Естественнонаучная и гуманитарная культура

Конспект  на тему: Модель горячей Вселенной. 

Американский физик Георгий  Антонович Гамов в 1946 году заложил  основы одной из фундаментальных  концепций современной космологии - модели "горячей Вселенной".  

В этой модели основное внимание переносится  на состояние вещества и физические процессы, идущие на разных стадиях  расширения Вселенной, включая наиболее ранние стадии, когда состояние было необычным.  

С построением моделей "горячей  Вселенной" в космологии наряду с  законами тяготения активно применяются  законы термодинамики, данные ядерной  физики и физики элементарных частиц. Возникает релятивистская астрофизика.  

Модель горячей Вселенной получила эмпирическое подтверждение в 1965 году в открытии реликтового излучения  американскими учеными Пензиасом и Уилсоном.  

Реликтовое излучение - одна из составляющих общего фона космического электромагнитного  излучения. Реликтовое излучение равномерно распределено по небесной сфере и  по интенсивности соответсвует тепловому излучению абсолютно черного тела при температкур около 3К.  

Согласно модели горячей Вселенной, плазма и электромагнитное излучение  на ранних стадиях расширения Вселенной  обладали высокой плотностью и температурой. В основе современной космологии лежат представления об однородности и изотропности Вселенной: во Вселенной нет каких-либо выделенных точек и направлений, т.е. все точки и направления равноправны. Это утверждение об однородности и изотропности Вселенной часто называют космологическим постулатом.  

В теории однородной изотропной Вселенной  оказываются возможными две модели Вселенной: открытая и замкнутая.  

В открытой модели кривизна трехмерного  пространства отрицательна или (в пределе) равна нулю, Вселенная бесконечна; в такой модели рассотяния между скоплениями галактик со временем неограниченно возрастают.  

В замкнутой модели кривизна пространства положительна, Вселенная конечна (но так же безгранична, как и в  открытой модели); в такой модели расширение со временем сменяется сжатием.  

В моделях однородной изотропной Вселенной  выделяется ее особое начальное состояние - сингулярность. Это состояние характеризуется  огромной плотностью массы и кривизной  пространства. С сингулярности начинается взрывное, замедляющееся со временем расширение.  

Значение постоянной Хаббла определяет время, истекшее с начала расширения Вселенной, которое сейчас оценивается  в 10-20 млрд. лет.  

Современная космология рисует картину  Вселенной вблизи сингулярности. В  условиях очень высокой температуры  вблизи сингулярности не могли существовать не только молекулы и атомы, но даже и атомные ядра; существовала лишь равновесная смесь разных элементарных частиц.  

Уравнения современной космологии позволяют найти закон расширения однородной и изотропной Вселенной  и описать изменение ее физических параметров в процессе расширения.  

Из этих уравнений следует, что  начальные высокие плотность  и температура быстро падали.