Начиная с 1970-х гг. в теории элементарных часто использовалась концепция скалярного поля, самым близким аналогом которого можно считать электростатический потенциал.
Считается, что без полей такого типа очень трудно создать реалистичную теорию элементарных частиц. В последние годы были обнаружены практически все частицы, предсказанные теорией электрослабых взаимодействий, кроме скалярной. В рамках земной экспериментальной физики наблюдательное подтверждение инфляционной теории пока остается трудноразрешимой задачей.
Модель Гуса использует представление о "ложном" вакууме, из которого началась инфляция Вселенной. Он отличается от "истинного" тем, что может обладать огромной энергией. Нарушение принципа энергодоминантности, характерное для вакуума, наделяет его отрицательным давлением, которое приводит к гравитационному отталкиванию, обеспечивающему раздувание Вселенной. При расширении ложного вакуума его полная энергия не уменьшается, а растет.
Если вероятность образования пузырьков очень мала, то до их возникновения Вселенная быстро расширяется и становится большой и однородной.
В целом "ложный" вакуум - симметричное, но энергетически невыгодное, нестабильное состояние, т.е. он стремится к распаду. Квантовый распад вакуума и знаменует собой конец фазового перехода и прекращение инфляции. Новая фаза представляет собой "истинный" вакуум, для которого выполняется условие энергодоминантности.
Внутри каждого пузырька новой фазы Вселенная переходит во власть гравитационного притяжения, и экспоненциальное расширение заканчивается. Благодаря первоначальному импульсу, приобретенному в период инфляции, она продолжает расширяться, но скорость с течением времени уменьшается, как в теории горячей Вселенной.
Переход из стадии инфляции на стадию, описываемую теорией горячей Вселенной, представляет основную трудность для модели Гуса. Дело в том, что для того, чтобы энергия, выделяемая при фазовом переходе, перешла в тепловую энергию Вселенной, необходимо столкновение стенок огромных пузырей при достаточно большой плотности. Это противоречит малой скорости их образования, необходимой для замедления фазового перехода, и, следовательно, для значительного раздувания Вселенной. Кроме того, столкновения пузырьков должны приводить к нарушению однородности и изотропности Вселенной после раздувания, что противоречит поставленной задаче. естествознание солнце мир вселенная
Проблема образования и развития Вселенной волнует Человечество с момента его появления и будет волновать еще не одно столетие.
Являясь ничтожной частичкой целого, - трудно составить представление о целом. Наших знаний о материи еще не достаточно для уверенного моделирования окружающего нас пространства. Мы еще только приближаемся к той ступеньке, откуда можно уже рассмотреть все вокруг с подробностями.
Заключение
Вселенная - это весь существующий материальный мир, безграничный во времени и пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает материя в процессе своего развития. Часть Вселенной, охваченная астрономическими наблюдениями, называется Метагалактикой, или нашей Вселенной. Размеры метагалактики очень велики: радиус космологического горизонта составляет 15-20 млрд. световых лет. С эволюцией структуры Вселенной связано возникновение скоплений галактик, обособление и формирование звезд и галактик, образование планет и их спутников. Сама Вселенная возникла примерно 20 млрд. лет назад из некоего плотного и горячего протовещества. Все эти данные не могут не поражать своей неизведанностью и по мере познания ее открывают еще более интересные факты. И тем сильнее понимание не посягаемости этой махины под названием вселенная.
Вопросы по теме:
1. Составляющие протовещества на начальных этапах?
2. Главные составляющие вселенной?
3. Причина возникновения научной космологии?
4. Вклад в космологию Э. Хаббла?
5. Теория Поль Дирака?
6. Теория раздувающейся вселенной Линде?
7. Модель Гуса?
Задание 3. А.Л. Чижевский о влиянии Солнца на природные и общественные процессы
Введение
Из большого количества проблем, связанных с взаимодействием Космоса и земного человечества, Чижевский выбрал, прежде всего, влияние активности Солнца на земной исторический процесс. Собранный им материал давал возможность это сделать. Особое внимание Чижевский обратил на содержавшееся в его разнообразной информации совпадение взрывов на Солнце с большими землетрясениями и мощными извержениями вулканов на многих континентах. Казалось, что небесный огонь солнечной активности вызывал из мрака подземный огонь, вырывавшийся из таинственных глубин планеты потоками расплавленной лавы и сдвигавший огромные пласты ее поверхностного слоя.
