Мегамиры

Мегамир. Современные астрофизические и космологические концепции.

Этапы, эволюции Вселенной.

Вопрос об эволюции вообще не ставился и не рассматривался в классической науке. Представления о мегамире рассматривалась в рамках концепции стационарного состояния Вселенной.

А. Эйнштейн при составлении своих теорий базировался на концепции стационарного состояния Вселенной. Впервые вопрос об эволюции Вселенной был поставлен и решен Российским математиком А. Фридманом в 20-ые годы 20 столетия (1922 год). Решая математические уравнения, пришел к выводу, что существует 3 варианта решения математических уравнений (модели развития Вселенной): 1) Средняя плотность вещества при изучении Вселенной равна критической величине, то из равенства этих плотностей следует, что пространство Вселенной является плоской и подчиняется законам геометрии Евклида, а Вселенная при этом безгранично расширяется. 2) Если средняя плотность вещества и излучения во Вселенной меньше критической, то наша Вселенная подчиняется законам геометрии Лобачевского, Вселенная также безгранично расширяется. 3) Если средняя плотность вещества и излучения во Вселенной больше критической, то пространство вселенной подчиняется законам геометрии Римана. Вселенная на определенном этапе расширения меняется сжатием вплоть до первоначального точечного состояния.

Оказалось, что работает вариант 2, после измерения плотности.

Экспериментальное подтверждение второму сценарию эволюции Вселенной: 1) Закон Хаббла. Американский физик открывает закономерность: все галактики удаляются от нашей со скоростями прямопропорциональными расстоянию до этих галактик (закон «красного смещения»). 2) Открытие «реликтового» излучения. Арнольдом Пензиасом и Уилсоном.

Звездная форма бытия космической материи.

Большая часть вселенной сосредоточено в звездах.

Звезда – это гравитационно-значимое космическое тело, в котором в значительных масштабах происходило, происходят или будут происходить термоядерные реакции превращения водорода в гелий.

Функции звезды:

1) Это источник энергии.

2) Представляет собой основную структурную единицу космоса.

3) Центр по переработке вещества на ядерном уровне, именно в звездах происходит синтез всех химических элементов.

Параметры Солнца:

1) Масса Солнца = 10 в 30 степени килограмм.

2) Средняя плотность Солнца = 1,4 грамма сантиметров кубических.

3) Средняя температура Солнца = 6000 Кельвин.

Классификация звезд по:

I) Массе (сравнивают с массой Солнца). Выделяют: значительно меньшую десяти масс Солнца, соизмеримы с массой Солнца, масса которых значительно больше 10 масс Солнца. Масса звезды влияет на эволюционным путь Солнца. Если масса звезды менее 10 масс Солнца, то такая звезда превращается в белый карлик (конечный путь эволюции такой звезды). Это плотные звезды, радиус которых в 100 раз меньше радиуса Солнца. Обладают низкой светимостью. В нашей галактике белых карликов насчитывается 10% от всех звезд. Если масса звезды соизмерима с массой Солнца, то эти звезды превращаются в нейтронные звезды, потом в результате взрыва новых и сверхновых звезд превращаются в газовые туманности. Новые звезды отличаются от сверхновых тем, что вспыхивают в галактиках достаточно часто, а именно до 100 раз в течение одного Земного года, а вспышка сверхновых – явление редкое, происходит в среднем 1 раз в 100 лет. Если масса звезды значительно больше 10 масс Солнца, то они превращаются в красные гиганты. Эволюционируют в черные дыры, а они превращаются в белые. Учебник Гуляев, Жуковский смотреть эволюцию звезд «основы естествознания».

II) Светимости звезд: Измеряется в звездных величинах и в абсолютно звездных величинах. Разницу посмотреть самостоятельно. В современном естествознании существует 7 спектральных классов звезд. «Один Великий Англичанин Финики Жевал Как Морковь». Каждый из этих классов имеет 10 подклассов. Солнце относится по светимости G2. Химическому составу звезд: определяют по её спектру излучения. Если брать звезды из нашей галактики, то установлено, что больше всего в спектре любой звезды находятся атомы водорода. Это средний химический состав звезд: на 10000 атомов водорода, 1000 атомов гелия и треть кислорода. Содержание других элементов еще меньше. Тем не менее, типичный пример водородной звезды – звезда класса А, называемая Сириус. Звезды класса F фиксируют линии кальция и водорода. Звезды класса G содержат достаточно большее количество атомов железа. В звездах класса М, большее количество титана. Данные о светимости, приведены в диаграммах Герцшпрунга-Расела. Оказалось, что большинство звезд, известные естествознанию, расположены по главной последовательности. Получив эту закономерность в 1925 году, была построена диаграмма. В процессе своего эволюционного развития, каждая звезда рано или поздно попадает в эту последовательность. Время жизни определяется её массой. Чем больше масса, тем дольше продержится на плаву из-за водорода. Время жизни Солнца определено 5 млрд. лет.

III) Радиусу самостоятельно.

IV) Средняя температура звезды: Температура поверхностных слоев. Температура звезды определяется цветом звезды. Если t порядка 3-4 тыс. по Кельвину, то звезда красная. Если у звезды t 6-7 тыс. Кельвинов, то звезда желтая. Если t порядка 10-12 тыс. Кельвинов, то звезда голубая. С увеличением температуру, цвет смещается в коротковолновую часть спектра.