Правда и то, что между интуитивными представлениями его космогонии и моей формализованной теорией существует немало расхождений. Но правда заключается прежде всего в том, что Ахеропулос смог прекрасно обойтись без Тесты, тогда как Теста всем обязан Ахеропулосу.

Эта разница не так уж мала. Чтобы изложить ее суть, я должен просить вас запастись терпением.

В середине двадцатого века, когда небольшая группа астрономов занялась изучением проблемы так называемых космических цивилизаций, это предприятие казалось чем-то совершенно неактуальным. Ученые в массе своей смотрели на это как на хобби нескольких десятков оригиналов, которых достаточно повсюду, а стало быть, и в науке.

Они не чинили серьезных препятствий поискам сигналов, исходящих от иных цивилизаций, но вместе с тем не допускали и мысли, что существование этих цивилизаций может оказать влияние на наблюдаемый нами Космос.

Если же тот или иной астрофизик осмеливался заявить, что спектр излучения пульсаров, либо загадка квазаров, или же определенные явления в ядрах галактик связаны с разумной деятельностью обитателей Мироздания, то ни один солидный авторитет не считал такое заявление научной гипотезой, достойной внимательного изучения.

Астрофизика и космология оставались глухи к данной проблеме; в еще большей степени это относилось к теоретической физике. В науке тогда рассуждали примерно так: если мы хотим изучить механизм часов, то вопрос о том, есть ли на его гирях и шестернях какие-либо микроорганизмы или нет, не имеет ни малейшего значения ни для конструкции, ни для кинематики часового механизма.

Наличие микроорганизмов заведомо не скажется на ходе часов! Именно так в те времена и считали: поскольку мыслящие существа не могут вмешаться в ход космического механизма, значит, при изучении этого механизма следует полностью пренебречь вероятностью их существования.

Даже если кто-нибудь из светил тогдашней физики и допустил бы возможность решительного переворота в космологии и физике, переворота, вызванного наличием в Космосе разумных существ, то лишь на таких условиях: если будут обнаружены космические цивилизации, если от них будут приняты сигналы и при этом будет получена принципиально новая информация о законах Природы, то тогда (и только тогда!) могут и впрямь произойти существенные преобразования в земной науке. Но чтобы революция в астрофизике могла совершиться без таких контактов, более того – чтобы именно _отсутствие_ таких контактов, а также полное отсутствие сигналов и признаков так называемой “астроинженерии” могло бы вызвать величайшую революцию в физике и в корне изменить наши представления о Космосе – такое наверняка не могло прийти в голову ни одному из тогдашних авторитетов.

А ведь Аристидис Ахеропулос опубликовал свою “Новую Космогонию” при жизни многих выдающихся ученых.

Его книга попалась мне на глаза, когда я был докторантом математического факультета швейцарского университета в том самом городке, где некогда Альберт Эйнштейн работал служащим патентного бюро, в свободное время занимаясь созданием основ теории относительности.

Мне удалось прочесть эту книжку потому, что она была издана в английском переводе, кстати сказать, прескверном. Более того, она была опубликована в серии “Science Fiction” в издательстве, которое специализировалось на литературе исключительно такого рода.

Читайте также:  Обзор домашнего планетария homestar pro 2 - все о космосе

Как я узнал много позже, первоначальный текст был сокращен при этом почти наполовину. Вероятно, обстоятельства ее издания (которые от Ахеропулоса не зависели) и породили мнение, что, создавая “Новую Космогонию”, автор якобы и сам не принимал всерьез содержащихся в ней положений.

Боюсь, что сейчас, в век спешки и быстро меняющейся моды, никто, кроме историков науки и библиографов, и в руках не держал “Новую Космогонию”. Образованные люди знают название книги, слышали об ее авторе – и все. Тем самым эти люди многого себя лишают.

Не только содержание “Новой Космогонии” живо запечатлелось в моей памяти, хотя я читал ее двадцать один год тому назад, но и все ощущения, вызванные чтением. А они были необычны.