3.1 Александр Леонидович Чижевский. Биография, вклад в науку
Александр Леонидович Чижевский был эрудированным и многосторонне одарённым человеком. Он родился 7 февраля 1897 года. После переезда семьи в Калугу учился в частном реальном училище Шахмагонова (1913-15 гг.). Окончил Московский археологический институт (1917) и Московский коммерческий институт (1918). В результате дискуссий с Циолковским Чижевский начинает исследовать проблемы солнечно-земных связей. Уже в 1915 году он выступает с докладом "Периодическое влияние Солнца на биосферу Земли" на заседании калужского общества по изучению природы. Там он впервые высказал идею о влиянии солнечной активности на земную жизнь и блестяще подтвердил её научными исследованиями.
Нестандартные научные взгляды Чижевского вызывали противодействие многих влиятельных ученых, что приводило к его отстранению от работы. В 1942 году ученый был репрессирован и отбывал наказание в лагере на Урале и в Казахстане (1942-50 гг.), где работал в клинических лабораториях над проблемами практической гематологии и гидродинамики крови.
После освобождения Чижевский находился в ссылке в Караганде (1950-58 гг.), где занимался биофизическими исследованиями крови и проблемами аэроионизации.
Почётный президент Международного конгресса по биологической физике и космической биологии (США, 1939), член Тулонской академии наук (с 1929 г.) и ряда других академий наук и международных научных обществ, Чижевский с 1959 г. разрабатывал вопрос о влиянии Солнца на физико-биологические свойства крови. В своих исследованиях широко применял математические методы.
В 1962 году Чижевский был реабилитирован. Умер А.Л. Чижевский 20 декабря 1964 года.
3.2 Влияние Солнца на природные и историко-общественные процессы, циклы солнечной активности
Чижевский пришел к выводу, что активность деятельности человека, ее ритм, подъемы и падения совпадают с ритмами пульсаций самого Солнца.
Восстания, Крестовые походы, переселения народов - все эти конкретные исторические события были связаны с усилением активности самого Солнца, возникновением пятен на нем или взрывов и влиянием этих процессов на магнитное поле Земли. Возникновение народных вождей, духовных водителей, великих полководцев, выдающихся государственных деятелей и различного рода реформаторов также было связано с активностью Солнца, и их появление и усиленная деятельность зависели от активности самого Солнца, а возможно, и других космических факторов.
Этой же закономерности было подчинено распространение учений - политических, религиозных, философских, различного рода ересей и идей, овладевавших массами.
Когда активность Солнца затухает и воцаряется на какое-то время космическое спокойствие, то "вожди, полководцы, ораторы теряют те силы, которые в предшествовавший период сковывали массы и принуждали их к повиновению. Массы уже с трудом подчиняются внушению".
Из сказанного следует заключить, что есть некоторая внеземная сила, воздействующая извне на развитие событий в человеческих сообществах. Одновременность колебаний солнечной и человеческой деятельности служит лучшим указанием на эту силу.
Циклы процесса солнечной активности
А.Л. Чижевский обнаружил 11-летний, ритмически повторяющийся цикл развития солнечной активности, в котором выделил 4 этапа:
1. Период минимума.
2. Период увеличения активности.
3. Период максимума.
4. Период деградации.
Каждый период имеет свою продолжительность, и возможны некоторые незначительные отступления и в циклах, и в периодах. Однако среднее их арифметическое остается более или менее постоянным: I период составляет 3 года, II - 2 года, III - 3 года, IV - 3 года.
Историко-психологические особенности циклов
Чижевский установил историко-психологические особенности 11-летних циклов. Их оказалось две, и они повторялись из цикла в цикл.
Первая. "…В средних точках течения цикла массовая деятельность человечества на всей поверхности земли, при наличии в человеческих сообществах экономических, политических или военных возбуждающих факторов, достигает максимального напряжения, выражающегося в психомоторных пандемиях: революциях, восстаниях, войнах, походах, переселениях, создающих новые формации в жизни отдельных государств и новые исторические эпохи в жизни человечества и сопровождающихся интеграцией масс, выявлением их активности и правлением большинства".
