Аламның пайда болуы туралы түсінік

Арыштық физика пәні туралы түсінік

Арыштық физика пәнінің міндеттері мен мақсаты

аламның пайда болуы туралы түсінік

Ғалам – алуан түрлі формада болатын әрі ұдайы өзгеріп отыратын, кеңістік пен уақыт бойынша шеті де, шегі де жоқ бүкіл дүние. Ғаламды зерттеумен тікелей шұғылданатын ғылым – астрономия.

Ал барлық ғылым білімге негізделген Ғалам жөніндегі пайымдаулар космологияның мәселесі болып есептеледі. Ғалам туралы ұғымның дамуы бірнеше кезеңге бөлінеді. Ғаламның шексіздігі туралы алғашқы пікір ежелгі дәуірдегі грек ғалымы Гераклиттің (б.з.б. 5 ғ.) еңбектерінде кездеседі. Ол Ғалам мәңгілік, аспан денелерін құрайтын материя жаңадан жасалмайды және жойылмайды деп тұжырымдаған. Гераклиттің көзқарасын Демокрит, Эпикур және Лукреций одан әрі дамытқан. Одан кейінгі дәуірлерде Жердің шар тәрізді екенін және аспан шырақтарының бір-бірінен алшақтылығын анықтауға байланысты зерттеулер (Пифагор, Аристотель, Эратосфен) жүргізілген. Жердің шар тәрізділігі туралы түсінікке сүйеніп, грек философы Филолай (б.з.б. 5 ғ.) және грек астрономы Аристарх Самосский (б.з.б. 4–3 ғ-лар) Жердің қозғалатындығы жөнінде жорамал жасаған. Бірақ шіркеу мен дін үстем болған дәуірде мұндай озық ойлар қолдау таппай, көмескіленіп қала берген. Птолемей негізін қалаған дүниенің геоцентрлік жүйесі шіркеудің қолдауымен Қайта өркендеу дәуіріне дейін үстемдік еткен. Н.Коперниктің «Аспан сферасының айналысы туралы» атты кітабы космогонияда ғыл.-зерттеуге жол ашты. Жерді аспан денелерінің бірі деп санаған Коперниктің пікірін Дж. Бруно одан әрі дамытып, жұлдыздар әлемі шексіз деген тұжырымға келді. Коперник қалыптастырған дүниенің гелиоцентрлік жүйесі Ғалам туралы ғылымның негізіне айналды. Біз мекендеген Жер де, басқа планеталар, құйрықты жұлдыздар мен метеорлық денелер тәрізді, Күн жүйесінің құрамына енеді. Күн жүйесінің диам. 10 млрд. км-дей. Бұл қашықтықты жарық 10 сағ-қа жуық уақытта жүріп өтеді.

20 ғ-дың 30-жылдарының соңындағы зерттеулердің (В.Я.Струве, Ф.В.Бессель, Т.Гендерсон) нәтижесінде Ғалам жөніндегі адамзат білімінің шегі кеңейе түсті. Галактиканы (Құс жолы) зерттеуге байланысты жұмыстар кеңінен жүргізілді. Сөйтіп, Күн жүйесінің өзі Галактиканың құрамына енетіні дәлелденді. Галактиканың мөлшері мен құрылысы дәлірек анықталды. Бұл аса күрделі жүйенің диам. шамамен 30 мың пк-ке (шамамен 100 мың жарық жылы) жуық. Кейінірек Ғалам кеңістігінде біздің Галактикатәріздес миллиондаған басқа да галактикалардың бар екендігі анықталды. Зерттелген галактикалар жиыны Метагалактика деп аталады. Астрономия аспаптардың көмегімен Метагалактиканың бірнеше млрд. пк қашықтықтағы кейбір бөліктерін бақылауға болады. 1963 ж. бұдан да алыс қашықтықтағы квазарлар ашылды. Ғ-ның зерттелген бөлігінің шектеулігі кеңістіктің шексіздігі туралы идеяға ешқандай қайшы келмейді. Өйткені қазіргі физ. көзқарас бойынша кез келген нақты не болжалды жүйенің алатын көлемі осы жүйеге қатысты әр түрлі жылдамдықпен қозғалатын бақылаушылар үшін бірдей болмайды. Метагалактиканың белгілі бір бақыланған бөлігінің қасиеттерін бүкіл Ғ-ға таратуға және сол арқылы бүкіл Ғ-ды түсіндіруге болады деген Ғ. құрылысының әр түрлі теориялары бар. Мұндай жеңілдетілген сұлбалар көптеген нақты зерттеулер үшін өте құнды болып есептеледі. Өйткені олар ғаламның үлкен көлемінің қасиеттерін зерттеуге мүмкіндік береді. Дегенмен, алдын ала жиналған жорамалдар шартты екендігін ұмытпау керек. Шын мәнісінде, жұлдыздық астрономияның көптеген есептерін шешу кезінде Галактиканы шексіз созылып жатыр деп ұйғару қолайлы болады. Бірақ зерттеуші нақты есептерді шешу кезінде, Галактиканы шексіз деп есептей отырып, мұндай ұйғарымның шартты екендігін түсінеді. Дәл осы тәрізді жеңілдетілген ұйғарымдарға негізделген және дербес зерттеулерге арналған теор. сұлбалар да бүкіл ғаламның теориясы бола алмайды. Олар кейде пайдалы жұмыстық сұлбалар ғана болып есептеледі. Сонымен біз ғаламның ең жалпы немесе ең ірі масштабтағы қасиеттерін айтқанда, Метагалактиканың қасиеттері мен құбылыстарын түсінуге болады. 20 ғ-дың 70-жылдарында әр түрлі елдердегі астрономдардың ұжымдық еңбектерінің нәтижесінде Метагалактиканың мынадай маңызды қасиеттері анықталды:

