Природа звезд

Не исключено, что это гигантская черная дыра, а может быть, какое-то иное сверхплотное образование еще неизвестной нам природы.

Еще сравнительно недавно в астрономии господствовали представления, которые являлись прямым продолжением идей классической физики. Развитие рассматривалось как медленный и плавный процесс перехода от одного стационарного состояния к другому. Считалось, что звезды постепенно рассеивают свое вещество и оно накапливается в виде гигантских туманностей. Туманности снова сгущаются в звезды и т. д. Однако новые открытия свидетельствуют о том, что существенное значение для развития материи в наблюдаемой области Вселенной, видимо, имеют нестационарные, в частности взрывные, процессы. Можно предполагать, что нестационарные явления представляют собой свое: разные поворотные пункты в развитии космических объектов, где совершаются переходы материи из одного качественного состояния в другое, возникают новые небесные тела.

Разумеется, вопрос о возникновении различных космических объектов и физической природе нестационарных явлений в космосе еще окончательно не решен. Над решением его астрономам придется еще немало поработать. В частности, одна I из самых животрепещущих проблем современной физики и астрофизики состоит в том, чтобы установить, в каком физическом состоянии находилось вещество до начала расширения Метагалактики. Видимо, это было состояние чрезвычайно высокой плотности. Для описания явлений, происходящих при столь высоких плотностях, современные фундаментальные физические теории, к сожалению, неприменимы. Дело в том, что при подобных условиях проявляются не только гравитационные, но и квантовые эффекты, характерные для процессов микромира. А теории, которая объединила бы те и другие, пока еще не существует. Над разработкой такой теории — квантовой гравитационной теории — сейчас усиленно работают физики-теоретики.

Несмотря на это, уже сейчас ясно, что и первоначальный плазменный сгусток, и то, из чего он образовался, были особыми формами существования материи. Некоторые ученые считают, что первоначальный сгусток возник из вакуума. Вакуум, который физика XIX столетия считала пустотой, в действительности представляет собой своеобразную форму материи, способную при определенных условиях «рождать» вещественные частицы без нарушения закона сохранения материи и движения.

Что касается мирового пространства, то его неограниченность не вызывает сомнения. Мир — это материя, а материя не может иметь границ в том смысле, что за материальным миром может располагаться нечто нематериальное. И это, разумеется принципиальный философский вопрос — вопрос о материальном единстве мира.

Что же касается его конечности или бесконечности, то этот вопрос могут решить только конкретные науки — астрономия и физика.

И еще одно важнейшее свойство материального мира необходимо отметить — его бесконечное разнообразие.

Наша Вселенная — это часть материального мира. Но эта часть тоже может быть как конечной, так и бесконечной. Ее геометрические свойства самым тесным образом связаны со средней плотностью массы. Проделав" мысленный эксперимент. Соберем все массы, имеющиеся во Вселенной, и равномерно распределим по всему пространству Вселенной. Выясним, какова окажется средняя плотность. Из общей теории относительности Эйнштейна следует, что если эта плотность превосходит 10 29 г/см3, то пространство Вселенной замкнуто и, конечно, в противном случае оно незамкнуто и бесконечно. В соответствии с существовавшими до настоящего времени астрофизическими данными реальная средняя плотность оценивалась ниже критического значения.

Однако не так давно был получен результат, который может внести в представления о геометрии Вселенной серьезные изменения. Результат, о котором идет речь, связан со свойствами уже известной нам элементарной частицы нейтрино. Долгое время считалось, что эта частица всегда движется со скоростью, в точности равной скорости света, и лишена так называемой массы покоя. С другой стороны, теория не накладывала никаких запретов и на возможность наличия у нейтрино массы, отличной от нуля.

В результате ученые пришли к выводу, что масса нейтрино, по-видимому, не равна нулю, а составляет около одной тридцатитысячной массы электрона. Масса не столь большая, но сам факт ее существования, если он подтвердится, повлечет за собой важные последствия для целого ряда астрофизических представлений и проблем, в том числе и для решения вопроса о пространственной конечности или бесконечности Вселенной.

Изучая Вселенную, астрономы на основе данных наблюдений строят все более сложные и все более точные модели, способные описать и объяснить все большее число космических явлений. Однако любая такая теоретическая модель — это не сама Вселенная, а только ее приближенное описание, которое по мере развития науки становится все более глубоким и все более близким к реальной действительности.

Современные средства астрономических наблюдений — мощные телескопы и радиотелескопы — охватывают огромную область пространства радиусом около 12 миллиардов световых лет. Как мы уже отмечали, до одной из ближайших к нам галактик — туманности Андромеды — световой луч бежит 2 миллиона лет. А ведь огромный путь от Солнца до окраинной планеты Солнечной системы Плутона — свет преодолевает всего за пять с половиной часов. Таковы скромные размеры планетной семьи Солнца на фоне гигантских масштабов Метагалактики.

Заключение

Развитие астрономии в XX веке выявило тесную взаимосвязь и взаимозависимость между существованием жизни на Земле и свойствами Вселенной. В физическом отношении человечество является частью Вселенной и подчиняется действующим в ней физическим и другим закономерностям. В частности, само возникновение жизни на Земле обусловлено всем ходом эволюции материи во Вселенной, эволюции, на определенном этапе которой сложились условия, сделавшие возможным образование живых структур.

Теснейшим образом связано наше существование и с фактом расширения Вселенной. Взаимное удаление галактик приводит к тому, что их электромагнитное учение приходит к нам сильно ослабленным. Если бы галактики сближались, то плотность радиации во Вселенной была бы столь велика, что жизнь не могла существовать.

Таким образом, в широком смысле слова Вселенная является средой нашего обитания. Поэтому немаловажное значение для практической деятельности человечества имеет то обстоятельство, что во Вселенной господствуют необратимые физические процессы, что она изменяется с течением времени. Человек приступил к освоению космоса, наши свершения приобретают все больший размах, глобальные и даже космические масштабы. И для того, чтобы учесть их близкие и отдаленные последствия, те изменения, которые они могут внести в состояние среды нашего обитания, в том числе и космической, мы должны принимать во внимание не только земные процессы, но и закономерности космического масштаба.

Список литературы

Астахова, В. Г. Мир вокруг нас: Беседы о мире и его законах, М.: Политиздат, 1983. — 175с.

Бабушкин, А. Н. Современные концепции естествознания, М.: Прогресс, 2000. — 178с.

Пригожин, И. Время, хаос, квант. К решению парадокса времени, М.: Прогресс, 1994. — 143с.

Эйнштейн, А. Собрание научных трудов в четырёх томах. Том I. Работы по теории относительности 1905;1920, М.: Наука, 1985. 700с.

Астахова В. Г. Мир вокруг нас: Беседы о мире и его законах, М.: Политиздат, 1983. — С.

175.

Пригожин И. Время, хаос, квант. К решению парадокса времени, М.: Прогресс, 1994. — С.

143.