Презентація на тему:
Людина у Всесвіті

Людина у Всесвіті Всесвіт – це весь існуючий матеріальний світ , безмежний у просторі і часі . Він безпереривно змінюється і постійно розширюється.

Зміни у ХХ ст Астрономів на прикінці ХІХ – на початку ХХ століть більше цікавила природа космічних об’єктів, а не особливості їх руху. Від тоді практична астрономія ( проведення спостережень) працює пліч - о - пліч із теоритичною асторономією ( розробкою моделей на основі законів фізики). Астрономи ставили перед собою багато нових питань і обгрунтовували нові теорії щодо будови Всесвіту.

Вони встановили, що за межами нашої Галактики існуєбезліч інших галактик і що Всесвіт розшитрюється, а також почали з’ясовувати,як у надрах зір синтезуються хімічні елементи і як зародився наш Всесвіт під час Великого Вибуху. У цій роботі широко застосовувалися нові наукові прилади і методи.Світло - лише один із видів випромінювання, що надходить від космічних об’єктів.

. Небесні тіла випромінюють також радіохвилі, мікрохвилі, інфрачервоні, ультрафволетові, ренгенівські промені та гамма-промені. Усі ці випромінювання фіксуються спеціальними телескопами, а результати спостережень, проведених різними методами зіставляються для здобуття повнішого уявлення про Всесвіт. Телескопи, що вловлюють різні види електромагннітних випромінювань, установлюються в наземних обсерваторіях, виводяться на навколо земні орбіти і розміщуються на космічних апаратах.

Походження Всесвіту Майже всі астрономи переконані , що Всесвіт виник близько 13 млрд . років тому під час грандіозного катаклізму – Великого Вибуху. За мізерний проміжок часу , надто короткий , щоб його можна було виміряти , зародився Всесвіт . Це була велечезна кількість енергії , зосередженої в неймовірно малому просторі , але за часику секунди Всесвіт роздувся.

Від об’єму ,меншого за вістря голки ,він розширився до надгалактичних розмірів.Від тоді Всесвіт продовжує розширюватися. Енергія ,виділена під час Великого Вибуху ,породила субатомні частинки.За три хвилини температура впала від 10 28 0С до 1 млрд 0С і падала надалі до цього часу Всесвіт складався на 77 % з водню і на 23 % з гелію. Решта хімічних елементів та їх сполуки ,які існують нині,утворилися з цих двох.

Досягнувши віку приблизно 300 тис.років ,Всесвіт ,який був доти схожий на каламутну рідину,став прозорим.Його т емпература знизилася до 3 000 0С .Протягом приблизно мільярда років після Великого Вибуху тяжіння стягувало водень і гелій у хмари.В них з’явилися обертові кулі з газом.Так зародилися перші зорі і галактики.

Докази великого вибуху Світлу від делеких галактик потрібні мільярди років, щоб досягти Землі , тому ми бачимо, якими були галактики в далекому минулому . За допомогою надпотужних телескопів можна заглянути в той час, коли галактики були молодими,а Всесвіт – зовсім юним.Найвіддаленіші об’єкти, доступні спостереження, - це галактики, якими вони були 10 млрд років тому.

Галактики розбігаються, а це означає,що вся речовина колись була зосереджена в одному місці. Додаткові свідчення Великого Вибуху були здобуті в 1965 р., коли вчені виявили теплове випромінювання, що залишилося від Великого Вибуху, яке пронизує увесь простір. У 1992 р. супутник СОВЕ виявив неоднорідності теплового випромінювання, спричинені охолодженням після Великого Вибуху. Про те асторономи вважають, що й досі значна частина матерії Всесвіту невиявлена. Це так звана темна (прихована ) речовина, що становить 90% маси Всесвіту.Коли її виявлять , це дозволить заповнити білі плями в біографії Всесвіту.

Майбутнє Всесвіту Астрономи, які вивчають походження Всесвіту, називаються космологами. Їх цікавить також майбутнє Всесвіту. Деякі з них вважають, що Всесвіт і далі розширюватиметься, стаючи дедалі більшим і холоднішим. З рештою всі зорі погаснуть, і Всесвіт стане холоднішим і темним. Відомо, що галактики, які розбігаються, притягуються одна до одної і це сповільнює розширення Всесвіту.

Деякі космологи вважають що за трильони років сила тяжіння повністю зупинить розбігання галактик, і вони з рештою замруть на місці. Потім тяжіння почне знову стягувати галактики одна до одної . Всесвіт буде стискатися, доки збереться в одну точку. В результаті збільшення густини речовина нагріватиметься. Врешті –решт Всесвіт зруйнується в результаті вибухо подібного колапсу, так званого Великого виляску. Але згодом, імовірно, може статися новий Великий Вибух і утвориться новий Всесвіт.

Склад Всесвіту Всесвіт складається з безліч галактик – велечезних скупчень зір , які утримуються разом силою тяжіння . Їх мільярди , цих величезних скупчень зір , газу і пилу . Кожна може містити сотні тисяч чи навіть мільярди зір .

Наша планета здається величезною, порівняно з людьми, які живуть на ній. Однак Земля- лише крихітна пилинка порівняно з усім Всесвітом. Земля- одна з девяти планет, які обертаються по орбітах навколо зорі, названої Сонцем. Всесвіт складається переважно із зір- їх більше, ніж усього іншого. Полічити їх не можливо, але, за припущенням, їх що найменше 100 млрд.млрд.

Сонце, як і решта зір,-це світна куля із розжарених газів. Це звичайна, не дуже гаря ча жовта зоря, яка разом з мільярдами інших складає Галактику- величезне спіралеподібне скупчення зір. Наша рідна галактика називається Чумацьким або ж Молочним Шляхом. Разом із приблизно 30- ма іншими галактиками, вона утворює у просторі скупчення галактик- Місцеву Групу. У всесвіті існує багато інших груп і скупчень галактик, які згруповані у надскупчення.

Із землі видно багато галактик, але більшість розміщені занадто далеко, щоб їх можна було побачити. Усьго у всесвіті близько 100 млрд. галактик. Їх можна спостерігати в будь-якому напрямі від землі. Деякі на стільки великі чи наскільки близькі до нас, щор можна розрізнити їхню форму і окремі зорі, з яких вони складаються. Їх видно в телескопи, як наземні, так і встановлені на штучних супутниках Землі.

Вимірювання відстаней Вимірювати відстані на Землі неважко. Для опису величини якого-небудь придмета чи відстані до нього ми користуємося звичними системами вимірювання – метричною( кілометр, метр, сантиметр) чи англійською (миля, ярд, фут, дюйм). Ці самі одиниці довжини застосовуються для вимірювання багатьох позаземних об’єктів, зокрема кратера на Місяці чи навіть відстані між Плутоном і Сонцем.

Деякі об’єкти настільки великі, або знаходяться так далеко, що застосовувати ці одиниці довжини стосовно них не зручно- з добуті числа надто громіздкі. Астрономи користуються іншими одиницями довжини. У межах Сонячної системи вони використовують астрономічну одиницю (а.о.). Одна а. о. – це середня відстань між Землею і Сонцем, і з нею порівнюють відстані до решти об’єктів. Від Сонця до Марса- 1,5 а.о., до Юпітера 5,2 а.о., тощо.

Для вимірюванні відстаней до об’єктів поза Сонячною системою, зокрема відстане до зір і галактик чи поперечників галактик, астрономи користуються світловими роками. Світло поширюється найшвидше,зі швидкістю 299 792 км/ с. Світловий рік – це відстань, яку долає світло за рік. Вона становить 9 460 700 000 000 км, або ж 9 460 млрд. км, чи просто 1 світловий рік. Поперечник нашої галактики Чумацький Шлях становить приблизно 100 000 світлових років.

Розширення всесвіту Усе у Всесвіті рухається. Земля обертається навколо своєї осі, щодоби здійснюючи один оберт. Відбувається чергування дня і ночі: ми то загораємо на сонці, то бачимо темне нічне небо. Решта планет, їх супутники, міріади зір також обертаються навколо власної осі. Усі ці об’єкти, обертаючися, ще й переміщуються у просторі. Земля, наприклад, щороку здійснює оберт навколо Сонця, рухаючись по круговій орбіті.

Одночасно Сонце, Земля і решта небесних тіл, які утворюють Сонячну Систему, рухаються як одне ціле. Вони обертаються навколо центра галактики Чумацький Шлях. З нашого місця в Галактиці ми заглядаємо далеко в космос і бачимо інші галактики. Вони належать до скупчень, які розлітаються і від нашої галактики і одне від одного. Щ о далі розміщене те чи інше скупчення. То швидше воно віддаляється. Увесь Всесвіт безперервно розширюється, і це відбувається з моменту його винекнення.

Людина у Всесвіті Наприкінці ХХ ст. людство зрозуміло , що життя не позбавлене певного загальнокосмі- чного змісту і що умови , завдяки яким воно виникло , не є випадковим збігом локальних фізичних обставин , а найглибшим чином пов’язане з глобальними космологічними причинами – з історією і розвитком Всесвіту в цілому .

