Главная » Советы » Бесконечный космос. Сколько вселенных существует? Существует ли граница у космоса. Тема: История жизни на Земле и методы исследования эволюции

Бесконечный космос. Сколько вселенных существует? Существует ли граница у космоса. Тема: История жизни на Земле и методы исследования эволюции

Вселенная – это удивительное место, и благодаря науке мы узнаем все больше невероятных вещей об ее устройстве. Когда появляется одна из ниже представленных теорий о нашем существовании, многие из нас воспринимают их с известной долей скептицизма.

Но не стоит забывать, что их разрабатывали известные ученые, и, несмотря на безумные идеи, в них может быть доля правды.

1. Вселенная - это Матрица

Теория: Мы все живем в Матрице

В фильме "Матрица" главный герой, которого играет Кеану Ривз , узнает, что Вселенная, в которой он живет – всего лишь компьютерная программа , созданная огромным роботизированным интеллектом. Однако есть ученые, которые всерьез задумались над идеей того, что мы живем в настоящей Матрице.

Британский философ Ник Бостром (Nick Bostrom) пришел к выводу, что мы живем в очень сложной версии игры "The Sims". Идея состоит в том, что мы способны и склонны строить искусственную реальность , что доказывает постоянно растущая игровая индустрия.

Неизбежно в один прекрасный день, когда технологии нам позволят, мы создадим свою Матрицу. Она будет становиться все более реалистичной и сложной, пока в один день не создаст свою цивилизацию, которая в свою очередь построит свою Матрицу и так далее до бесконечности.

Позже физик Силас Бин (Silas Beane) из Университета Бонн в Германии предложил свою теорию. Согласно ей, если мы живем в компьютерной модели, то у нашей Вселенной должно быть "разрешение" . Другими словами, должно быть ограничение того, насколько маленьким может быть объект, также как ничего не может быть меньше пикселя на экране компьютера.

Такое ограничение было найдено и названо пределом Грайзена-Зацепина-Кузьмина. Хотя на научном языке это звучит довольно сложно, считается, что это первое доказательство того, что мир вокруг нас состоит из искусственных битов, созданных другим интеллектом .

2. Двойники во Вселенной

Теория: Где-то существует ваш двойник

Если правы некоторые эксперты, то где-то во Вселенной существует ваш двойник . Согласно этому предположению, возможно только определенное количество сочетаний частиц.

Так, например если в комнате с детьми оставить наборы из 5 деталей LEGO, то кто-то обязательно построит одинаковые структуры. Точно также все в мире, включая людей, подобно структурам LEGO, сделанным из крошечных частиц.

Существует определенное количество сочетаний, и в огромной Вселенной все эти части неизбежно сойдутся снова в том же месте и создадут другую версию "Вас" .

Однако вы вряд ли пересечетесь. Согласно расчетам, ваш двойник живет примерно от 10-ти до 10^28 метрах от вас.

Тем не менее, чем больше Вселенная, тем вероятнее, что где-то ходит еще один "Вы". Ученые не знают насколько большая Вселенная, но если окажется, что она бесконечна, то факт того, что у вас есть космический близнец, является совершенно определенным. В бесконечных масштабах, каждая структура, в конце концов, повторяется .

3. Вселенная и теория струн

Теория: Когда-то мы столкнемся с другой Вселенной

Согласно теории струн, вся Вселенная увязла в огромном 4-х мерном листе ткани , названой "брана". Более того, в космическом пространстве плавают другие "браны" за пределами нашей Вселенной. Другими словами, параллельные Вселенные. Ничто не регулирует их движение, и в один прекрасный момент они могут столкнуться .

Так физик Энтони Агирре (Anthony Aguirre) из Калифорнийского университета считает, что это похоже огромное зеркало, которое падает на нас с неба.

Физик из Университета Тафтс Алекс Виленкин (Alex Vilenkin) обнаружил следы столкновения нашей и другой Вселенной в какой-то момент истории.

Известно, что реликтовое излучение – слабый радиоактивный сигнал, который пронизывает всю Вселенную, является равномерным по всей Вселенной. Но в некоторых местах были найдены "горячие" и "холодные" места, что может быть свидетельством того, что другие Вселенные сталкивались с нашей.

4. Мир - квантовый компьютер

Теория: Наш мир - словно огромный компьютер

Существует еще одна теория, утверждающая, что наш мир это и есть компьютер. Согласно этому мнению, все звезды и планеты, галактики и черные дыры - это не что иное как схемы и процессоры на материнской плате.

В теории, предложенной профессором Влатко Ведрал (Vlatko Vedral)из Оксфорда, основным компонентом Вселенной является не материя и не энергия, а "бит" – самая крошечная единица информации , который используется в компьютере. По сути, один бит - это ответ "да" или "нет", "1" или "0", и компьютер использует крошечные переключатели для своих расчетов.

Субатомные частицы тоже представляют собой триллионы таких "битов". Каждый раз, когда частица входит в контакт с другой, происходит обмен битами информации.

Профессор Сет Ллойд (Seth Lloyd) из Массачусетского технологического института , также считает, что Вселенная представляет собой огромный квантовый компьютер , который произвел все, что мы видим и нас самих, запустив космическую программу.

5. Черные дыры

Теория: Мы живем в черной дыре

Как известно черные дыры – это настолько плотные объекты, что даже свет не может их покинуть. Согласно д-ру Никодему Поплавски (Dr. Nikodem Poplawski) из Университета Индианы, все материи, которые засасывает в черную дыру, могут превратится в новую Вселенную с другой стороны.

До сих пор ученые не знают, что происходит, если что-то оказывается в черной дыре. Согласно расчетам Поплавски, материя, проходящая через Черную дыру, подобна Большому Взрыву в другой реальности. Таким образом, Черная дыра может стать дверью в другой мир .

Другими словами черная дыра притягивает материю внутрь и сжимает ее, а "белая дыра" ее выжимает. Сжатие и расширение материи математически равноценно созданию Вселенной.

6. Теория Большого взрыва и остановка Вселенной

Теория: Вселенная может остановиться

С тех пор как произошел Большой взрыв 14 миллиардов лет назад, Вселенная расширялась . Однако вопреки здравому смыслу, скорость ее расширения стала увеличиваться.

До недавних пор, считалось, что все должно замедляться по мере того, как сила тяжести засасывает все галактики обратно друг к другу.

Многие физики высказывают теорию о "темной энергии" – невидимой антигравитации, которая отталкивает дальние галактики еще дальше. Однако согласно новой теории двух испанских университетов, Вселенная не ускоряется, а время на самом деле замедляется .

Если это на самом деле так, это может объяснить, почему кажется, будто дальние галактики ускоряются. Просто требуется долгое время для того, чтобы их свет достиг нас, и мы видим их в тот момент времени, когда они двигались быстрее, чем сейчас. Это также означает, что время продолжает замедляться, пока оно вовсе не остановится и не застынет на месте навсегда.

галактики

метагалактики

Решение:

Сразу исключаем метагалактики, поскольку Метагалактика (доступная наблюдениям область Вселенной) единственна в своем роде по определению. Планеты и звезды также не подходят, поскольку, во-первых, планеты и звезды – компактные небесные тела, а многие из объектов на фотографии предстают более или менее рыхлые туманности; во-вторых, в отдаленных глубинах видимой Вселенной даже в самый сильный телескоп невозможно рассмотреть отдельные звезды и уж тем более – планеты. На эту фотографию, конечно, попали несколько звезд, принадлежащих нашей Галактике, но лишь несколько, ибо сфотографированный участок неба очень мал. А планеты, которые мы можем непосредственно наблюдать в телескоп, входят в состав Солнечной системы, которую никак нельзя назвать «самыми отдаленными глубинами Вселенной». Таким образом, подавляющее большинство объектов на этом снимке – галактики.

3. Если представить, что Вселенная существует один день, то человек

Два самых ярких объекта на данной фотографии, сделанной с помощью телескопа, – это …

звездное скопление и комета

Юпитер и его спутник Ганимед

Солнечная система

наша Галактика и ее спутник Большое Магелланово облако

Решение:

Ни один из этих объектов не может быть нашей Галактикой, поскольку мы сами живем в ней, в плоскости ее спирали. Поэтому на любом реальном фото Галактика видна с ребра как узкая светящаяся полоса, простирающаяся на полнеба. Это не может быть Солнечная система, поскольку в ее состав входит гораздо больше объектов, чем два. Это не могут быть Юпитер со своим спутником Ганимедом, поскольку и Юпитер, и Ганимед – планеты, то есть компактные небесные тела, в то время как левый объект на снимке явно представляет собой систему из множества небесных тел, то есть вполне может быть скоплением звезд, связанных в систему взаимным тяготением. А правый объект обладает типичным признаком кометы – протяженным хвостом и, по всей видимости, кометой и является.

Кейс 2 подзадача 2

1. Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

Данным рисунком художник иллюстрировал основные особенности устройства Солнечной системы. Исторически первая научная гипотеза происхождения Солнечной системы, гипотеза Канта – Лапласа, была способна объяснить следующие особенности ее устройства …

орбиты всех планет лежат практически в одной плоскости

все планеты обращаются вокруг Солнца в одном направлении

все планеты четко делятся на два класса: небольшие каменистые планеты и газовые гиганты

в составе всех планет-гигантов преобладают легкие химические элементы

Решение:

Согласно гипотезе Канта – Лапласа, Солнечная система сформировалась из вращающегося газопылевого облака, которое сжималось под действием собственной гравитации, при этом превращаясь в плоский диск. Из центральной части этого диска затем сформировалось Солнце, а из периферической – планеты. Поскольку все планеты были когда-то частями единого целого, они должны сохранить одно и то же направление обращения вокруг центра. Поскольку они сформировались из плоского протопланетного диска, они должны продолжать двигаться в его плоскости – общей для всех.

При этом гипотеза Канта – Лапласа рассматривала формирование Солнечной системы как чисто механический процесс, а процессы другой природы – химические, оптические, ядерные и т. д. – не принимала во внимание в принципе. Поэтому она не объясняла различие химических составов планет земной группы и планет-гигантов.

Появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

На фотографии изображен очень маленький участок неба, снятый с очень большим увеличением космическим телескопом имени Э. Хаббла. Фотография известна как «Портрет самых отдаленных глубин видимой Вселенной». Практически все изображенные на фото объекты в свое время сформировались по наиболее распространенному космогоническому сценарию, который предполагает, что планеты, звезды и галактики образуются …

в течение длительного времени

путем сжатия рассеянной материи под действием сил гравитации

в результате катастрофически быстрых событий

путем распада более крупных небесных тел

Решение:
Согласно современным представлениям, основной механизм образования небесных тел и их компактных систем состоит в том, что благодаря гравитационной неустойчивости однородно распределенная в пространстве материя собирается в более плотные образования под действием сил взаимного притяжения (гравитации). На этом фоне, конечно, возможны и другие сценарии – распад крупного небесного тела на мелкие фрагменты или даже взрыв (например, взрыв Сверхновой), но они считаются менее распространенными.

3. Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

Два самых ярких объекта, присутствующих на этом фотоснимке участка звездного неба, объединяет то, что …

их происхождение и развитие изучает одна и та же наука – космогония

основной источник знаний об их свойствах – анализ приходящего от них излучения

они имеют один и тот же источник энергии свечения – термоядерные реакции в их недрах

сами эти объекты и их положение на небе практически не изменились за весь период астрономических наблюдений

Решение:

Два самых ярких объекта на снимке – это галактика или звездное скопление (левый) и комета (правый). Масса кометы по космическим меркам ничтожна и совершенно недостаточна, чтобы в ней происходили термоядерные реакции. Прохождение кометы вблизи Солнца занимает не очень много времени (максимум несколько лет) и дорого ей обходится: комета теряет часть своего вещества из-за испарения с поверхности, нагретой солнечными лучами. Поэтому изменение и самой кометы, и ее положения на звездном небе вполне доступно наблюдению.

Космогония, по определению, есть наука о происхождении и развитии небесных тел и их систем, так что и кометы, и звезды, и звездные скопления, и галактики находятся в ее ведении.

Основным источником знаний о свойствах почти всех небесных тел, не только комет, звезд и галактик, служит изучение приходящего от них излучения.

Кейс 2 подзадача 3

1. Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

Данным рисунком художник иллюстрировал основные особенности устройства Солнечной системы. В состав Солнца и планет входят все химические элементы таблицы Менделеева, имеющие сколько-нибудь устойчивые изотопы. Относительно происхождения этих химических элементов можно утверждать, что …

уран, имеющий только радиоактивные изотопы, образовался при взрывах Сверхновых звезд в первые миллиарды лет существования Вселенной

кислород, доля которого значительна в составе планет земной группы, образовался в ходе химических реакций на этих планетах

Решение:

В первые секунды существования Вселенной сформировались ядра атомов лишь самых легких химических элементов – водорода и гелия. Когда сформировались первые звезды, они состояли только из этих двух элементов. Однако термоядерные реакции слияния легких ядер в их недрах приводили к постепенному возникновению все более тяжелых химических элементов вплоть до группы железа. Еще более тяжелые элементы, например уран, могли сформироваться только при катастрофическом завершении жизни наиболее тяжелых звезд первого поколения, а именно, при вспышках Сверхновых. Химические же реакции, в отличие от термоядерных, никогда никаких новых элементов не создают.

2. Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

выглядят более красными, чем они есть

выглядят более молодыми, чем они есть

выглядят более яркими, чем они есть

движутся по направлению к земному наблюдателю

Решение:

В 1929 г. Эдвин Хаббл открыл закон, согласно которому все далекие галактики удаляются от наблюдателя (где бы во Вселенной он ни находился) со скоростью, пропорциональной их удаленности. Вследствие эффекта Доплера это приводит к сдвигу спектров их излучения в длинноволновую (красную) сторону спектра. Космологическое красное смещение в спектрах галактик уменьшает энергию фотонов (которая обратно пропорциональна длине волны излучения) и, как следствие, делает для наблюдателя свет галактик более тусклым.
Поскольку галактики на снимке весьма удалены от нас, их свету потребовалось значительное время, чтобы достичь телескопа имени Хаббла и сформировать данное изображение. Поэтому на снимке галактики выглядят более молодыми, чем они есть сейчас.