1. Галактикалар Метагалактикада бірқалыпты таралмаған; олардың көпшілігі галактикалар шоғырлары мен топтарына жинақталған;

2. Галактикалар бір-бірінен, жуық шамамен, орналасу қашықтығына пропорционал болып қашықтайды (мыс., бір-бірінен он млн. пк қашықтықтағы галактикалар 600 км/с жылдамдықпен қашықтайды). Бұл ұлғаю, Доплер принципіне сәйкес, галактикалар спектріндегі спектрлік сызықтардың қызыл ығысуы ретінде байқалады. Мұндай алып құбылыс, көбінесе Ғаламның ұлғаюы деп аталады;

3. Ғ-ның біз орналасқан бөлігі миллиметрлік радиотолқындар диапазонындағы радиосәулемен бірқалыпты толтырылған.

Ондай радиосәуленің тығыздығы температурасы 3 К-ге тең абсолют қара дененің сәулесіне сәйкес келеді. Бұл сәуле реликт сәуле деп аталады. Реликт сәуле, өткен ерте дәуірдегі Метагалактиканың пайда болу бастамасына байланысты сәуле шығару процесінің қалдығы деп жорамалданады. 20 ғ-дың ортасына дейін Ғ-ның бізге бақыланатын бөлігіндегі заттың басым бөлігі жұлдыздарға, ал оның аз ғана бөлігі жұлдызаралық заттарға, планеталар мен құйрықты жұлдыздарға шоғырланған деп ұйғарылып келді. Алайда галактикалардағы галактикалар ядроларының белсенді орталық ретіндегі рөлі тұжырымдалған соң және квазарлар ашылғаннан кейін, ғаламда массасы жұлдыздардың массасынан, ең кіші дегенде млн. есе артық денелер болатыны анықталды. Мұндай жұлдыз тәрізді денелердің бірлік көлемдегі жиынтық массасын жұлдыздардың массасымен тіпті де салыстыруға болмайды. Дегенмен, ғаламның даму процесінде бұл массалардың орасан зор рөл атқаратындығына күмән жоқ. Қазір жарықтылығы өте жоғары квазарлар массасы ең көп деген жекеленген галактикалардан жүздеген есе артық сәуле шығаратыны белгілі болып отыр. Сонымен ғаламдағы заттың басым бөлігі галактикаларда шоғырланған деген тұжырым ғаламның нақты бейнесін едәуір дәлірек сипаттай алады. Дегенмен, тек галактикалар ғана бақыланатын ғаламның ең ірі құрылымдық бірліктері деп есептеуге болмайды. Олар галактика шоғырлары мен топтарына шоғырланған. Оқшау галактикалар сирек кездеседі. Галактикалардың топталу тенденциясы – ғаламның ең маңызды құрылымдық қасиеттерінің бірі. Бірсыпыра зерттеулер галактикалар шоғыры мен топтарынан да гөрі үлкен жүйелер – галактикалардың асқын шоғыры болатындығын дәлелдеп отыр. Алайда галактикалық асқын шоғырлардың аспан сферасындағы проекциясы бір-бірімен қабаттасып кететіндігі оларды зерттеуге көп кедергі келтіруде. Қорыта айтқанда, ғаламның бақылауға қолайлы бөлігінің бір текті еместігі және топталу тенденциясы – ғаламға өте тән белгі. Жұлдыздар мен жұлдызаралық зат иондалған газдан құралған. Бұл ғаламдағы заттың негізгі физ. пішіні қатты зат та, сұйықтық та, бейтарап газ да емес, иондар мен электрондардан тұратын плазма деген қорытынды жасауға мүмкіндік береді. Алайда пульсарлардың ашылуы айныған бариондық газдан құрылған аса тығыз денелердің болатындығын дәлелдейтін бақылау деректерін берді. Аспан нысанының спектрлік сызықтарында байқалатын қызыл ығысудың сол нысанға дейінгі қашықтыққа пропорционалдығын тұжырымдайтын Хаббл заңы жарық жылдамдығымен салыстырғанда әлдеқайда төмен жылдамдықтар үшін ғана орындалады. Ал бізден екі млрд. пк-тен астам қашықтықтағы галактикадан тыс нысандарда (квазарлар, квазижұлдыздық нысандар) қашықтық артқан сайын жылдамдық та артады, бірақ олар үшін Хаббл заңы орындалмайтыны байқалды. Соңғы бақылаулар космогонияда берілетін қызыл ығысудың жалпы негізгі талдауын растап отыр. Ғ-ды құрайтын әр түрлі жүйелердің, сондай-ақ денелердің эволюциясындағы көптеген процестердің ашылуы бақылау деректері мен теор. есептеулердің негізінде ғарышэволюциясының заңдылықтарын зерттеуге мүмкіндік берді. Мұндағы маңызды міндеттердің бірі – ғарыштық нысандар мен олардың жүйелерінің жасын анықтау. Ғарыштық денелердің не жүйелердің жасының сипатын анықтай отырып, олардың «пайда болу сәті» деп мынадай екі сандық баға түсініледі:

· бақыланатын күйде тұрған жүйеге кететін уақыт;

· берілген жүйенің пайда болуы мен жойылуының арасындағы толық уақыт.

Бұл екі шаманың біріншісі жүйенің жасы, ал екіншісі жүйенің өмір сүру уақыты (теор. есептеулер негізінде алынады) деп аталады. Метагалактиканы құраушы галактикалардың бір-бірінен қашықтайтын фактісі, бұдан қандай да бір уақыт бұрын, Метагалактиканың сапасы бұдан өзгеше күйде әрі тығыз болғанын көрсетеді. Хаббл тұрақтысының ең ықтимал мәнін ескере отырып, Метагалактиканың қазіргі күйге дейінгі ұлғаю уақытының мәнін, шамамен 17 млрд. жыл деп есептеуге болады. Ал галактикалар мен жекеленген жұлдыздардың жасы бұдан аздау болатыны табиғи нәрсе. Көптеген галактикалар құрамының біртекті еместігі олардағы жұлдыздардың бір-бірімен толық араласпағандығын дәлелдейді. Бұл әрбір галактиканың өз осінің төңірегінде бірнеше ондаған айналымнан артық айналым жасамағандығын білдіреді. Біздің Галактиканың өз осі төңірегіндегі бір айналымына кететін уақыт, шамамен 200 млн. жылға жуық. Басқа галактикалардың да бір айналымына кететін уақыт осымен шамалас. Сонымен галактикалардың орташа жасы 10 млрд. жыл деп есептеледі. Галактикадан тыс астрономияның деректері бойынша, кейбір галактикалар шоғырлары мен топтарының айналу жылдамдықтарының өте үлкен болуы себебінен, тартылыс күші оларды шоғырлар мен топтарда ұстай алмайды да, ыдырайды. Көптеген жағдайда, ыдырауға кететін уақыт 1–2 млрд. жыл деп есептеледі. Дегенмен, 200–500 млн. жылдан кейін ыдырайтын галактикалар да белгілі. Мұның өзі галактикалар арасында, кейде өте жас нысандардың да кездесетінін, яғни Метагалактиканың қазіргі даму кезеңінде жаңа галактикалардың пайда болу процесінің жүріп жатқандығын көрсетеді. Галактикалар мен галактикалар шоғырлары жасының сипаттамаларын анықтайтын қазіргі бар әдістер олардың өмір сүру уақытын бағалауға мүмкіндік береді. Нысанның жасы әрдайым оның өмір сүру уақытынан кіші болғандықтан, сол әдістер арқылы нысан жасының жоғары шекарасының мәнін анықтауға болады. Метагалактиканы бүкіл ғаламмен теңдестіруді жақтаушылар, ғаламның жасы үшін, кейде Метагалактиканың жасын қабылдайды. Өйткені Ғ-да бір-бірінен алыс тұрған метагалактикалардың болатындығын дәлелдейтін фактілер әзірше жоқ. Алайда Метагалактика мен бүкіл ғаламның, сондай-ақ жекеленген метагалактикалар арасындағы күрделі қатыстардың болу мүмкіндігі жоққа шығарылмайды. Кеңістіктің мұндай үлкен көлемінде Евклид геометриясының принциптерін қолдануға болмайды. Бұл қатыстартопологиялық жағынан да күрделі болуы мүмкін. Сондықтан бүкіл ғаламның жасы туралы айту әлі ертерек. Квазарлар мен квазижұлдыздар ашылғаннан кейін Ғ-ның бұрынғы күйін зерттеудің жаңа мүмкіндіктері туды. Оларды бақылай отырып, Метагалактиканың сол аймағы жөнінде белгілі бір тұжырым жасауға болады. Бақылаулардың қорытындысын талдау нәтижесінде Метагалактиканың өте ертедегі бұрынғы күйі қазіргі күйінен мүлдем өзгеше болғандығы анықталды. Сонымен Метагалактика ылғи да эволюция үстінде деген тұжырым дәлелді болып есептеледі. Алып галактикалар 100 млрд-тан астам жұлдыздан, ал Метагалактика 100 млн-нан кем емес жұлдыздан құралатындықтан ғаламдағы жұлдыздардың саны 1019-нен астам деп есептеледі. Сондықтан мұндай кейбір жұлдыздардың төңірегінде органик. өмірдің, сондай-ақ Жерден тыс өркениеттің болу мүмкіндігі теріске шығарылмайды.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: