Астрономия

Теория развития Вселенной

                ВОЛГОГРАДСКАЯ АКАДЕМИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ



                      КАФЕДРА ФИЛОСОФИИ И КУЛЬТУРОЛОГИИ



               ПРЕДМЕТ : КОНЦЕПЦИЯ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ



                 РЕФЕРАТ НА ТЕМУ: ТЕОРИЯ РАЗВИТИЯ ВСЕЛЕННОЙ



                                       ВЫПОЛНИЛ:
                                       СТУДЕНТ ГРУППЫ УЗ-304
                                       ЗОЛОТОВЕРХОВА Н.Б.
                                       ПРОВЕРИЛ:
                                       МУХА Т.П.



                             г. ВОЛГОГРАД, 1997


      Одним из важнейших революционных сдвигов естествознания XX века
является прочно вошедшая в арсенал современного естествознания идея
эволюции материи на всех уровнях, идея развития Вселенной как целого.
      Еще 40-50 лет назад астрофизики изучали типы небесных  тел,  известные
с глубокой древности, - планеты, звезды,  рассеянное  (диффузное)  вещество.
Они интересовались в первую  очередь  равновесными  состояниями  космических
объектов,  например  звезд.  Конечно,  и  тогда  были   известны   отдельные
нестационарные, взрывающиеся  объекты,  но  они  рассматривались  как  нечто
аномальное и случайное. Однако  прогресс  современной  астрофизики  показал,
что одной из  наиболее  характерных  черт  охваченной  наблюдениями  области
Вселенной является колоссальное качественное многообразие объектов  и  типов
их изменений. Особенно существенными  были  открытия  объектов,  качественно
отличных от всех ранее известных, например,  ядер  галактик  -  массивных  и
сверхплотных  тел,  в  которых  часто  протекают   активные   нестационарные
процессы.
      Со всей очевидностью выяснилось, что взрывные  процессы  во  Вселенной
представляю собой закономерные фазы развития многих типов  небесных  тел;  в
одних случаях они связаны с рождением новых небесных объектов, в других -  с
переходом таких объектов ( например звезд ) в  новые  физические  состояния,
сопровождающиеся перестройкой их структуры.
       Подобное  истолкование  нестационарных  объектов  во  Вселенной  было
подсказано диалектической концепцией развития,  особенно  представлениями  о
внутренних противоречиях как источнике развития  и  переходе  количественных
изменений в качественные.
       Таким  образом,   один   из   наиболее   принципиальных   результатов
современной астрофизики состоит в том, что свойства космических  объектов  и
их внутреннее строение обусловлены развитием этих объектов, т.е. могут  быть
объяснены лишь с эволюционной точки зрения. А  это  означает,  что  принципы
единства  и  развития  материи  в  исследованиях  Вселенной  выступают   как
методологические ориентиры, неотделимые друг от друга.
       Многие  черты  эволюционных  процессов  во  Вселенной  пока  еще   не
прояснилось в достаточной мере.  Например,  многие  астрономы  считают,  что
галактики, звезды, планеты образуются из рассеянного, диффузного   вещества,
путем его уплотнения, тогда как, по мнению  других,  эволюционные   процессы
развертываются   в   противоположном   направлении   -   от   плотного   или
сверхплотного состояния к  менее  плотному.  Ясно,  что  вопрос   о  природе
вещества, из которого сформировались наблюдаемые нами космические системы  и
механизмы этих процессов, является  естественнонаучным,   астрономическим  и
астрофизическим  вопросом. Он  должен  решаться  и  будет  решен  на  основе
анализа наблюдательных данных, причем можно надеяться, что это произойдет  в
не слишком отделанное будущем. Не исключено, что в какое - то время  одержит
верх одна из конкурирующих в астрономии эволюционных концепций,  а  возможно
в какой-то форме осуществится их синтез.
      Но обсуждаемая проблема имеет и  существенный  философский  аспект.  В
самом  деле,  для  материалистической   диалектики   как   теории   развития
представляет большой интерес вопрос - какова общая направленность  процессов
космической эволюции : совершается ли  она  только  всегда  только  в  одном
каком-то направлении  или  во  всей  Вселенной  имеет  место  диалектическое
взаимодействие противоположных направлений эволюционного процесса?
      В свое время Ф.Энгельс нарисовал в  “Диалектике  природы”  грандиозную
картину круговорота  материи  во  Вселенной.  Это  круговорот   не  означает
непрестанного повторения или воспроизведения одного  и  того  же.  Напротив,
круговорот  материи   во   Вселенной   включает   бесконечные   качественные
преобразования состояний и форм движущейся материи.  Прогрессивное  развитие
от некоторого первоначального  состояния  материи  до  высшего  -  мыслящего
духа,  согласно  Энгельсу,  пробивало  себе  дорогу  в  ходе  взаимодействия
различных процессов.
      Дальнейшие исследования показали, что круговорот материи во  Вселенной
взаимосвязан с необратимостью  процессов  космической  эволюции,  выражаемой
принципом развития энтропии. Логично предположить, что необратимая  эволюция