В затянувшемся и пока равном споре креационистов и эволюционистов наметился серьезный перевес. Одни, как известно, придерживаются теории сверхъестественного вмешательства в процессы мироздания. Верят, что Вселенная - это дело рук Бога. Другие стоят на позициях материализма. И доказывают, что Бога нет, а Вселенная появилась сама по себе в результате так называемого Большого взрыва.Креационисты говорят, что в начале было Слово. У эволюционистов - некая невероятно плотная точка под названием сингулярность. Мол, из нее возникла Вселенная и расширилась до нынешних размеров.

Обе идеи абсолютно равнозначны в силе своей аргументации. Ни та ни другая стороны не находят пока стопроцентно убедительных доводов. Разве что эволюционисты чуть-чуть опережают противников. Поскольку если верить наблюдениям и соответствующим образом их толковать, то Вселенная расширяется до сих пор. Что косвенным образом подтверждает материалистические идеи.

Когда хотят побольнее уесть креационистов-идеалистов, то выстраивают простую логическую цепочку. «Хорошо, - говорят, - Бог сотворил все кругом. А кто сотворил Бога?»

Креационисты злятся и теряются. Но наиболее продвинутые и образованные находят, чем крыть. И задают оппонентам «симметричный» вопрос: «Что было до Большого взрыва?»

Стандартный ответ, который приходилось давать еще пару недель назад, - мол, ничего не было: ни пространства, ни времени, - естественно, не устраивал спорщиков.

И вот случилось. Эволюционисты-безбожники, похоже, обставили креационистов. Одни по-прежнему не знают, кто сотворил Бога. А другие уже поняли, что было до Большого взрыва.

ДАВНЫМ-ДАВНО, ЕЩЕ В ДРУГОЙ ВСЕЛЕННОЙ...

До нашей Вселенной существовала другая. Предыдущая. К такому выводу пришли Роджер Пенроуз из Оксфорда и Ваган Гурзадян из Ереванского физического института. Оба не какие-нибудь фантазеры-надомники, а ученые с мировыми именами. Они исследовали так называемое реликтовое излучение - микроволновый фон, оставшийся после Большого взрыва и сохраняющий информацию о зарождении Вселенной и ее развитии. И на этом фоне обнаружили странные неоднородности, которые выглядели концентрическими кругами.

Пенроуз и Гурзадян считают: круги - не из нашего пространства-времени. Это гравитационные следы столкновения колоссальных, сверхмассивных черных дыр, которые образовались в предыдущей Вселенной в конце ее существования. То есть до «нашего» Большого взрыва.

Если верить ученым, то вселенные возникают чередой - одна за другой. И конец предыдущей становится началом последующей.

Главный вывод: мироздание циклично.

В будущем наша Вселенная вернется в то состояние, в котором она была в момент Большого взрыва, - говорит Пенроуз. - Станет однородной. И из бесконечно большой вновь превратится в бесконечно малую. А черные дыры испарятся.

Кстати, аналогичного мнения придерживаются и астрофизики Пол Стейнхардт из Принстона и Нейл Турок из Кембриджа. И они доказывают, что Вселенная сначала расширяется, а потом сжимается. А проблемы начала просто нет. Поскольку Вселенная проходит один и тот же цикл. Схлопывается и сразу же восстанавливается.

Кто знает, а может быть, и Бог цикличен? Один, к примеру, заканчивает свое существование, другой - тут же начинает вместе с сотворенной им Вселенной. Тогда следы, обнаруженные Пенроузом и Гурзадяном, - это отпечатки событий, случившихся у предыдущего Бога?

«ТЕМНЫЙ ПОТОК» В ИНОЙ МИР

Но вдруг вселенные идут не просто чередом, одна сменяя другую? А появляются и исчезают массово, как пузыри в кипятке? И такие подозрения возникают. Как минимум в том, что рядом с нашей Вселенной находится какая-то другая.

Еще два года назад группа специалистов НАСА под руководством астрофизика Александра Кашлинского, изучая микроволновое и рентгеновское излучение, обнаружила странное поведение примерно у 800 отдаленных галактических скоплений. Оказалось, что все они летят в одном направлении - в определенную часть космоса - со скоростью 1000 километров в секунду. Это вселенское перемещение было названо «темным потоком».

Недавно же выяснилось, что «темный поток» охватывает аж 1400 галактических скоплений. И несет их в район, расположенный у обозримых границ нашей Вселенной.

По одному из предположений, где-то там - за пределами, не доступными наблюдениям - расположена огромная масса, которая и притягивает материю. Но это противоречит существующей теории, согласно которой вещество после Большого взрыва, породившего нашу Вселенную, распределилось более-менее равномерно. Значит, и концентраций масс, обладающих столь фантастической силой, быть не может. Тогда что там?

Удивительную гипотезу предложила Лаура Мерсини-Хоутон из Университета Северной Каролины. По ее расчетам выходит, что наши галактики засасывает другая Вселенная, расположенная рядом.