З’ясувалося , що винекненю розуму переду- вала дуже довга еволюція фізичних чинників у Всесвіті . І якби еволюція Всесвіту мала інший характер ,життя в ньом навряд чи могло зароди- тись . Так чомуж Всесвіт у якому ми живемо ,має саме такі властивоств , що сприяють життю і ро-зуму , а не які – небуть інші ?Впродовж досить тривалого часу на це запитання відповіді не було.Лише у другій половині ХХ ст. астрофі – зик Г.Ідліс звернув увагу на те , що закони фізики , у нашому Всесвіті , “дозволяють” існування атомів , зір , планет і життя.

А згодом космолог А.Зельманов сформулював дуже важливе положення :« Ми э безпосередніми свідками природних проце- сів визначеного типу , тому що процеси іншого типу відбуваються без свідків » , тобто ми живем у цьому Всесвіті , бо його фізичні властивості це допускають . Англійський астрофізик П.Девіс також висловив думку про те , що наявність життя накладає обмеження на властивості Всесвіта – вони мусять бути тою чи іншою мірою визначеними. Можливо в іншому Всесвіті , що має інші властивості , ми просто не змогли б з’явитись, і такий “інший” Всесвіт нікому було б спостерігати і вивчати.

Антропний принцип Антропний принцип (АП , від грецького «ан- тропос» - «людина» ) уперше проголосив фі- зик Б.Картер 1974 р. Його формулюють так «Ми існуємо , томущо Всесвіт такий , який він є». Основна ідея антропного принципу – ідея зв’язку між існуванням людства і фундамен – тальними властивостями Всесвіту .Сам по со- бі цей принцип ще нічого не пояснює .Але він дає новий напрямок досліджень , сприяє постановці та вивченню ряду питаннь , на які раніше не звертали особливої уваги. Одне з цих питаннь – які саме властивості Всесвіту забезпечують наше існування.

Життя і фундаменталь константи Багаторічна практика астрономічних і астро- фізичних спостережень і здоровий глузд привчили нас до думки , що картина навко- лишнього світу , яку ми бачимо , сама собою зрозуміла і єдно можлива , що інакше і бути не може . Проте насправді це далеко не так . Як показуть теоритичні дослідження , стру – туру нашого Всесвіту дуже нестійка по вілно- шенню до його основних фундаментальних констант .

Навіть за невеликих відхилень від їхніх наяв- них значень Всесвіту мусив би повністю змі- нити свій вигляд . Його будова , починаючи від елементарних частинок і закінчуючи над- скупченнями галактик , спростилася б , а зна- чні структурні складові зникли б . Ці конста- нти забезпечили такий процес еволюції Все- світу , за якого виникла можливість утворення складних систем і складних форм руху мате- рій , а отже , життя і людина .

Фундаментальні взаємодії І. Розенталь вважає , що всю структуру Всесвіту та його історію визначають чотири фунда- ментальні взаємодії – гравітація , електрома- гнітна , сильна і слабка , а також співвідно- шення: між масою електрона і паротона mе/mp між масою нейтрона і протона m= mn – mp N розмірністю фізичного простору .

Саме по відношенню до цієї «магічної сімки» і є дуже чутливим наш Всесвіт : досить вне- сти незначні зміни у їхні значення , і це при- зведен до радикальних змін природи цілого Всесвіту не тільки на кількісному , але й на якісному рівнях . Ці зміни можуть бути навіть катастрофічними для Всесвіту , наприклад: якби гравітаційна стала зменшилась в кілька разів , то сила тяжіння булаб занадто малою для формування із хмар водню галактик і зір; якби , навпаки , гравітаційна стала збільши- лась в кілька разів , сила тяжіння виявилась завеликою і розширення Всесвіту швидко змінилося стисне- нням , так що життя у ньом не встигло б розвину- тись до високого рівня ;

Якби маса електрона була хоча б удвічі біль- ша , ніж вона є , електрон «завалювавсь» на протон , і замість атомів водню (і всіх інших електроелементів) у всьому Всесвіті були б лише нейтрони і нейтронні зорі ; Якби різниця між масою протона і нейтрона була утричі більшою , то не змогли б утво- рюватись дейтрони , які відіграють віріша- льну роль у реакціях термоядерного синтезу , і тоді увесі Всесвіт складався б виключно з водню ; Якби сила взаємодій між протонами і нейтронами була хоча б на 7-5% більшою , Всесвіт складався б із одного гелію ; коли б ця сила була на 5-7% мен- шою , гелій взагалі не зміг би утворитись .

Землі пов’язані з іншими фундаментальними властивостями астрономічного світу ,зокрема з розширенням Всесвіту . Виявляється , ми не випадково живем в епоху «червоних змі- щень» галактик . Віддалення джерел електро- магнітного випромінювання приводить до зсуву їхньго випромінювання у червоний бік спектра , і до зменшення енергії , яку воно не- се . Якби галактики зближувались , то замість червоного зміщення ми спостерігалиб фіо- летове , тобто збільшення частот випромі- нювання у бік жорстких променів .

