Реферат: Теория развития Вселенной

 

ВОЛГОГРАДСКАЯАКАДЕМИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ

КАФЕДРАФИЛОСОФИИ И КУЛЬТУРОЛОГИИ

ПРЕДМЕТ:КОНЦЕПЦИЯ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

РЕФЕРАТ НАТЕМУ: ТЕОРИЯ РАЗВИТИЯ ВСЕЛЕННОЙ

                                                                                  ВЫПОЛНИЛ:

                                                                                  СТУДЕНТГРУППЫ УЗ-304

                                                                                  ЗОЛОТОВЕРХОВАН.Б.

                                                                                  ПРОВЕРИЛ:

                                                                                  МУХАТ.П.

г.ВОЛГОГРАД, 1997

            Однимиз важнейших революционных сдвигов естествознания XX века является прочновошедшая в арсенал современного естествознания идея эволюции материи на всехуровнях, идея развития Вселенной как целого.

            Еще 40-50 лет назад астрофизикиизучали типы небесных тел, известные с глубокой древности, — планеты, звезды,рассеянное (диффузное) вещество. Они интересовались в первую очередьравновесными состояниями космических объектов, например звезд. Конечно, и тогдабыли известны отдельные нестационарные, взрывающиеся объекты, но онирассматривались как нечто аномальное и случайное. Однако прогресс современнойастрофизики показал, что одной из наиболее характерных черт охваченнойнаблюдениями области Вселенной является колоссальное качественное многообразиеобъектов 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 нестационарныепроцессы.

            Со всей очевидностью выяснилось, чтовзрывные процессы во Вселенной представляю собой закономерные фазы развитиямногих типов небесных тел; в одних случаях они связаны с рождением новыхнебесных объектов, в других — с переходом таких объектов ( например звезд ) вновые физические состояния, сопровождающиеся перестройкой их структуры.

            Подобное истолкование нестационарныхобъектов во Вселенной было подсказано диалектической концепцией развития,особенно представлениями о внутренних противоречиях как источнике развития ипереходе количественных изменений в качественные.

            Таким образом, один из наиболеепринципиальных результатов современной астрофизики состоит в том, что свойствакосмических объектов и их внутреннее строение обусловлены развитием этихобъектов, т.е. могут быть объяснены лишь с эволюционной точки зрения. А этоозначает, что принципы единства и развития материи в исследованиях Вселеннойвыступают как методологические ориентиры, неотделимые друг от друга.

            Многие черты эволюционных процессовво Вселенной пока еще не прояснилось в достаточной мере. Например, многиеастрономы считают, что галактики, звезды, планеты образуются из рассеянного,диффузного  вещества, путем егоуплотнения, тогда как, по мнению других, эволюционные  процессы развертываются в противоположномнаправлении — от плотного или сверхплотного состояния к менее плотному. Ясно,что вопрос  о природе вещества, изкоторого сформировались наблюдаемые нами космические системы и механизмы этих процессов,является естественнонаучным, астрономическим и астрофизическим вопросом. Он должен решаться и будет решен на основе анализанаблюдательных данных, причем можно надеяться, что это произойдет в не слишкомотделанное будущем. Не исключено, что в какое — то время одержит верх одна изконкурирующих в астрономии эволюционных концепций, а возможно в какой-то формеосуществится их синтез.

            Но обсуждаемая проблема имеет исущественный философский аспект. В самом деле, для материалистическойдиалектики как теории развития представляет большой интерес вопрос — каковаобщая направленность процессов космической эволюции: совершается ли она тольковсегда только в одном каком-то направлении или во всей Вселенной имеет местодиалектическое взаимодействие противоположных направлений эволюционногопроцесса?

            В свое время Ф.Энгельс нарисовал в“Диалектике природы” грандиозную картину круговорота материи во Вселенной. Этокруговорот  не означает непрестанногоповторения или воспроизведения одного и того же. Напротив, круговорот материиво Вселенной включает бесконечные качественные преобразования состояний и формдвижущейся материи. Прогрессивное развитие от некоторого первоначальногосостояния материи до высшего — мыслящего духа, согласно Энгельсу, пробивалосебе дорогу в ходе взаимодействия различных процессов.

            Дальнейшие исследования показали,что круговорот материи во Вселенной взаимосвязан с необратимостью процессовкосмической эволюции, выражаемой принципом развития энтропии. Логичнопредположить, что необратимая эволюция иерархии структурных уровней космическихсистем, образующих  нашу Метагалактику,при одних условиях совершается от более плотных состояний к менее плотным (одним из примеров такого процесса может служить переход от сверхплотногосостояния, в котором находилась Метагалактика в начальной стадии своейэволюции, к ее последующим состояниям), в других — она происходит, вероятно, внаправлении уплотнения вещества.

            Именно исследование диалектики этихпротивоположно направленных процессов в их взаимосвязи позволит понять,например, как именно возникают плотные и сверхплотные состояния космическихобъектов, которые как сейчас выясняется, представляют собой одно из чрезвычайнораспространенных состояний  материи воВселенной. Разумеется, конкретные детали этих процессов будут установлены,исходя из анализа фактических данных.

            В этой связи особое место занимаетвопрос о философском статусе второго начала термодинамики. Это закон в прошломнеоднократно вызывал философские дискуссии именно с материалистической точкизрения, так как казалось, что он неизбежно приводил к пресловутой тепловойсмерти мира. Но релятивистская космология показала, что наша Вселенная,находящаяся в нестационарных внешних условиях, в качестве каковых выступаютметрические свойства пространства-времени (т.е. гравитационное поле), несмотряна действие второго начала, не достигает полного равновесия (тепловой смерти)

            Второе начало термодинамики (принцип увеличения энтропии)  выражаетнеобратимость всех известных реальных процессов, а тем самым необратимыеизменения самых общих, известных современной науке форм материи. В такойтрактовке принцип увеличения энтропии можно рассматривать какестественнонаучное выражение общефилософского принципа развития. Как законсохранения и превращения энергии является естественнонаучным выражением общейидеи несотворимости и неуничтожимости материи, так второе начало является однимиз естественнонаучных выражений идеи развития.

            Для современной науки характерно,что чем глубже она проникает в микромир, тем больше возможностей открываетсядля понимания крупномасштабной структуры Вселенной. Последняя не являетсявечной и неизменной, а представляет собой результат развития материи,своеобразную реализацию тех потенциальных возможностей, которые были заложены вглубинах микромира.

            Элементарный уровень организацииматерии включает  наряду с элементарнымичастицами еще и такой необычный физический объект как вакуум. Физический вакуум- не пустота, а особое состояние материи. В вакуум погружены все частицы и всефизические тела. В нем постоянно происходят сложные процессы, связанные снепрерывным появлением и исчезновением так называемых “виртуальных частиц”.

            Виртуальные частицы — этосвоеобразные потенции соответствующих типов элементарных частиц, их “вакуумныекорни”, частицы, готовые к рождению, но не рождающиеся, возникающие иисчезающие в очень короткие промежутки времени. При определенных условиях они могутвырваться из вакуума, превращаясь в “нормальные” элементарные частицы, которыеживут относительно независимо от породившей их среды и могут взаимодействоватьс ней.

            Первые шаги по пути исследованиясубэлементарного уровня материи привели к принципиально новым идеям окачественном многообразии вакуума. Выяснилось, что физический вакуум способенскачком перестраивать свою структуру. такие переходы из одного состояния кдругому, связанные с резким изменением характеристик системы, в физике называютфазовыми (известным их примером служат переходы воды в пар и лед). Физическийвакуум тоже оказался способным к фазовым скачкам.

            Эти новые идеи современной физикимикромира послужили опорой необычных представлений о развитии нашейастрономической Вселенной, о ее возникновении путем взрыва, связанного смассовым рождением элементарных частиц в результате одного из фазовых переходоввакуума. Взаимодействие объектов субэлементарного уровня и возникающих на ихоснове элементарных частиц служит фундаментом для образования более сложныхматериальных систем. Из элементарных частиц строятся атомы, которые являются качественно специфическим видом материи.

            Элементарные частицы, ядра атомов,ионы ( атомы, потерявшие часть электронов на электронных оболочках) могутобразовать особое состояние материи, подобие газа, которое называется плазмой. Огромные плазменные тела,стянутые электромагнитными гравитационными полями, образуют звезды, представляющие особый уровеньорганизации материи. В их недрах протекают ядерные реакции, в ходе которых одничастицы превращаются в другие, и за счет этого звезды постоянно излучаютэнергию.