С той самой минуты, когда вы впервые осознаете грандиозность авторского замысла, когда в вашем воображении во всей полноте возникает идея палимпсестового Космоса – Игры с его невидимыми и неведомыми друг другу Игроками, вас уже не покидает ощущение, что вы столкнулись с чем-то необычайно, потрясающе новым и одновременно – что это плагиат, перевод на язык естественных наук древнейших мифов, в которых отразился непроницаемый донный слой человеческой истории. Это досадное и даже удручающее впечатление возникает, как мне кажется, оттого, что всякий синтез физики и воли мы считаем для рационального мышления недопустимым, я даже сказал бы, неприличным. Ибо проекцией воли являются все древние космогонические мифы, повествующие с торжественной серьезностью и с той простодушной наивностью, которая и есть утраченный рай человечества, как возникала жизнь из схватки демиургических первоэлементов, воплощенных в различные тела и формы, как рождался мир яростных объятий любви и ненависти бого-зверей, бого-духов или титанов; и подозрение, что именно эта схватка, являющаяся чистейшей проекцией антропоморфизма в пространство космической загадки, что именно это сведение Физики к Желанию и было тем образцом, которым воспользовался автор, – это подозрение уже невозможно преодолеть.

Источник: https://libking.ru/books/sf-/sf/32360-stanislav-lem-novaya-kosmogoniya.html

Космогония

Космогония - все о космосе

Космого́ния (греч. κοσμογονία, от греч. κόσμος — мир, Вселенная и греч.

γονή — рождение), область науки, в которой изучается происхождение и развитие космических тел и их систем: звёзд и звёздных скоплений, галактик, туманностей, Солнечной системы и всех входящих в неё тел — Солнца, планет (включая Землю), их спутников, астероидов (или малых планет), комет, метеоритов.

Изучение космогонических процессов является одной из главных задач астрофизики. Поскольку все небесные тела возникают и развиваются, идеи об их эволюции тесно связаны с представлениями о природе этих тел вообще. В современной космогонии широко используются законы физики и химии.

Космогонические гипотезы XVIII—XIX веков относились главным образом к происхождению Солнечной системы. Лишь в XX веке развитие наблюдательной и теоретической астрофизики и физики позволило начать серьёзное изучение происхождения и развития звёзд. В 1960-х началось изучение происхождения и развития галактик, природа которых была выяснена только в 1920-е.

Очерк истории космогонических исследований

После общих идей о развитии небесных тел, высказанных ещё греческими философами IV—I веках до н. э. (Левкипп, Демокрит, Лукреций), наступил многовековой период господства теологии.

Лишь в XVII веке Рене Декарт отбросил миф о сотворении мира и нарисовал картину образования всех небесных тел в результате вихревого движения мельчайших частиц материи. Фундамент научной планетной Космогонии заложил И. Ньютон, который обратил внимание на закономерности движения планет.

В 1745 Бюффон высказал гипотезу, что планеты возникли из сгустков солнечного вещества, исторгнутых из Солнца ударом огромной кометы (в то время кометы считались массивными телами).

В 1755 Кант опубликовал книгу «Всеобщая естественная история и теория неба…», в которой впервые дал космогоническое объяснение закономерностям движения планет. В конце XVIII века на основании наблюдений Гершеля возникла гипотеза об образовании звёзд из туманностей путём их «сгущения» и гипотеза Лапласа о происхождении Солнечной системы.

На протяжении XIX и XX веков возникали и разрабатывались многие космогонические теории и гепотезы (гипотеза Мультона и Чемберлина, гипотеза Джинса), проводились исследования, давшие толчок современной науке (Гельмгольц, 1854; У. Томсон, 1862, К. Вейцзеккер, Х. Бете.

В разработке космогонии галактик делаются лишь первые шаги. Проводится классификация галактик и их скоплений. Изучаются эволюционные изменения звёзд и газовой составляющей галактик, их химического состава и др.

параметров, природа начальных возмущении, развитие которых привело к распаду расширяющегося газа Метагалактики на отдельные сгущения, природа мощного радиоизлучения, которым обладают некоторые галактики, и связь его с взрывными процессами в ядрах.

Планетная космогония

В 1940-х, после крушения гипотезы Джинса, планетная космогония вернулась к классическим идеям Канта и Лапласа об образовании планет из рассеянного вещества (гипотеза Шмидта). В настоящее время является общепризнанным, что большинство планет аккумулировалось из твёрдого, а Юпитер и Сатурн также и из газового вещества.