иерархии  структурных   уровней   космических   систем,   образующих    нашу
Метагалактику, при одних условиях совершается от более плотных  состояний  к
менее плотным ( одним из примеров такого процесса может служить  переход  от
сверхплотного состояния, в  котором  находилась  Метагалактика  в  начальной
стадии своей  эволюции,  к  ее  последующим  состояниям),  в  других  -  она
происходит, вероятно, в направлении уплотнения вещества.
       Именно  исследование  диалектики  этих  противоположно   направленных
процессов в их взаимосвязи позволит понять, например, как  именно  возникают
плотные и сверхплотные состояния космических объектов,  которые  как  сейчас
выясняется,  представляют  собой  одно   из   чрезвычайно   распространенных
состояний   материи  во  Вселенной.  Разумеется,  конкретные   детали   этих
процессов будут установлены, исходя из анализа фактических данных.
      В этой связи  особое  место  занимает  вопрос  о  философском  статусе
второго начала термодинамики.  Это  закон  в  прошлом  неоднократно  вызывал
философские дискуссии именно с  материалистической  точки  зрения,  так  как
казалось, что он неизбежно приводил к пресловутой тепловой смерти  мира.  Но
релятивистская  космология  показала,  что  наша  Вселенная,  находящаяся  в
нестационарных внешних условиях, в качестве  каковых  выступают  метрические
свойства  пространства-времени  (т.е.  гравитационное  поле),  несмотря   на
действие второго начала, не достигает полного равновесия (тепловой смерти)
      Второе начало термодинамики ( принцип увеличения  энтропии)   выражает
необратимость всех известных реальных процессов,  а  тем  самым  необратимые
изменения самых общих, известных современной науке  форм  материи.  В  такой
трактовке   принцип   увеличения   энтропии    можно    рассматривать    как
естественнонаучное выражение общефилософского принципа развития.  Как  закон
сохранения и  превращения  энергии  является  естественнонаучным  выражением
общей идеи несотворимости  и  неуничтожимости  материи,  так  второе  начало
является одним из естественнонаучных выражений идеи развития.
      Для современной науки характерно,  что  чем  глубже  она  проникает  в
микромир,   тем    больше    возможностей    открывается    для    понимания
крупномасштабной  структуры  Вселенной.  Последняя  не  является  вечной   и
неизменной, а представляет собой результат  развития  материи,  своеобразную
реализацию тех потенциальных возможностей, которые были заложены в  глубинах
микромира.
       Элементарный  уровень  организации   материи   включает    наряду   с
элементарными частицами еще и такой необычный физический объект как  вакуум.
Физический вакуум -  не  пустота,  а  особое  состояние  материи.  В  вакуум
погружены все частицы и все физические  тела.  В  нем  постоянно  происходят
сложные процессы, связанные с непрерывным  появлением  и  исчезновением  так
называемых “виртуальных частиц”.
      Виртуальные частицы - это своеобразные потенции соответствующих  типов
элементарных частиц, их “вакуумные корни”, частицы, готовые к  рождению,  но
не  рождающиеся,  возникающие  и  исчезающие  в  очень  короткие  промежутки
времени.  При  определенных  условиях  они  могут  вырваться   из   вакуума,
превращаясь в “нормальные” элементарные частицы, которые живут  относительно
независимо от породившей их среды и могут взаимодействовать с ней.
      Первые шаги  по  пути  исследования  субэлементарного  уровня  материи
привели к принципиально новым идеям  о  качественном  многообразии  вакуума.
Выяснилось,  что  физический  вакуум  способен  скачком  перестраивать  свою
структуру. такие переходы из одного состояния к другому, связанные с  резким
изменением характеристик системы, в физике называют фазовыми  (известным  их
примером служат переходы воды в пар и лед). Физический вакуум тоже  оказался
способным к фазовым скачкам.
       Эти  новые  идеи  современной  физики  микромира   послужили   опорой
необычных представлений о развитии нашей  астрономической  Вселенной,  о  ее
возникновении путем взрыва, связанного  с  массовым  рождением  элементарных
частиц в результате одного  из  фазовых  переходов  вакуума.  Взаимодействие
объектов субэлементарного уровня и возникающих  на  их  основе  элементарных
частиц  служит  фундаментом  для  образования  более  сложных   материальных
систем. Из элементарных частиц строятся атомы, которые являются  качественно
специфическим видом материи.
      Элементарные частицы, ядра атомов,  ионы  (  атомы,  потерявшие  часть
электронов на  электронных  оболочках)  могут  образовать  особое  состояние
материи, подобие  газа,  которое  называется  плазмой.  Огромные  плазменные
тела, стянутые электромагнитными  гравитационными полями,  образуют  звезды,
представляющие особый уровень организации материи.  В  их  недрах  протекают
ядерные реакции, в ходе которых одни частицы превращаются  в  другие,  и  за
счет этого звезды постоянно излучают энергию.
       Звезды  выступают  как   своеобразная   кузница   атомов.   Благодаря