Занятно, что Лаура выступила со своими идеями еще в 2006 году - до обнаружения «темного потока». По сути, предсказала его. Но если вселенных несколько, то как быть с Богом в этом случае? В каждой - он свой? Или все-таки один на все?

ВМЕСТО КОММЕНТАРИЯ

Мартин РИС, президент Лондонского королевского общества:

«Мы никогда не поймем, как устроена Вселенная»

Предводитель британских ученых, астрофизик и по совместительству королевский астроном усомнился в интеллектуальных способностях человеческой цивилизации. Мол, не понять нам законы мироздания. И не узнать никогда, как появилась Вселенная и что ее ждет. А гипотезы, к примеру, о Большом взрыве, якобы породившем окружающий нас мир, или о том, что параллельно с нашей Вселенной может существовать множество других, так и останутся недоказанными предположениями.

Несомненно, объяснения есть всему, - говорит лорд Рис, - но нет таких гениев, которые смогли бы их понять. Человеческий разум ограничен. И он достиг своего предела.

Действительно, физики и космологи уже несколько десятилетий тщетно пытаются создать Теорию всего. Или так называемую Единую теорию. Над ней работал Альберт Эйнштейн. Но не доделал. Наказал доделать последующим поколениям. Но они пасуют.

Общепризнанная так называемая Стандартная модель Вселенной подразумевает, что в ней существуют четыре фундаментальные силы: электромагнитная, сильное взаимодействие, которое имеется в атомном ядре, слабое, которое управляет радиоактивным распадом, и гравитация. Нынешним ученым удалось увязать первые три силы. А четвертую - гравитацию - присоединить к теории никак не получается. Равно как и понять ее природу.

Мы столь же далеки от понимания микроструктуры вакуума, сколько и рыбы в аквариуме, которым абсолютно невдомек, как устроена среда, в которой они живут, - образно доносит горькую правду королевский астроном.

У меня, например, есть основания подозревать, что у пространства - ячеистая структура, - продолжает лорд Рис. - И каждая его ячейка в триллионы триллионов раз меньше атома. Но доказать или опровергнуть это или понять, как такая конструкция работает, мы не можем. Задача слишком сложная, запредельная для человеческого разума. Как теория относительности Эйнштейна - для мартышки.

В итоге лорд заключает: мол, верю, что Единая теория в принципе существует. Но чтобы создать ее, никакого человеческого ума не хватит. Более того, все претенденты на подобное авторство наверняка ошибутся.

Решение:

Для Аристотеля, как и всех античных философов, материя – это универсальная субстанция, из которой все состоит. Вопрос был только в том, что это за субстанция и какими свойствами она обладает. Аристотель считал материю сплошной, не имеющей какой-либо структуры (да и вообще определенных свойств) и заполняющей всю Вселенную без пустот. В механической картине мира считалось, что материя имеет единственную форму – вещество, обладающее дискретным (корпускулярным) строением. В электромагнитной картине мира появляется представление еще об одной форме материи – физическом поле, которое, в противоположность веществу, мыслилось непрерывным, нерасчленимым на элементарные единицы. В XX веке стало понятно, что формы материи многообразны и четкие границы между ними провести непросто, так что материю стали понимать как все сущее, поддающееся научному познанию.

3. Представьте, что с помощью машины времени организован симпозиум, на котором могут встретиться и обменяться мнениями выдающиеся мыслители и ученые различных эпох. В дискуссии о сущности материи, движения, механизмах взаимодействий участвуют: один из первых атомистов Демокрит, древнегреческий философ Гераклит, самый универсальный мыслитель античности Аристотель, основоположник первой научной картины мира (механической) Ньютон, создатель молекулярно-кинетической теории газов и основоположник электромагнитной картины мира Максвелл, один из создателей атомно-молекулярного учения Ломоносов, создатель теории относительности Альберт Эйнштейн, основоположник и вдохновитель развития квантовой механики Нильс Бор, выдающийся физик 2-й половины XX века Ричард Фейнман и известнейший физик современности Стивен Хокинг.

Установите соответствие между участником симпозиума и его мнением по вопросу о том, какая концепция – корпускулярная или континуальная – правильнее описывает свойства материи.

1. Аристотель

3. Максвелл

свойства материи следует описывать в рамках континуальной концепции

свойства материи правильнее описывать в рамках корпускулярной концепции.