Рост планет земной группы прекратился тогда, когда они вобрали в себя практически всё твёрдое вещество, имевшееся в районе их орбит (только у Марса часть вещества из его «зоны питания», вероятно, была поглощена массивным Юпитером).

Но у планет-гигантов рост прекратился тогда, когда они действием своего притяжения выбросили из зоны своего формирования все «промежуточные» тела и их обломки, а также газы (в рассеянии последних важную роль могло сыграть интенсивное корпускулярное излучение молодого Солнца).

При аккумуляции планет происходил их разогрев, но у планет земной группы средняя температура поверхности определялась в основном нагревом от Солнца с влиянием парникового эффекта. Из более глубоких слоев тепло выходит медленно. Достаточно было остатка в 3—4 %, чтобы нагреть недра Земли и Венеры до 1000—1500 °С, а недра планет-гигантов до десятков тысяч градусов.

Начальный разогрев Земли и Луны был связан как с выделением гравитационной энергии при их сжатии, так, вероятно, и с приливными деформациями этих двух первоначально близких тел. Дальнейшая эволюция их и др. планет земной группы определялась в основном накоплением тепла, выделившегося при медленном распаде радиоактивных элементов — урана, тория и др.

,—имеющихся в ничтожно малых количествах во всех горных породах. Разогрев и частичное расплавление недр этих планет привело к выплавлению коры и выделению газов и паров.

Последние у планет малой массы (Меркурий, Марс, Луна) полностью или в значительной мере рассеялись в пространство, а у более массивных планет в основном сохранились, образовав атмосферу и гидросферу (Земля) либо только атмосферу (Венера).

Эта часть статьи основана на работе Б. Ю. Левина.

Звёздная космогония

Проблемы происхождения и эволюции звёзд, а также звёздных систем изучаются в разделе космогонии, называемой звёздной космогонии. В ходе эволюции звезда проходит стадии, которые определяются изменениями условий механического и теплового равновесия в её недрах (см. Звёзды).

На начальной стадии эволюции (до момента прихода на главную последовательность диаграммы Герцшпрунга — Ресселла) звезда светит за счёт энергии гравитационного сжатия.

В это время точки, соответствующие звёздам, находятся на диаграмме выше и правее своего будущего положения на главной последовательности. Типичными представителями молодых звёзд средней массы, ещё не вполне сжавшимися, являются звёзды типа τ Тельца.

Звёзды очень малой массы сжимаются миллиарды лет; представителями таких сжимающихся звёзд являются вспыхивающие звёзды типа μ Кита.

При образовании звёзд большую роль играет магнитное поле. Под действием сил гравитации межзвёздный газ скользит вдоль силовых линий, собирается с большого расстояния в плотные комплексы.

Когда масса комплекса становится достаточно большой, он сжимается и поперёк силовых линий. При сжатии комплекса его вращение ускоряется. Дальнейшее сжатие становится возможным только при условии передачи части МКД окружающему газу.

Это осуществляется вследствие закручивания силовых линий, натяжение которых передаёт вращение во внешнюю среду.

Галактическая космогония

Звёзды разных типов составляют в Галактике определенные подсистемы, которые образовались на различных стадиях формирования Галактики (см. Звёздные подсистемы). Сначала Галактика была протяжённым медленно вращающимся газовым облаком. Газ сжимался к центру; в процессе этого сжатия из него формировались звёздные скопления, большая часть которых позже рассеялась.

Звезды, образовавшиеся в это время, движутся по очень вытянутым орбитам и заполняют слабо сплюснутый сфероид — тот объём, в котором ранее был газ. Эти звёзды входят в звёздные подсистемы, относящиеся к сферической составляющей Галактики. В отличие от звёзд, которые движутся практически без трения, газ теряет кинетическую энергию хаотических движений и сжимается.

Радиус сфероида уменьшается, он ускоряет своё вращение, пока центробежная сила не уравновесит тяготение на экваторе. После этого сжатие происходит главным образом к экваториальной плоскости. На этой стадии образовались подсистемы, относящиеся к промежуточной составляющей Галактики.

Горячие звёзды и скопления, в состав которых они входят, — молодые, они входят также в плоскую составляющую.