протекающим в них превращениям элементарных частиц образуются  ядра  атомов,
а на периферии и в окрестностях звезд, при понижении температуры, а также  в
результате выбросов вещества из звезд при их  взрывах,  возникают  атомы.  В
результате взаимодействия атомов формируется следующий  уровень  организации
материи  -  молекулы.  За  молекулами  следует  уровень  макротел   (жидких,
твердых,  газообразных).  Особый  тип  макротел,   который   можно   считать
специфическим видом материи, образуют планеты - тела со  сложной  внутренней
структурой,  имеющие  ядро,  литосферу,  а  в  ряде  случаев   атмосферу   и
гидросферу.  Звезды  и  планеты  составляют  планетные  системы.    Огромные
скопления   звезд,   планетных   систем,   межзвездной    пыли    и    газа,
взаимодействующих между собой, образуют  особые  объекты,  которые  называют
галактиками  .  Земля  принадлежит  к  одной  из  таких  галактик,   которая
представляет  собой  гигантскую   эллипсовидную   спиралеобразную   систему.
Основная масса звезд, относящихся к нашей галактике, сосредоточена  в  диске
размером сто тысяч световых лет по диаметру  и  толщиной  в  тысячу  пятьсот
световых лет . Наше  Солнце  находится  на  окраине  галактики  и  вращается
вокруг ее ядра, делая полный  оборот  за  200  млн.  лет  (  так  называемый
галактический год). Ядро галактики, состоящее из  очень  плотного  скопления
звезд, разогретого межзвездного  газа  и  пыли,  а  возможно,  и  включающее
гипотетически сверхплотные тела,  мы  непосредственно  наблюдать  не  можем.
Солнце движется в настоящее время в той части  галактического  пространства,
где ядро закрыть от Земли  обширной  пылевой  туманностью.  Через  несколько
млн. лет Земля выйдет из-за этого “экрана”  и  тогда  она  будет  подвержена
излучениям, идущим от ядра.  Сейчас  ядро  нашей  галактики  спокойное;  оно
излучает постоянный поток энергии. Но в принципе ядра галактик могут быть  и
активными, способными  к  выбросам  за  короткий  промежуток  времени  (  за
несколько месяцев и даже недель) чрезвычайно больших количеств  энергии.  Не
исключено, что ядро нашей галактики через  определенные  промежутки  времени
тоже может проявлять взрывную активность. Возможно, что если  бы  в  периоды
взрывных процессов Земля не была экранирована пылевыми туманностями, а  была
открыта, то излучения ядра влияли бы на состояние и развитие жизни  на  ней.
Важно осознавать, что и земная жизнь и человечество как ее часть зависят  от
организации  космоса.  Поэтому  знание  принципов  его   организации   столь
необходимо  для  понимания   и   происхождения   земной   жизни,   и   наших
взаимодействий с природой.
      Галактики разных типов образуют скопления- системы  галактик,  которые
представляют собой особые объекты, обладающие свойствами целостности.  Если,
несмотря на огромные расстояния между галактиками ( в десятки, сотни млн.  и
более  световых  лет),  провести  аналогию  между  молекулами  макротела   и
галактиками в скоплениях, то оказывается: такие  скопления  можно  уподобить
весьма вязкой среде.
      Наконец, кроме скопления  галактик  есть  еще  более  высокий  уровень
организации   материи   -   Метагалактика   представляющая   собой   систему
взаимодействующих скоплений галактик. При этом взаимодействуют они так,  что
удаляются друг о друга с очень большими скоростями.  И  чем  дальше  отстоят
они друг от друга, тем больше скорость их взаимного разбегания. Это  процесс
называется расширением Метагалактики  и  представляет  ее  особое  системное
свойство,  определяющее  ее  бытие.  Расширение  Метагалактики  началось   с
момента ее возникновения. Согласно  представлениям  современной  космологии,
Метагалактика возникла примерно 20 млрд. лет  назад  в  результате  Большого
Взрыва.  Сам  этот  взрыв  наука   связывает   с   перестройками   структуры
физического вакуума,  с  его  фазовыми  переходами  от  одного  состояния  к
другому,  которые  сопровождались  выделением  огромных  энергий.  Так   что
рождение нашей Вселенной (Метагалактики) - не акт ее творения  из  ничего  (
как это пытаются  трактовать  современные  теологи),  а  результат  развития
качественных преобразований одного состояния материи в другое.
        Современная   наука   допускает    возможность    возникновения    и
сосуществования множества миров, подобных нашей Метагалактике  и  называемых
Внеметагалакическими  объектами.   Их   сложные   взаимоотношения   образуют
многоярусную  Большую  Вселенную  -   материальный  мир  с  его  бесконечным
разнообразием форм и видов материи. Причем не во всех  этих  мирах  возможно
то  многообразие  видов  материи,   которое  возникает   в   истории   нашей
Метагалакики.



            СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ :

1.Введение в философию. Учебник для вузов. В 2 ч. Ч.2/  Фролов  И.Т.,  Араб-
Оглы Э.А. и др. - М.:Политиздат, 1989. - 639с.
2.Федосеев П.Н. “Философия и научное познание”.-М., 1983




смотреть на рефераты похожие на "Теория развития Вселенной "