ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ

У неосяжного Всесвіту безмірно довгий час будуть виникати для нас, одні за іншим, нові невирішені питання; таким чином, перед людиною лежить минає в нескінченність шлях наукової праці ...

Академік Ф.А. Бредіхін

план семінару

• 1. Початкова стадія Всесвіту.
• 2. Походження і еволюція Всесвіту.
• 3. Космологічні моделі Всесвіту.
• 4. Експериментальні основи сучасної космологічної моделі Всесвіту.
• 5. Філософсько-світоглядні проблеми космологічної еволюції.

Методичні поради та вправи Основні поняття

Доплера ефект - якщо об'єкт наближається до нас, то частота коливань, що виходять від нього, зростає, якщо видаляється, то зменшується.

Ізотропності (грен, з + пороза - властивість) - однаковість властивостей об'єктів (простору, речовини і ін.) Але усіх напрямках. Ця умова є одне з передумов стандартної моделі Всесвіту.

Імпульс - у фізиці: добуток маси на швидкість; в фізіології: швидко розповсюджується по нервового волокну хвиля збудження.

Інерціальна система - кожна система, що рухається прямолінійно і рівномірно щодо початкової та в якій виконуються закони класичної механіки.

Креаціонізм (лат. Сгеайо - створення) - теза про божественне створення світу і людини.

Реліктове випромінювання - космічне електромагнітне випромінювання, що збереглося від ранніх стадій еволюції Всесвіту.

Телеологія (грен. «ТсЬз» - мета + логія) - погляд, яка вважає, що будь-який розвиток в світі служить здійсненням заздалегідь визначених цілей.

Тензор - сукупність всіх величин, що визначають метрику простору - часу і його геометричні властивості.

Однорідність - однаковість властивостей об'єктів (простору, речовини і ін.) У всіх точках і областях. Ця умова також є однією з передумов стандартної моделі Всесвіту.

Закон Хаббла - закон, згідно з яким червоний зсув (а значить, і швидкість віддалення галактик) зростає пропорційно відстані від галактик, можна записати у вигляді: У = НК, де У - променева швидкість галактик; Я - расстояни до неї; II - постійна Хаббла.

Завдання і вправи

1. Визначити швидкість, з якою віддаляються один від одного галактики, розділені відстанню 10 Мік.

Рішення. Згідно із законом Хаббла швидкість розширення У = НЯ , Я - постійна Хаббла (50-100 км / с-Мпк) «75 км / с-Мпк, У = 75 км / с-Мпк • 10 Мпк = 750 км / с.

2. З якою швидкістю віддаляється від Сонячної системи деяка туманність якщо лінія водню Л = 434 нм в її спектрі зміщена в бік довгих хвиль н ТАК = 13 ім?

Рішення. Зсув спектральної лінії відбулося внаслідок ефекту Доплера

Так як , і, спрощуючи подкоренное вираз, співвідношення

запишеться у вигляді:

Вирішуючи останнє рівняння щодо і, отримуємо

тестові завдання

• 1. За яким параметру визначається модель розвитку Всесвіту в теори Фрідмана?
• а) масі;
• б) температурі;
• в) світності;
• г) швидкості руху;
• д) середньої щільності.
• 2. В яку еру в основному сформувався хімічний склад Всесвіту?
• а) адроннийеру;
• б) лептонную еру;
• в) еру випромінювання;
• г) еру речовини;
• д) при «Великий Вибух».
• 3. Яка з наступних ер не прийнята в еволюції Всесвіту?
• а) адронний ера;
• б) ера речовини;
• в) Лептонний ера;
• г) атомна ера;
• д) ера випромінювання. ^[1]
• 5. Виходячи з однорідності і ізотропності властивостей простору А. Ейнштей в ОТО показав, що наш Всесвіт:
  • а) відкрита;
  • б) замкнута;
  • в) пульсуюча;
  • г) розширюється;
  • д) стискає.
• 6. Радянський математик А. Фрідман довів, що замкнута Всесвіт:
  • а) стаціонарне;
  • б) відкрита;
  • в) спочиває;
  • г) не статична;
  • д) вибухає.
• 7. Який елемент найпоширеніший у Всесвіті?
• а) А1; б) 51; в) Н; г) В; д) Чи не.
• 8. Відповідно до теорії Фрідмана, до якої моделі близька паша Всесвіт?
• а) пульсуючого;
• б) відкритою;
• в) замкнутої;
• г) стаціонарної;
• д) розширюється;
• е) сжимающейся.
• 9. До якої еру сформувалися значення фундаментальних світових постійних визначили розвиток нашого Всесвіту?
• а) адроннийеру;
• б) лептонную еру;
• в) еру випромінювання;
• г) в момент «Великого Вибуху».
• 10. Теорію «Великого Вибуху» і розширення Всесвіту запропонував:
  • а) А. Ейнштейн;
  • б) А. Фрідман;
  • в) Е. Хаббл;
  • г) Дж. Гамов;
  • д) А. Пензиас.
• 11. Американський астрофізик Е. Хаббл по червоному зсуву спектрів ГАЛАКТА показав, що наш Всесвіт:
  • а) стаціонарна;
  • б) яка покоїться;
  • в) розширюється;
  • г) стискає;
  • д) замкнута.
• 12. Коли стався «Великий Вибух» згідно сучасній науці?
• а) 5 млрд років тому;
• б) 13 млрд років тому;
• в) 4,6 млрд років тому;
• г) 15-20 млрд років тому;
• д) 10 млрд років тому.
• 13. Які зірки в нашій Галактиці вважаються за сучасними теоріями найбільш старими?
• а) гарячі надгіганти;
• б) зірки, що знаходяться в спіральних гілках Галактики;
• в) зірки на головній послідовності;
• г) зірки кульових скупчень.

Питання і завдання для обговорення

• 1. На яку фізичну теорію спирається сучасна космологія?
• 2. Які етапи в своєму розвитку пройшла сучасна теорія космології?
• 3. На яких даних базується сучасна космологія?
• 4. Що собою являє стандартна модель Всесвіту?
• 5. Коли але стандартної моделі стався «Великий Вибух»?
• 6. Розкажіть коротко про еволюцію Всесвіту до виникнення макротел.
• 7. Як реліктове випромінювання підтверджує стандартну модель?
• 8. Як пов'язана еволюція Всесвіту з дозволом колишніх симетрій межд фізичними взаємодіями?
• 9. Яке значення має парадигма самоорганізації матерії?
• 10. Розкажіть про значення відкриттів в космології для формування научног світогляду.
• 11. Сформулюйте закон Хаббла.
• 12. Якими спостереженнями підтверджується розширення Всесвіту?
• 13. Охарактеризуйте коротко еволюцію Всесвіту.
• 14. Яка структура Всесвіту?
• 15. Чи можливий нуклеосинтез при збільшенні постійної Планка більш че на 25%?
• 16. Чому в результаті первинного нуклеосинтеза не могли утворитися хімічні елементи, які спостерігаються в сучасному Всесвіті?
• 17. Чи можна говорити про те, що реліктове вивчення зберегло пам'ять про структуру баріонів речовини ранньому Всесвіті?
• 18. Як можна довести, що все сталося через нічого?
• 19. На які експериментальні дані спирається сучасна космологія?
• 20. Розкажіть коротко про еволюцію Всесвіту до виникнення макротел.
• 21. Назвіть основні типи взаємодій. Яку роль вони відіграють в утворенні нових структур?
• 22. Чим відрізняється космологія, космогонія, астрономія, астрофізика, космонавтика?
• 23. Як впливають фундаментальні взаємодії на різних рівнях організації матерії?
• 24. Яка природа реліктового випромінювання?

тематика рефератів

• 1. Модель «Великого Вибуху» і розширення Всесвіту.
• 2. Космологічні моделі Всесвіту.
• 3. Теорія гарячого Всесвіту.
• 4. Природно-наукова концепція розвитку і еволюції Всесвіту.
• 5. Етапи освіти і розвитку Всесвіту.

ЛІТЕРАТУРА

• 1. Гусейхапов, М. К. Концепції сучасного природознавства / М. К. Гусейханов О. Р. Раджабов. - М., 2009. - 540 с.
• 2. Новиков, І.Д. Еволюція Всесвіту. - М., 1983. - С. 9.
• 3. Нескінченність і Всесвіт. - М., 1969.
• 4. Шама, Д. Сучасна космологія: пров. з англ. - М., 1973.
• 5. Єфремов, Ю. Н. В глибини Всесвіту. - М., 1977.
• 6. Шкловський, І. С. Всесвіт, життя, розум. - М "тисячі дев'ятсот сімдесят сім.

• [1] Що підтверджує модель Всесвіту? а) червоне зміщення спектрів галактик; б) реліктове, фонове випромінювання; в) критична середня щільність Метагалактики; г) однорідність і ізотропності Метагалактики; д) фотометричний, гравітаційний, термодинамічний парадокси.