Эмпирический и теоретический уровень естественнонаучного познания.

Эмпирические. Научное наблюдение не является простым созерцанием. Наблюдение предполагает наличие замысла, цели, средства наблюдения и фиксации. Наблюдение опирается не только на работу органов чувств и приборы, но и на выработанные наукой средства и методы истолкования чувственных данных. Для научного наблюдения необходимы: 1) четкая постановка цели наблюдения; 2) выбор методики и разработка плана; 3) систематичность; 4) контроль над корректностью и надежностью результатов наблюдения; 5) обработка и истолкование полученных данных. Эксперимент отличается от наблюдения более активным характером воздействия исследователя на объект. Эксперимент отличается от наблюдения более активным характером воздействия исследователя на объект. Эксперимент чаще всего проводится в специальных лабораторных условиях и его, в принципе, можно воспроизводить многократно.

К постановке эксперимента прибегают в тех случаях, когда необходимо изучить состояние предмета, которое в обычных условиях либо не всегда присуще объекту, либо всегда 16

доступно наблюдению субъекта. Воздействуя на объект в специально подобранных условиях, исследователь целенаправленно вызывает к жизни нужное ему состояние объекта, а затем изучает его. Поэтому можно сказать, что по сравнению с наблюдением структура эксперимента как бы удваивается: первый этап представляет собой деятельность, цель которой – достижение нужного состояния предмета, второй этап связан с непосредственным наблюдением. Теоретические. Идеализация – важнейший метод теоретического познания. Он заключается в создании идеальных, типичных (формальных) объектов для объяснения эмпирических вещей. Основное значение и содержание метода можно свести к следующему. Эмпирические объекты немного отличаются друг от друга, и при их измерении неизбежно возникают погрешности. Чтобы не учитывать эти погрешности, ученые создают идеализированный объект и строят объяснение свойств и закономерностей реального объекта, заменяя его объектом идеализированным. Подавляющее большинство законов физики в полной мере применимы лишь к таким идеальным объектам.Формализация – представляет собой совокупность познавательных операций, обеспечивающих отвлечение от значения понятий теории с целью исследования ее логических особенностей. Она позволяет превратить содержательно построенную теорию в систему символов, а развертывание теории свести к манипулированию этими символами по правилам, принимающим во внимание только вид и порядок символов, тем самым абстрагируясь от познавательного содержания теории. Можно сказать, что формализация теории сводит ее развитие к форме и правилу. Математическое моделирование. Моделирование вообще – есть изучение объекта путем создания и исследования его копии (модели), замещающей оригинал, с определенных сторон, интересующего исследователя. Модели можно поделить на материальные и идеальные. Математические модели – это идеальные модели, зафиксированные в символьнознаковой форме. Такая модель позволяет переходить от эмпирически полученных значений одних параметров объекта к значениям других параметров без непосредственных измерений и экспериментов.Экстраполяция – это экстенсивное приращение знания путем распространения (переноса) объяснительных моделей (закономерностей) или следствий какой-либо теории с одной сферы описываемых явлений на другие сферы.

 

8. Философия и наука. Философия и наука довольно сильно взаимосвязаны, у них есть много общего, но есть и существенные различия. Поэтому философию нельзя однозначно причислять к науке и наоборот нельзя отрицать ее научность. Философия - отдельная форма познания, имеющая научные основы, проявляющая себя в те моменты и в тех областях научного знания, когда теоретический потенциал в этих областях либо мал, либо вообще отсутствует. Перечислим аспекты, подтверждающие сходство философии и науки: 1) выражение знания в теоретической форме; 2) общие цели: описание, объяснение, предсказание процессов и явлений действительности; 3) кумуля­тивный характер (суммирование и концентрация прошлых результатов); 4) постепенный пере­ход от предметной к проблемной ориентации; 5) одновременное возникновение. Каково соотношение между философией и наукой? Возможны четыре различных решения этого вопроса: а) философия включает в себя науку; б) философия входит в состав науки; в) философия и наука - это разные области зна­ния; г) философия и наука - это различные, но частично совпадающие, пересекающиеся об­ласти знания. Наиболее реальным является решение г. Оно предполагает, что философское знание отличается от научного, но в то же время сохраняет связь с последним. Эта связь прояв­ляется в том, что имеются проблемы, общие для философии и науки (например, философ­ские проблемы физики, математики, биологии и других наук). Особенно тесно свя­зана философия с социальными и гуманитарными науками.