            Звезды выступают как  своеобразная кузница атомов. Благодаряпротекающим в них превращениям элементарных частиц образуются ядра атомов, а напериферии и в окрестностях звезд, при понижении температуры, а также в результатевыбросов вещества из звезд при их взрывах, возникают атомы. В результатевзаимодействия атомов формируется следующий уровень организации материи — молекулы. За молекулами следует уровень макротел (жидких, твердых,газообразных). Особый тип макротел, который можно считать специфическим видомматерии, образуют планеты — тела сосложной внутренней структурой, имеющие ядро, литосферу, а в ряде случаеватмосферу и гидросферу. Звезды и планеты составляют планетные системы.  Огромные скопления звезд, планетных систем,межзвездной пыли и газа, взаимодействующих между собой, образуют особыеобъекты, которые называют галактиками.Земля принадлежит к одной из таких галактик, которая представляет собойгигантскую эллипсовидную спиралеобразную систему. Основная масса звезд,относящихся к нашей галактике, сосредоточена в диске размером сто тысячсветовых лет по диаметру и толщиной в тысячу пятьсот световых лет. Наше Солнценаходится на окраине галактики и вращается вокруг ее ядра, делая полный оборотза 200 млн. лет ( так называемый галактический год). Ядро галактики, состоящееиз очень плотного скопления звезд, разогретого межзвездного газа и пыли, авозможно, и включающее гипотетически сверхплотные тела, мы непосредственнонаблюдать не можем. Солнце движется в настоящее время в той части галактическогопространства, где ядро закрыть от Земли обширной пылевой туманностью. Черезнесколько млн. лет Земля выйдет из-за этого “экрана” и тогда она будетподвержена излучениям, идущим от ядра. Сейчас ядро нашей галактики спокойное;оно излучает постоянный поток энергии. Но в принципе ядра галактик могут быть иактивными, способными к выбросам за короткий промежуток времени ( за несколькомесяцев и даже недель) чрезвычайно больших количеств энергии. Не исключено, чтоядро нашей галактики через определенные промежутки времени тоже может проявлятьвзрывную активность. Возможно, что если бы в периоды взрывных процессов Земляне была экранирована пылевыми туманностями, а была открыта, то излучения ядравлияли бы на состояние и развитие жизни на ней. Важно осознавать, что и земная жизнь и человечество как ее часть зависятот организации космоса. Поэтому знание принципов его организации стольнеобходимо для понимания и происхождения земной жизни, и наших взаимодействий сприродой.

            Галактики разных типов образуютскопления- системы галактик, которыепредставляют собой особые объекты, обладающие свойствами целостности. Если,несмотря на огромные расстояния между галактиками ( в десятки, сотни млн. иболее световых лет), провести аналогию между молекулами макротела и галактикамив скоплениях, то оказывается: такие скопления можно уподобить весьма вязкойсреде.

            Наконец, кроме скопления галактикесть еще более высокий уровень организации материи — Метагалактика представляющая собой систему взаимодействующихскоплений галактик. При этом взаимодействуют они так, что удаляются друг одруга с очень большими скоростями. И чем дальше отстоят они друг от друга, тембольше скорость их взаимного разбегания. Это процесс называется расширением Метагалактики и представляетее особое системное свойство, определяющее ее бытие. Расширение Метагалактикиначалось с момента ее возникновения. Согласно представлениям современнойкосмологии, Метагалактика возникла примерно 20 млрд. лет назад в результатеБольшого Взрыва. Сам этот взрыв наука связывает с перестройками структурыфизического вакуума, с его фазовыми переходами от одного состояния к другому,которые сопровождались выделением огромных энергий. Так что рождение нашейВселенной (Метагалактики) — не акт ее творения из ничего ( как это пытаютсятрактовать современные теологи), а результат развития качественныхпреобразований одного состояния материи в другое.

            Современная наука допускаетвозможность возникновения и сосуществования множества миров, подобных нашейМетагалактике и называемых Внеметагалакическими объектами. Их сложныевзаимоотношения образуют многоярусную Большую Вселенную -  материальный мир с его бесконечнымразнообразием форм и видов материи. Причем не во всех этих мирах возможно томногообразие видов материи,  котороевозникает в истории нашей Метагалакики.

                        СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ :

1.Введениев философию. Учебник для вузов. В 2 ч. Ч.2/ Фролов И.Т., Араб-Оглы Э.А. и др. — М.: Политиздат, 1989. — 639с.

2.ФедосеевП.Н. “Философия и научное познание”.-М., 1983

           

           

еще рефераты
Еще работы по астрономии