При цьому на нас падав би такий спопеляючий потік електромагнітної енергії , що життя за таких умов не змогло б існувати . Навіть у то- му разі , коли б Всесвіт не розширювавсь по- вільніше , інтенсивність випромінювання бу- ла б досить високою щоб знищити білкове життя в зародку. Можна було б спробувати змінити одразу не одну , а кілька фундамен- тальних сталих . Виявляється , при цьому існує деяка область їхніх значень , яка дає мо- жливість утворення складних структур , однак час їхнього існівання невеликий.

У тому світі буде занадто мало часу , щоб вини- кло що-небуть досить складне . Отже , можна ще раз підкреслити глибоку доцільність і га- рмонію фізичних законів і значень фунда- ментальних стали . В супротивному разі ви- некнення складних форм матері вияветься неможливим . Тільки за наявних їхніх значень структура та історія Всесвіту припу- скає розвиток життя і появу розуму .

Унікальність нашого Всесвіту Порівняно вузькі межі можливих змін фунда- ментальних фізичних сталих , коли ще мо- ливе існування життя , говорить про унікаль- ністі «набор» їхніх значень у нашому Всесвіті. Саме ця їхня винятковість забезпечує можли- вість існування життя . Виникає питання : оскільки набір фізичних сталих величин у нашому Всесвіті унікальний , а все унікальне малоймовірне , то яким чином такий збіг умов міг здіснитися ?

З точки зору антропного принципу , наш Все- світ пройшов через нескінченну послідо – вність циклів розширення і стиснення . На початку кожного з них складався свій набір фізичних констант , що змінювавсь від циклу до циклу . Ми з’ясували в тому циклі , в якому сформувалося поєднання фізичних сталих та інших властивостей , сприятливе для вине- кнення складних структур і живих систем . Окрім цього , не виключено , що в матері- альному Космосі існує нескіченна кількість різних всесвітів водночас у кожному з яких свій набір , свій комплекс фізичних констант і властивосте .

У нашому Всесвіті , з нашим комплексом фі- зичних явищ , зв’язків і фундаментальних фі- зичних констант , його стабільність забезпе- чує саме тими законами природи , які реалізу- валися в навколишньому світі . Але можуть існувати й інші , незвичні для нас комплекси явищ , стабільність яких забезпечує іншим законам .

Звідси ясно , що можна припустити існування всесвітів з іншими законами , іншими власти- востями простору-часу і світовими конста- нтами , не менш організованих , ніж наш , і навіть таких , що забезпечують існування не гуманоїдної форм життя і розуму. Отже ми існуємо у тому Всесвіті , властивості якого дозволяють формування живих організмів ; моуть існувати інші всесвіти , де діють інші фундаментальні закони , і можливе існування принципово інших форм життя .

І в тому , і в іншому випадках питання про те , як міг реалізуватися випадковим чином уніка- льний і тому малоймовірний набір фізичних констант , фактично знімається . Оскільки число можливостей , тобто циклів розши- рення (різних всесвітів ) , нескінченне , то в існуванні одному з цих циклів (в одному з цих всесвітів ) необхідного для життя збіг умов з позиції теорії ймвірностей вже немає нічого неможливого .

Проблема існування інших всевітів Питання про нескінченну кількість можливих всесвітів у фізиці та космології , як і всяка інша нова проблема , стикається з неясно – стями . Якщо інші всесвіти існують , то їхнє існування підкоряється принципово іншим законам , ніж існування нашого Всесвіту . А це означає , що ми аж ніяк неможемо отримати від них інформацію , адже фізич- ний зв’язок між різними об’єктами можливий тоді , коли вони живуть за подібними закона- ми .

Як здіснити зв’язок з тим , що принципово не схоже на наш світ ? Окремі вчені припу – скають , що такими каналами зв’язку можуть слугувати сингулярності , які в нашому Все – світі мають місце у випадку чорних дір . Мо- жливо , що бар’єри простору-часу , які відокремлюють наш Всесвіт від інших все – світів , не такі вже й не приступні . Не виключено , що з часом вони будуть подола- ні наукою і виведуть наші уявлення про Космос на якісно новий рівень .

Ще 1934 р. австрійський вчений К. Гендель сформував теорему про неповноту наших знань , яка проголошує “Жодна система не може бути пізнаною до кінця зсередини – поза зв’язком її з іншими системами вищого порядку ” . Це означає , що неможливо вичерпно описати світ , у якому живе людина зокрема – описати причину появи та існування Всесвіту , не вийшовши за його межі .