и корпускулярная, и континуальная концепции необходимы для описания свойств материи

и корпускулярная, и континуальная концепция неправильно описывают свойства материи

Решение:

Аристотель считал материю непрерывной и бесконечно делимой, то есть стоял за континуальную концепцию. В механике Ньютона основной процесс – это движение материальной точки (частицы, корпускулы) по своей траектории, поэтому в механической картине мира преобладала корпускулярная концепция. В электромагнитной же картине мира наряду с представлением о частицах, несущих электрические заряды, возникает представление о непрерывном электромагнитном поле, создаваемом этими зарядами.
Кейс 2 подзадача 1

На этом рисунке художник, изобразивший устройство Солнечной системы, допустил серьезную ошибку. Она заключается в том, что …

сильно искажены пропорции между размерами Солнца и размерами планетных орбит

сильно искажены пропорции между размерами Солнца и размерами планет

сильно искажены пропорции между размерами разных планет

перепутан порядок следования планет от Солнца

Решение:

Порядок следования планет от Солнца, соотношения их собственных размеров между собой и размером Солнца переданы близко к действительности. А вот размеры планетных орбит (по сравнению с размерами Солнца) художник преуменьшил. Радиус Солнца составляет около 700 тысяч километров, а радиус (точнее, большая полуось) земной орбиты – 150 миллионов километров, то есть в 200 с лишним раз больше радиуса Солнца. Если Солнце изображать таких размеров, как на рисунке, то при соблюдении пропорций Земля должна находиться на расстоянии в несколько метров от него – не говоря уже о более далеких планетах!

2. Если представить, что

галактики

метагалактики

Решение:

3. Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

Два самых ярких объекта на данной фотографии, сделанной с помощью телескопа, – это …

звездное скопление и комета

Юпитер и его спутник Ганимед

Солнечная система

наша Галактика и ее спутник Большое Магелланово облако

Решение:

орбиты всех планет лежат практически в одной плоскости

все планеты обращаются вокруг Солнца в одном направлении

все планеты четко делятся на два класса: небольшие каменистые планеты и газовые гиганты

в составе всех планет-гигантов преобладают легкие химические элементы

Решение:

При этом гипотеза Канта – Лапласа рассматривала формирование Солнечной системы как чисто механический процесс, а процессы другой природы – химические, оптические, ядерные и т.д. – не принимала во внимание в принципе. Поэтому она не объясняла различие химических составов планет земной группы и планет-гигантов.

в течение длительного времени

путем сжатия рассеянной материи под действием сил гравитации

в результате катастрофически быстрых событий

путем распада более крупных небесных тел

Два самых ярких объекта, присутствующих на этом фотоснимке участка звездного неба, объединяет то, что …

их происхождение и развитие изучает одна и та же наука – космогония

основной источник знаний об их свойствах – анализ приходящего от них излучения

они имеют один и тот же источник энергии свечения – термоядерные реакции в их недрах

сами эти объекты и их положение на небе практически не изменились за весь период астрономических наблюдений

Решение:

Основным источником знаний о свойствах почти всех небесных тел, не только комет, звезд и галактик, служит изучение приходящего от них излучения.
Кейс 2 подзадача 3

водород, доля которого значительна в составе Солнца и планет-гигантов, образовался в первые секунды существования Вселенной

алюминий и кремний, доля которых значительна в составе планет земной группы, образовались в ходе термоядерных реакций в недрах Солнца

Решение:

выглядят более красными, чем они есть

выглядят более молодыми, чем они есть

выглядят более яркими, чем они есть

движутся по направлению к земному наблюдателю

Решение:

Объекты, показанные на этом снимке, состоят из того же вещества, что и мы с вами – из атомов, состоящих из электронов и ядер, последние состоят из протонов и нейтронов, которые состоят из кварков. Однако, согласно современным научным данным, во Вселенной, кроме обычного вещества, дающего менее 5 % вклада в общую массу Вселенной, присутствует …

«темная материя», вклад которой составляет около 25 % от полной массы Вселенной

«темная энергия», которая заставляет Вселенную расширяться с ускорением

мировой эфир, вклад которого в общую массу Вселенной доходит до 70 %

антивещество в количестве, равном количеству вещества

Решение:

Левый объект на снимке – шаровое скопление звезд M92. Изучение движения звезд в таких скоплениях и в галактиках показало, что для удержания звезды в этих образованиях недостаточно притяжения всех остальных входящих в них звезд. Там есть еще что-то, что своим притяжением не дает разваливаться звездным скоплениям и галактикам. Это что-то получило название «темная материя».

В самом конце XX века обнаружилось, что Вселенная не просто расширяется, а расширяется с ускорением. Отвечать за это должна некоторая субстанция, которая получила название «темная энергия». Масса этой субстанции составляет львиную долю общей массы Вселенной – более 70 %.
Что касается антивещества, то с середины XX века известно, что полной симметрии между ними нет. Антивещества во Вселенной гораздо меньше, чем вещества.

737.

736. Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

1265. Кейс-задания: Кейс 2 подзадача 2
Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

Два самых ярких объекта, присутствующих на этом фотоснимке участка звездного неба, объединяет то, что …

Их происхождение и развитие изучает одна и та же наука – космогония

Сами эти объекты и их положение на небе практически не изменились за весь период астрономических наблюдений

Они имеют один и тот же источник энергии свечения – термоядерные реакции в их недрах

Основной источник знаний об их свойствах – анализ приходящего от них излучения

735. Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.
Два самых ярких объекта на данной фотографии, сделанной с помощью телескопа, – это …

Два самых ярких объекта, присутствующих на этом фотоснимке участка звездного неба, объединяет то, что …

Солнечная система

Наша Галактика и ее спутник Большое Магелланово облако

Юпитер и его спутник Ганимед

Звездное скопление и комета

1266. Кейс-задания: Кейс 2 подзадача 3
Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

Мировой эфир, вклад которого в общую массу Вселенной доходит до 70 %

«темная энергия», которая заставляет Вселенную расширяться с ускорением

Антивещество в количестве, равном количеству вещества

«темная материя», вклад которой составляет около 25 % от полной массы Вселенной

1267. Кейс-задания: Кейс 2 подзадача 1
Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

Галактики

Метагалактики

796. Тема: Подзадача 3. Космология
Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

795. Тема: Подзадача 2. Происхождение Солнечной системы. Общая космогония
Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

794. Тема: Подзадача 1. Структурные уровни и системная организация материи
Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

Метагалактики

Галактики

1268. Кейс-задания: Кейс 2 подзадача 2
Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

Путем сжатия рассеянной материи под действием сил гравитации

В результате катастрофически быстрых событий

В течение длительного времени

Путем распада более крупных небесных тел

1269. Кейс-задания: Кейс 2 подзадача 3
Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

Выглядят более красными, чем они есть

Выглядят более яркими, чем они есть

Движутся по направлению к земному наблюдателю

Выглядят более молодыми, чем они есть

1269а. Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

На фотографии изображен очень маленький участок неба, снятый с очень большим увеличением космическим телескопом имени Э. Хаббла. Фотография известна как «Портрет самых отдаленных глубин видимой Вселенной». Если бы фото того же участка небо было сделано миллиард лет назад, то далекие галактики, попавшие на снимок, выглядели бы в среднем …

Менее протяженными

менее красными

Более далекими

более яркими

В 1929 г. Эдвин Хаббл открыл закон, согласно которому все далекие галактики удаляются от наблюдателя (где бы во Вселенной он ни находился) и друг от друга со скоростью, пропорциональной их удаленности. Вследствие эффекта Доплера это приводит к сдвигу спектров их излучения в длинноволновую (красную) сторону спектра. Космологическое красное смещение в спектрах галактик уменьшает энергию фотонов (которая обратно пропорциональна длине волны излучения) и, как следствие, делает для наблюдателя свет галактик более тусклым. Миллиард лет назад далекие галактики были ближе к нашей Галактике, что должно повышать их видимый блеск. Кроме того, согласно закону Хаббла, они удалялись от наблюдателя с меньшей скоростью, то есть красное смещение в их спектрах было меньше. Выражаясь проще, они выглядели менее красными. По своим размерам они выглядели бы крупнее, чем сейчас, поскольку находились ближе к наблюдателю.

1269б. Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

Галактики

Солнечной системы

Скопления галактик

Метагалактики

Расстояние до самых далеких объектов, наблюдаемых с помощью космического телескопа имени Хаббла, соизмеримо с радиусом видимой части Вселенной и потому гораздо больше размера не только Солнечной системы, но также любой самой гигантской галактики и даже скопления галактик. Поэтому с уверенностью можно говорить только о принадлежности объектов на снимке нашей Метагалактике.

Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

Планетам и их спутникам

Галактикам и их скоплениям

Астероидам и метеороидам

Кометам и метеоритам

Планета должна иметь шарообразную форму, так что перед нами не планеты. Это явно не галактики, поскольку галактики состоят из сияющих звезд, а небесные тела на рисунке – темные и несамосветящиеся. Это не кометы (нет хвостов) и тем более не метеориты, поскольку метеорит – это результат падения метеороида на планету. А вот под определение астероидов и метеороидов (компактные небесные тела, слишком малые чтобы под действием собственной гравитации приобрести шарообразную форму) данные объекты подходят.

751.Тема: Подзадача 1. Структурные уровни и системная организация материи
Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.
Небесные тела, изображенные художником на данном рисунке, по современной классификации относятся к …

Планетам и их спутникам

Галактикам и их скоплениям

Астероидам и метеороидам

Кометам и метеоритам

752.Тема: Подзадача 2. Происхождение Солнечной системы. Общая космогония
Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.
На рисунке художник изобразил одну из стадий эволюции Солнечной системы по современным представлениям. На сцене, подсвеченной молодым Солнцем (в правой части рисунка), зритель видит прежде всего …

Протопланеты

планетезимали

Первичное газопылевое облако

Сформировавшиеся планеты

Объекты, которые доминируют на рисунке, явно не молекулы газа и даже не пылинки. Это также не протопланеты и не планеты – и те и другие должны быть шарообразными. Следовательно, это планетезимали – достаточно большие фрагменты вещества, сформировавшиеся в результате слипания пылинок первичной туманности, но еще недостаточно большие, чтобы собственное тяготение придало им правильную шарообразную форму

820. Тема: Подзадача 2. Происхождение Солнечной системы. Общая космогония
Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

Среди небесных тел на этом фотоснимке, сделанном в видимом диапазоне электромагнитных волн, имеются звезды, которые выглядят как разнообразные точечные объекты, различающиеся яркостью и цветом. Однако среди звезд, видимых на снимке, наверняка нет …

Солнца

голубых гигантов

нейтронных звезд

белых карликов

Нейтронные звезды практически ничего не излучают в видимом диапазоне, поскольку температура у них не очень высока, а площадь излучающей поверхности мала ввиду малости размеров нейтронных звезд. Солнца здесь также наверняка нет, поскольку при увеличении, при котором хорошо видны далекие галактики (а они хорошо видны на снимке), Солнце должно было бы занять большую часть поля зрения камеры. А вот белые карлики и голубые гиганты вполне могут быть видны в поле зрения, поскольку довольно ярко светятся в видимом диапазоне и находятся достаточно далеко от Солнечной системы, чтобы выглядеть просто светящимися точками.

Тема: Подзадача 3. Космология
821. Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

начиная с некоторого размера участка, количество видимых в нем галактик будет практически таким же, как на любом другом участке того же размера

Окажется, что в масштабах более нескольких сотен миллионов световых лет распределение вещества во Вселенной практически однородно

В основу первой космологической модели Вселенной, разработанной Эйнштейном, великий ученый положил так называемый космологический принцип, согласно которому вещество распределено по Вселенной в среднем однородно. Последующие астрономические наблюдения подтвердили, что Эйнштейн не ошибся: в очень крупных масштабах, сотни миллионов световых лет и более, вещество распределено однородно. В более мелких же масштабах имеются неоднородности – скопления галактик, галактики, скопления звезд, звезды и т.д. В данном задании на снимке изображено скопление галактик в созвездии Геркулеса.

819.Тема: Подзадача 1. Структурные уровни и системная организация материи
Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

Система, которая видна на фотографии данного участка неба, – это …

Созвездие

скопление галактик

Метагалактика

Сатурн и его спутники

Созвездие – это вообще не система. Метагалактика, по определению, – это вся доступная наблюдениям часть Вселенной, и ни на каком снимке отдельного участка неба она просто не поместится. Сатурн имеет очень характерный вид благодаря своим знаменитым кольцам, но его на снимке не видно. Следовательно, из перечисленного на данном снимке может присутствовать только скопление галактик. Это действительно известное скопление в Геркулесе.

Подзадача 3. Космология
821. Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

Количество галактик, видимых на этом фотоснимке участка неба размерами примерно 0,4°на 0,8°, превышает количество галактик, видимых на большинстве других участков неба такого же размера. Другими словами, в таких масштабах Вселенная неоднородна. Если брать участки все большего размера, то …

Начиная с некоторого размера участка, количество видимых в нем галактик будет практически таким же, как на любом другом участке того же размера

Окажется, что Вселенная однородна только в масштабах нескольких миллионов световых лет и неоднородна как в более крупных, так и в более мелких масштабах.

Среди участков, какого бы размера мы ни рассматривали, всегда найдется такой, на котором гораздо больше галактик, чем на любом другом участке того же размера

37. Если представить, что Вселенная существует один день, то человек появился на Земле всего пару секунд назад. Поэтому, наблюдая небо, мы видим мгновенный снимок, застывшее фото Вселенной в один из моментов ее эволюции. Тем не менее, и по этому фото можно многое сказать не только о том, что есть во Вселенной сейчас, но и о том, что происходило в ней ранее, а также о ее будущей судьбе.

На рисунке художник изобразил одну из стадий эволюции Солнечной системы по современным представлениям. События, которые происходят на сцене, подсвеченной молодым Солнцем (в правой части рисунка), датируются примерно …

2 миллиардами лет после возникновения Земли

8 миллиардами лет после возникновения Вселенной

5 миллиардами лет назад

26 миллиардами лет после Большого взрыва

Прежде чем началось формирование Солнечной системы, должна была возникнуть Вселенная, в ней – звезды первого поколения, в них – химические элементы тяжелее водорода и гелия. Затем вещество этих звезд должно было быть вынесено из их недр взрывами Сверхновых, некоторое время блуждать в космическом пространстве, и лишь после этого могло начаться формирование из него Солнечной системы.

Учитывая, что возраст Вселенной, по современным оценкам, составляет 13,5 миллиарда лет, показанная на рисунке стадия эволюции Солнечной системы никак не может быть отнесена к моменту 26 миллиардов после Большого взрыва (Большой взрыв – это практически и есть момент возникновения Вселенной).

Современная оценка времени начала формирования Солнечной системы – около 5-6 миллиардов лет назад.

Земля формировалась синхронно с другими планетами, поэтому ситуация на рисунке никак не может быть отнесена к эпохе 2 млрд лет после формирования нашей планеты.

Напечатать