 

9. Естественно-научная и гуманитарная культуры. Культура - все то, что создано человеком, т.е. сотворенная человеком «вторая природа». Виды культуры: 1. гуманитарная – возникает главным образом на базе гуманитарных наук. Способ мышления и поведения, опирающийся на гуманитарные науки (эмоции, эстетика, внушение); 2. естественнонаучная – является результатом достижения естественных наук. Способ мышления индивида, опирающийся на естествознание, на факт. Факторы деления на виды культуры: образование, физиология, наследственность. Специфика естественнонаучных и гуманитарных наук (отличия):1. по функциям: Естественные науки (е.н.) объясняют мир на основе законов. Гуманитарные (г.н.) – интерпретируют. Объяснить в науке – показать причину того или иного явления. 2. По выводам: -е.н. претендуют на однозначность выводов, заключений. -г.н. – носят многозначный характер. 3. По методу: -е.н. опираются на точные, объективные методы, строго установленные факты. -г.н. индивидуализированный метод, исходят из уникальности явления. 4. По отношению к ценностям: -е.н. – не учитывают практическую идеологию людей. -г.н. – тесно связаны с ценностями. 5. По количественно-качественным оценкам: -е.н. – больше количественные оценки. -г.н. – качественные. 6. По отношению к истине: -е.н. предполагают проверку на истинность. -г.н. не предполагают такой оценки. Взаимосвязь гуманитарных и естественных наук: Влияние естественных наук на гуманитарные: развитие естествознания создает новые концепции; естествознание создает новые средства и новую реальность для художественного творчества; естествознание влияет на тематику гуманитарных дисциплин.

 

10. Физика. Слово "физика" появилось еще в древние времена. В переводе с греческого оно означает "природа". Одно из основных сочинений древнегреческого философа и ученого Аристотеля (384- 322 до н. э.), ученика Платона, так и называлось "Физика". Физика тех времен, конечно, носила натурфилософский характер. Тем не менее, предвидя развитие физики, Аристотель писал. Высшая задача физики состоит в открытии наиболее общих элементарных законов, из которых можно было бы логически вывести картину мира. Одна из задач физики - выявление самого простого и самого общего в природе. В современном представлении самое простое - так называемые первичные элементы: молекулы, атомы, элементарные частицы, поля и т.п. А наиболее общими свойствами материи принято считать движение, пространство и время, массу, энергию и др. Конечно, физика изучает и очень сложные явления и объекты. Но при изучении сложное сводится к простому, конкретное - к общему. При этом устанавливаются универсальные законы, справедливость которых подтверждается не только в земных условиях и в околоземном пространстве, но и во всей Вселенной. В этом заключается один из существенных признаков физики как фундаментальной науки. Учитывая определяющую роль физики и ее значение в науке, ее называют основой и лидером современного естествознания. Физика занимает особое место среди естественных наук.

 

11. Концепция структурных уровней организации материи. Естественные науки, начав изучение материального мира с наиболее простых непосредственно воспринимаемых человеком материальных объектов, переходят далее к изучению сложнейших объектов глубинных структур материи, выходящих за пределы человеческого восприятия и несоизмеримых с объектами повседневного опыта. Применяя системный подход, естествознание не просто выделяет типы материальных систем, а раскрывает их связь и соотношение.

В науке выделяются три уровня строения материи:

· Макромир мир макрообъектов, размерность которых соотносима с масштабами человеческого опыта: пространственные величины выражаются в миллиметрах, сантиметрах и километрах, а время -- в секундах, минутах, часах, годах.

· Микромир -- мир предельно малых, непосредственно не наблюдаемых микрообъектов, пространственная разномерность которых исчисляется от десяти в минус восьмой степени до десяти в минус шестнадцатой степени см, а время жизни - от бесконечности до десяти в минус двадцать четвертой степени сек.

· Мегамир -- мир огромных космических масштабов и скоростей, расстояние в котором измеряется световыми годами, а время существования космических объектов -- миллионами и миллиардами лет.

И хотя на этих уровнях действуют свои специфические закономерности, микро-, макро- и мегамиры теснейшим образом взаимосвязаны.