Вторая. "В крайних точках течения цикла напряжение общечеловеческой деятельности военного или политического характера понижается до минимального предела, уступая место созидательной деятельности и сопровождаясь всеобщим упадком политического или военного энтузиазма, миром и успокоенною творческою работою в области организации государственных устоев, международных отношений, науки и искусства при дезинтеграции и депрессии масс и усилении абсолютистских тенденций власти".
Влияние солнечной активности на возникновение заболеваний
Из всех заболеваний, которые подвержены воздействию магнитосферных бурь, сердечно-сосудистые были выделены, прежде всего, поскольку их связь с солнечной и магнитной активностью была наиболее очевидной. Проводились сопоставления зависимости количества и тяжести сердечно-сосудистых заболеваний от многих факторов внешней среды (атмосферное давление, температура воздуха, осадки, облачность, ионизация, радиационный режим и так далее), но достоверная и устойчивая связь сердечно-сосудистых заболеваний выявляется именно с хромосферными вспышками и геомагнитными бурями
Выявлена связь солнечной активности и с функционированием других систем организма, с онкозаболеваниями.
Наибольшая заболеваемость раком имела место в период спокойного Солнца, наименьшая - при самой высокой солнечной активности. Предполагают, что это связано с тормозящим действием солнечной активности на малодифференцированные клеточные элементы, в том числе на раковые клетки.
Было установлено, что в годы снижения солнечной активности заболеваемость злокачественными опухолями возрастала.
3.3 Применение идей А.Л. Чижевского в естествознании
Теперь изучением ритмов, и не только солнечных, а любых космических ритмов, занимаются специалисты самого разного профиля - геологи, физиологи, врачи, биологи, гистологи, метеорологи, астрономы.
Например, установлено, что исходя из солнечной активности, можно прогнозировать погоду, в частности, засухи в тех или иных участках Земли, а также размножение вредителей: грызунов и саранчи. Такие прогнозы позволяли предпринимать определенные меры, например, в 1958 году Н.С. Щербаков предсказал размножение саранчи и ее залет на территорию Туркмении, и ее быстро ликвидировали благодаря его прогнозу. В основе такого массового размножения вредителей лежат изменения климатических факторов, связанных с солнечной активностью.
Изучение влияния Солнца на рыб может помогать и рыбодобывающей отрасли. Камчатский ихтиолог И.Б. Бирман в 1976 г. в своей докторской диссертации показал, что одной из внешних причин колебаний численности рыб кроме Луны может быть и солнечная активность. На основании своих исследований динамики природных процессов в зависимости от солнечной активности, Бирман еще в 1957 г. предсказывал, что в ближайшие 10 лет запасы кеты без применения энергичных мер резко уменьшатся. Действительно, после максимума 1957 г. это произошло.
Заключение
Солнце освещает и согревает нашу планету, без этого была бы невозможна жизнь на ней не только человека, но даже микроорганизмов. Солнце - главный (хотя и не единственный) двигатель происходящих на Земле процессов. Но не только тепло и свет получает Земля от Солнца. Различные виды солнечного излучения и потоки частиц оказывают постоянное влияние на её жизнь.
Космическая погода постепенно занимает подобающее ей место в нашем сознании. Как и в случае с обыкновенной погодой, мы хотим знать, что нас ждет и в отдаленном будущем, и в ближайшие дни.
Вопросы к теме:
1. Первый научный труд А.Л. Чижевского о солнечной активности
2. Основные парадигмы А.Л. Чижевского
3. Учения, связанные с данными выводами
4. Циклы солнечной активности
5. Историко-психологические особенности циклов.
6. Сферы изучения солнечной активности, и прогнозирования.
Задание 4. Глобальный эволюционизм как мировоззренческая основа современной картины мира
Введение
Рассмотрение идеи глобального эволюционизма имеет своей первоочередной задачей ликвидацию разрывов между разными областями бытия. Поэтому внимание сторонников идеи глобального эволюционизма обращено на те области знания, которые могли бы быть экстраполированы на весь универсум и были бы способны связать в некое единство разные фрагменты бытия. Такими дисциплинами оказываются термодинамика, эволюционная биология и в последнее время - синергетика. Мы рассмотрим универсалистские программы, исходящие из области биологических теорий эволюции и задающие биологическое видение универсалий мира.