Звёзды и межзвёздная среда представляют собой 2 фазы эволюции вещества галактик. Со временем межзвёздная среда истощится, в Галактике исчезнут молодые звёзды, большая часть массы будет сосредоточена в звёздах малой массы, которые эволюционируют медленно, а также в остатках звёзд: в белых карликах, нейтронных звёздах и более массивных остатках, находящихся в состоянии коллапса.

Литература

  • Шварцшильд М., Строение и эволюция звезд, пер. с англ., М., 1961;
  • Франк-Каменецкий Д. А., Физические процессы внутри звезд, М., 1959;
  • Каплан С. А., Физика звезд, 2 изд., М., 1970;
  • Проблемы современной космогонии, под ред. В. А. Амбарцумяна, 2 изд., М., 1972.
  • Вопросы космогонии, т. 1—10, М., 1952—64;
  • Шмидт О. Ю., Четыре лекции о теории происхождения Земли, 3 изд., М., 1957;
  • Левин Б. Ю. Происхождение Земли. «Изв. АН СССР Физика Земли», 1972, № 7;
  • Сафронов В. С., Эволюция допланетного облака и образование Земли и планет, М., 1969;
  • Symposium of the origine of the Solar system. Nicce, april 1972, P., 1972.

Ссылки

Смотри также

Источник: http://mediaknowledge.ru/e16562d481d59ac7.html

Современная космология и космогония

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 прекрасном 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 решена. 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. По‑видимому надежды, разделяемые нынешними сторонниками ТБВ, столь же иллюзорны.

Читайте также:  Планеты земной группы марс и венера - все о космосе

15‑20 миллиарда 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.

Времени не было, однако, и в самой точке, где оно должно было практически остановиться.

Не обязательно, чтобы исходная точка – то «космическое яйцо», из которого родилась Вселенная, была заполнена сверхплотной материей, мыслима такая космологическая схема, в которой Вселенная не только логически, но и физически возникает из ничто, причем при строгом соблюдении всех законов сохранения. Ничто (вакуум) выступает в качестве основной субстанции, первоосновы бытия.

В свете новых космогонических представлений само понимание вакуума было пересмотрено наукой. Вакуум есть особое состояние вечно движущейся, развивающейся материи. На исходных стадиях Вселенной интенсивное гравитационное поле может порождать частицы из вакуума.

И снова необъяснимую аналогию этим представлениям современного знания находим мы у древних. О переходе вещества в иное состояние, даже об «исчезновении материи» в момент гибели Вселенной упоминал философ и богослов Ориген (II–III в.н. э.). Когда Вселенная возникает опять, «материя, – писал он, – вновь получает бытие, образуя тела…».

Нам неизвестно, почему, в силу каких причин это исходное, точечное состояние было нарушено и произошло то, что обозначается сегодня словами «Большой Взрыв».

Согласно сценарию исследователей, вся наблюдаемая сейчас Вселенная размером в 10 миллиардов световых лет возникла в результате расширения, которое продолжалось всего 10–30 с.

Разлетаясь, расширяясь во все стороны, материя отодвигала безбытие, творя пространство и начав отсчет времени. Так видит становление Вселенной современная космогония.

Если концепция о «Большом Взрыве» верна, то он должен был бы оставить в космосе своего рода «след», «эхо». Такой «след» был обнаружен.

Пространство Вселенной оказалось пронизано радиоволнами миллиметрового диапазона, разбегающимися равномерно по всем направлениям.

Это «реликтовое излучение Вселенной» и есть приходящий из прошлого след сверхплотного, сверхраскаленного ее состояния, когда не было еще ни звезд, ни туманностей, а материя представляла собой дозвездную, догалактическую плазму.

Теоретически концепция «расширяющейся Вселенной» была выдвинута известным ученым А.А.Фридманом в 1922–1924 годах. Десятилетия спустя она получила практическое подтверждение в работах американского астронома Э.Хаббла, изучавшего движение галактик.

Хаббл обнаружил, что галактики стремительно разбегаются, следуя некоему импульсу, заданному в момент «Большого Взрыва». Если разбегание это не прекратится, будет продолжаться неограниченно, то расстояние между космическими объектами будет возрастать, стремясь к бесконечности. По расчетам Фридмана, именно так должна была бы проходить дальнейшая эволюция Вселенной.