 

12. Пространство и время. Уже в античном мире мыслители задумывались над природой и сущностью пространства и времени. Так, одни из философов отрицали возможность существования пустого пространства или, по их выражению, небытия. Это были представители элейской школы в Древней Греции. А знаменитый греческий врач и философ Эмпедокл, хотя и поддерживал учение о невозможности пустоты, в отличие от элеатов утверждал реальность изменения и движения. Он говорил, что рыба, например, передвигается в воде, а пустого пространства не существует. Некоторые философы, в том числе Демокрит, утверждали, что пустота существует, как материи и атомы, и необходима для их перемещений и соединений. В доньютоновский период развитие представлений о пространстве и времени носило преимущественно стихийный и противоречивый характер. И только в «Началах» древнегреческого математика Евклида пространственные характеристики объектов впервые обрели строгую математическую форму. В это время зарождаются геометрические представления об однородном и бесконечном пространстве. Геоцентрическая система К. Птолемея, изложенная им в труде «Альмагест», господствовала в естествознании до XVI в. Она представляла собой первую универсальную математическую модель мира, в которой время было бесконечным, а пространство конечным, включающим равномерное круговое движение не­бесных тел вокруг неподвижной Земли. Коренное изменение пространственной и всей физической картины произошло в гелиоцентрической системе мира, развитой Н. Коперником в работе «Об обращениях небесных сфер». Принципиальное отличие этой системы мира от прежних теорий состояло в том, что в ней концепция единого однородного пространства и равномерности течения времени обрела реальный эмпирический базис. Признав подвижность Земли, Коперник в своей теории отверг все ранее существовавшие представления о ее уникальности, «единственности» центра вращения во Вселенной. Тем самым теория Коперника не только изменила существовавшую модель Вселенной, но и направила движение естественно­научной мысли к признанию безграничности и бесконечности пространства.В гелиоцентрической картине движения планет Кеплер увидел действие единой физической силы. Он установил универсальную зависимость между периодами обращения планет и средними расстояниями их до Солнца, ввел представление об их эллиптических орбитах. Концепция Кеплера способствовала развитию математического и физического учения о пространстве. Космологическая теория Д. Бруно связала воедино бесконечность Вселенной и пространства. В своем произведении «О бесконечности, Вселенной и мирах» Бруно писал: «Вселенная должна быть бесконечной благодаря способности и расположению бесконечного пространства и благодаря возможности и сообразности бытия бесчисленных миров, подобных этому...»1. Представляя Вселенную как «целое бесконечное», как «единое, безмерное пространство», Бруно делает вывод и о безграничности пространства, ибо оно «не имеет края, предела и поверхности».

Практическое обоснование выводы Бруно получили в «физике неба» И. Кеплера и в небесной механике Г. Галилея.

13. Понятие научной картины мира и естественнонаучной. Научная картина мира – целостный образ предмета научного исследования в его главных, системно-структурных характеристиках, формируемый посредством фундаментальных понятий, представлений и принципов науки на каждом этапе ее исторического развития. Различают основные разновидности (формы) научной картины мира: 1) общенаучную как обобщенное представление о Вселенной, живой природе, обществе и человеке» формируемое на основе синтеза знаний, полученных в различных научных дисциплинах; 2) социальную и естественнонаучную картины мира как представления об обществе и природе, обобщающие достижения соответственно социально-гуманитарных и естественных наук; 3) специальные научные картины мира (дисциплинарные онтологии) — представления о предметах отдельных наук (физическая, химическая, биологическая и т. п. картины мира).

 

14. Философская, научная, религиозная картина мира. Картина мира – это лежащие в основе познавательной деятельности, определяющие ее направленность фундаментальные мировоззренческие представления о месте и роли человека в мире, о том, как устроен мир, что и кто его населяет, какие законы в нем действуют, каков смысл и цели происходящих в мире процессов. Но в каждую историческую эпоху обычно господствует какая либо одна определенная картина мира. Мы можем выделить три исторически крупнейшие картины мира: мифологическую, преобладавшую на ранних стадиях человеческой истории; религиозную, господствующую в средневековой культуре; научную, постепенно, начиная с эпохи Возрождения, сменившую религиозную и господствующую в большинстве стран мира по сию пору. Рассмотрим кратко специфику каждой картины мира. В религиозной картине мира появляются представления о всесильном, всемогущем, вечном, наделенном абсолютной властью Боге. Боге, сотворившем пространство, время, мир, человека; Боге, понимание природы которого выходит за пределы человеческого разума, понимания и требует только веры. Философская картина мира опирается на систему теоретических взглядов, рассматривает мир как упорядоченное целое, выходя на уровень понимания взаимосвязи человека с универсумом. Так как философия включает в себя множество школ и направлений, каждое из которых предполагает собственное видение мира, мы можем говорить о существовании в рамках философской картины мира идеалистической и материалистической, эмпирической и рационалистической, космоцентрической и теоцентрической, и других ее разновидностей. Научная картина мира возникает как альтернатива религиозной. Основные элементы научной картины мира: научные знания о природе, научные знания об обществе, научные знания о человеке и его мышления. Она основана на данных астрономии, физики, химии, биологии и выступает обычно как антитеза архаической (прежде всего, религиозной) картине мира. Методологически она основана на картезианском противопоставлении субъекта и объекта. Любое явление в мире должно объясняться прямым действием внешних причин, а не внутренней природой или целью (как в метафизике Аристотеля). В научной картине мира следует различать общенаучную и частнонаучные картины мира. В общенаучной картине мира обобщаются и синтезируются научные знания, накопленные всеми науками о природе, обществе, человеке и результатах его деятельности. Среди частнонаучных картин мира называют физическую, химическую, космологическую и космогоническую, биологическую, экологическую, информационную, политическую, экономическую и т.д. и т.п. картины мира. Соответственно, наряду с понятием физической реальности в научной картине мира присутствуют понятия биологической, социальной, исторической и даже лингвистической реальности. Каждая из этих реальностей также представляет собой систему теоретических объектов, построенных биологическими, социологическими, историческими и лингвистическими теориями соответственно. Главная особенность научной картины мира состоит в том, что она выстраивается на базе фундаментальных принципов, лежащих в основе той научной теории и в той области науки, которая занимает в данную эпоху лидирующее положение. На протяжении всей истории религиозная, научная и философская картины мира находились в сложных взаимоотношениях.

 

15. Механистическая картина мира. Обобщение достижений Галилея и Кеплера выпало на долю Исаака Ньютона. Основные положения механистического понимания природы: 1. Существует один вид материи – вещество, состоящее из большого количества мельчайших и неделимых твердых частиц (атомов), обладающих массой. 2. Существует один вид движения – перемещение материальных тел в пустом трехмерном пространстве с тече-нием времени, т. е. механическое движение. 3. Законы динамики Ньютона и закон всемирного тяготения носят универсальный характер, т. е. позволяют свести все многообразие наблюдаемых явлений к механике атомов, молекул, тел – к их перемещениям, столкновениям, сцеплениям и разъединениям. 4. Взаимодействие материальных тел во вселенной имеет гравитационную основу и происходит с бесконечной скоростью. Массивные тела взаимодействуют друг с другом мгновенно, вне зависимости от расстояния между ними. 5. Все процессы, описываемые законами динамики, носят однозначный причинно-следственный характер (лапласовский детерминизм). 6. Все качественные изменения в мире сводятся к количественным. 7. Изучение механических явлений не оказывает существенного влияния на их течение. 8. Уравнения динамики обратимы во времени, т. е. для них безразлично, куда развивается процесс из настоящего времени – в будущее или прошлое. Механика Ньютона позволяла объяснять и предсказывать многие явления природы: приливы и отливы океана, движения комет, возмущения в движении планет и т.д.

 

16. Квантово-полевая картина мира. 1) На микроуровне организации материи и вещество и поле состоят из элементарных частиц. Специфика частиц в том, что они очень малы, сильно связаны между собой, движутся на огромных скоростях и не имеют траектории. На микроуровне поле дискретно, а элементарные частицы континуальны (корпускулярно-волновой дуализм). Энергия излучается, распространяется, поглощается отдельными порциями (квантами). 2) Существует 4 вида фундаментальных взаимодействий: сильное, электромагнитное, слабое, гравитационное. Они носят обменный характер и осуществляются посредством частицы-переносчика (кванты взаимодействия). 3) Сложившиеся в классическом естествознании познавательные принципы не применимы в полной мере на микро-уровне организации материи: а) изучение явлений микромира оказывает существенное влияние на их течение. Понятийный аппарат, методы, приборы определяют те свойства, которые может обнаружить исследователь (принцип относительности к средствам наблюдения); б) законы движения субатомных объектов носят вероятностный характер; в) взаимодополняющие свойства микрообъектов невозможно определить одновременно и точно. Если точно, то одно свойство, если два одновременно, – то с неустранимой погрешностью (принцип неопределенности).