Однако при одном условии – если средняя плотность массы Вселенной окажется меньше некоторой критической величины (эта величина составляет примерно три атома на кубический метр).

Какое‑то время назад данные, полученные американскими астрономами со спутника, исследовавшего рентгеновское излучение далеких галактик, позволили рассчитать среднюю плотность массы Вселенной. Она оказалась очень близка к той критической массе, при которой расширение Вселенной не может быть бесконечно.

Обратиться к изучению Вселенной посредством исследования рентгеновских излучений пришлось потому, что значительная часть ее вещества не воспринимается оптически. По крайней мере 50 % массы нашей Галактики мы «не видим», писал журнал английских ученых «New Scientist».

Об этом не воспринимаемом нами веществе свидетельствуют, в частности, гравитационные силы, которые определяют движение нашей и других галактик, движение звездных систем. Вещество это может существовать в виде «черных дыр», масса которых составляет сотни миллионов масс нашего Солнца, в виде нейтрино или других каких‑то неизвестных нам форм.

Не воспринимаемые, как и «черные дыры», короны галактик могут быть, считают некоторые, в 5‑10 раз больше массы самих галактик.

Предположение, что масса Вселенной значительно больше, чем принято считать, нашло новое весьма веское подтверждение в работах физиков.

Ими были получены первые данные о том, что один из трех видов нейтрино обладает массой покоя.

Если остальные нейтрино имеют те же характеристики, то масса нейтрино во Вселенной в 100 раз больше, чем масса обычного вещества, находящегося в звездах и галактиках.

Это открытие позволяет с большей уверенностью говорить, что расширение Вселенной будет продолжаться лишь до некоторого момента, после которого процесс обратится вспять – галактики начнут сближаться, стягиваясь снова в некую точку. Вслед за материей будет сжиматься в точку пространство. Произойдет то, что астрономы обозначают сегодня словами «Схлопывание Вселенной».

Заметим ли мы или, скажем, обитатели других миров, существующих в космосе, сжатие Вселенной, начало страшного ее возврата в первоначальный, первозданный хаос? Нет и никогда.

Слишком несоизмеримы периоды жизни разумных существ и даже их цивилизаций с эпохами жизни Вселенной.

Мы не можем заметить поворота времени, который должен будет произойти, когда Вселенная, достигнув максимума своего разбега, начнет сжиматься.

Поворот течения времени, в масштабах Вселенной, аналогичен подобному же событию, происходящему на сжимающейся, «коллапсирующей» звезде.

Условные часы, находящиеся на поверхности такой звезды, сначала должны будут замедлить свой ход, затем, когда сжатие достигнет критического гравитационного «горизонта событий», они остановятся.

Когда же звезда «провалится» из нашего пространства‑времени, условные стрелки на условных часах двинутся в противоположную сторону – время пойдет обратно. Но всего этого сам гипотетический наблюдатель, находящийся на такой звезде, не заметит.

Замедление, остановку и изменение направления времени мог бы воспринять только некто наблюдающий происходящее как бы со стороны, находящийся вне «схлопывающейся» системы. Если наша Вселенная единственная и нет ничего вне ее – ни материи, ни времени, ни пространства, – то не может быть и некоего взгляда со стороны, который мог бы заметить, когда время изменит ход и потечет вспять.

Некоторые ученые считают, что событие это в нашей Вселенной уже произошло, галактики падают друг на друга, и Вселенная вступила в эпоху своей гибели. Существуют математические расчеты и соображения, подтверждающие эту мысль. Сторонники этой точки зрения вспоминают в этой связи одно из «темных мест» Платона.

В диалоге «Политик» Платон говорит о времени, которое некогда внезапно «потекло вспять», о странных космических явлениях, сопровождавших это событие.

Многие века это сообщение не поддавалось расшифровке, пока в современной космогонии не появились данные, позволяющие попытаться понять его с позиций сегодняшнего знания.

Что произойдет после того, как Вселенная вернется в некую исходную точку? После этого начнется новый цикл, произойдет очередной «Большой Взрыв», праматерия ринется во все стороны, раздвигая и творя пространство, снова возникнут галактики, звездные скопления, жизнь. Такова, в частности, космологическая модель американского астронома Дж. Уиллера, модель попеременно расширяющейся и «схлопывающейся» Вселенной.

Известный математик и логик Курт Гедель математически обосновал то положение, что при определенных условиях наша Вселенная действительно должна возвращаться к своей исходной точке с тем, чтобы потом опять совершить тот же цикл, завершая его новым возвращением к исходному своему состоянию.

Этим расчетам соответствует и модель английского астронома П.Дэвиса, модель «пульсирующей Вселенной». Но что важно – Вселенная Дэвиса включает в себя замкнутые линии времени, иначе говоря, время в ней движется по кругу. Число возникновений и гибели, которые переживает Вселенная, бесконечно.

И снова – свидетельства прошлого.

За тысячи лет до того, как современное логически выдержанное, рациональное знание пришло к этой картине мира, подобное представление устойчиво присутствовало в сознании древнего человека.

Вселенная, писал шумерский философ и жрец Бероуз (III в.н. э.), периодически уничтожается и потом воссоздается снова. Из древнего Шумера эта концепция пришла в эллинский мир, Рим, Византию.

А как представляет себе гибель Вселенной современная космогония? Известный американский физик С.Вайнберг описывает это так. После начала сжатия в течение тысяч и миллионов лет не произойдет ничего, что могло бы вызвать тревогу наших отдаленных потомков.

Однако, когда Вселенная сожмется до 1/100 теперешнего размера, ночное небо будет источать на Землю столько же тепла, сколько сегодня дневное. Затем через 70 миллионов лет Вселенная сократится еще в десять раз и тогда «наши наследники и преемники (если они будут) увидят небо невыносимо ярким».

Еще через 700 лет космическая температура достигнет десяти миллионов градусов, звезды и планеты начнут превращаться в «космический суп» из излучения, электронов и ядер.

После сжатия в точку, после того, что мы именуем гибелью Вселенной (но что, может, вовсе и не есть ее гибель), начинается новый цикл. Вспомним об упомянутом уже реликтовом излучении, эхе «Большого Взрыва», породившего нашу Вселенную.

Излучение это, оказывается, приходит не только из прошлого, но и «из будущего»! Это отблеск «мирового пожара», исходящего от следующего цикла, в котором рождается новая Вселенная. Температура реликтового излучения, наблюдаемого сегодня, на 3? выше абсолютного нуля.

Это и есть температура «электромагнитной зари», знаменующей рождение новой Вселенной.

Реликтовое излучение – только ли оно пронизывает наш мир, приходя как бы с двух сторон – из прошлого и грядущего? Только ли это? Материя, составляющая мир, Вселенную и нас, возможно, несет в себе некую информацию. Исследователи с долей условности, но говорят уже о «внутреннем опыте», своего рода «памяти» молекул, атомов, элементарных частиц. Атомы углерода, побывавшего в живых существах «биогенные».

Коль скоро в момент схождения Вселенной в точку материя не исчезает, то не исчезает, неуничтожима и информация, которую она несет. Наш мир заполнен ею, как он заполнен, материей, составляющей его.

Вселенная, что придет на смену нашей, будет ли она ее повторением?

Вполне возможно, отвечают некоторые космологи.

Вовсе не обязательно, возражают другие. Нет никаких физических обоснований, считает, например, доктор Р.Дик из Принстонского университета, чтобы всякий раз в момент образования Вселенной физические закономерности были те же, что и в момент начала нашего цикла.

Если же эти закономерности будут отличаться даже самым незначительным образом, то звезды не смогут впоследствии создать тяжелые элементы, включая углерод, из которого построена жизнь. Цикл за циклом Вселенная может возникать и уничтожаться, не зародив ни искорки жизни. Такова одна из точек зрения. Ее можно было бы назвать точкой зрения «прерывистости бытия».

Оно прерывисто, даже если в новой Вселенной и возникает жизнь: никакие нити не связывают ее с прошлым циклом.

По другой точке зрения, наоборот, «Вселенная помнит всю свою предысторию, сколь бы далеко (даже бесконечно далеко) в прошлое она ни уходила».

Источник: https://cyberpedia.su/9xf273.html

Ссылка на основную публикацию