 

17. Современная картина мира и её основные принципы. Вместе с тем эта картина мира величественно проста, стройна и даже элегантна. Подобные качества ей придают в основном уже рассмотренные нами ведущие принципы построения и организации современного научного знания: системность, глобальный эволюционизм, самоорганизация, историчность. Данные принципы построения научной картины мира в целом соответствуют фундаментальным закономерностям существования и развития самой Природы. Системность означает воспроизведение наукой того факта, что наблюдаемая Вселенная предстает как наиболее крупная из всех известных нам систем, состоящая из огромного множества элементов (подсистем) разного уровня сложности и упорядоченности. Глобальный эволюционизм -- это признание невозможности существования Вселенной и всех порождаемых ею менее масштабных систем вне развития, эволюции. Эволюционирующий характер Вселенной также свидетельствует о принципиальном единстве мира, каждая составная часть которого есть историческое следствие глобального эволюционного процесса, начатого Большим взрывом. Самоорганизация - это наблюдаемая способность материи к самоусложнению и созданию все более упорядоченных структур в ходе эволюции. Механизм перехода материальных систем в более сложное и упорядоченное состояние, по-видимому, сходен для систем всех уровней. Эти принципиальные особенности современной естественнонаучной картины мира и определяют в главном ее общий контур, а также сам способ организации разнообразного научного знания в нечто целое и последовательное.

 

18. Космология и её основные проблемы. Строение метагалактики. Космология (от космос и...логия), учение о Вселенной как едином целом и о всей охваченной астрономическими наблюдениями области Вселенной как части целого; раздел астрономии. Проблемы. То было тогда, когда ничего не было? Если Вселенная родилась из сингулярности, значит, когда-то ее не существовало. В "Теоретической физике" Ландау и Лившица сказано, что решение уравнений Эйнштейна нельзя продолжить в область отрицательного времени, и потому в рамках общей теории относительности вопрос "Что было до рождения Вселенной?" не имеет смысла. Пересекаются ли параллельные линии? В школе нам говорили, что нет. Однако когда речь заходит о космологии, ответ не столь однозначен. Например, в замкнутой Вселенной, похожей на поверхность сферы, линии, которые были параллельными на экваторе, пересекаются на северном и южном полюсах. Так прав ли Евклид? Почему Вселенная кажется настолько плоской (по последним данным - с точностью до 10-60)? Была ли она такой с самого начала? Чтобы ответить на эти вопросы, необходимо установить, что представляла собой Вселенная на самом раннем этапе развития. Почему Вселенная однородна? На самом деле это не совсем так. Существуют галактики, звезды и иные неоднородности. Если посмотреть на ту часть Вселенной, которая находится в пределах видимости современных телескопов, и проанализировать среднюю плотность распределения вещества в космических масштабах, окажется, что она одинакова во всех направлениях с точностью до 10-5. Почему же Вселенная везде однородна? Вообще говоря, все объясняется космологическим принципом Эйнштейна: каждый наблюдатель в один и тот же момент времени, независимо от места и направления наблюдения, обнаруживает во Вселенной одну и ту же картину. Но так ли это?Сомнения возникали всегда, и чем больше ученые узнавали о строении и истории существования нашего мира, тем больше вопросов оставалось без ответов. Однако люди старались о них не думать, воспринимая большую однородную Вселенную и непересекающиеся параллельные линии как данность, не подлежащую обсуждению. Проблема реликтовых монополей стала последней каплей, заставившей физиков пересмотреть отношение к теории ранней Вселенной.

Метагалактика. Метагалактика (от мета... и Галактика), совокупность звёздных систем (галактик), частью которой является всё множество (около 1 млрд.) галактик, доступных современным телескопам. Наша Галактика, или система Млечного Пути, - одна из звёздных систем, входящих в состав Метагалактика Иногда Метагалактика неудачно называется Большой Вселенной. С возрастанием мощи телескопов становится доступной для наблюдений всё большая область Метагалактика (некоторые авторы называют Метагалактика только эту, доступную для наблюдений область). Строение (не думаю, что верно нашла) – протоны, гравитоны, фротоны, межзвёздная пыль, планеты, звёзды.

 

19. Образование планет. Планеты и Солнце образовались из единой "солнечной" туманности. Сторонниками этой гипотезы были Хойл, И. Шкловский и др. Эта гипотеза, по сути, развивает классическую космогоническую традицию и связана с фундаментальной проблемой происхождения звезд из межзвездной газово-пылевой среды. По поводу же деталей прохождения этого процесса единого мнения нет. Согласно одним ученым, планеты произошли после образования Солнца. Солнце же было окружено обширным облаком пыли, состоявшей из песчинок графита (как в карандаше) и кремния (тончайший песок), а также, возможно, окислов железа, смерзшихся вместе с аммиаком, метаном и другими углеводородами. Столкновения этих песчинок привели к образованию камешков побольше, диаметром до нескольких сантиметров, рассеянных по колоссальному комплексу колец вокруг Солнца.

Вычисления, проделанные Голдрайхом, показали, что эти кольца были нестабильны из-за взаимного притяжения, и поэтому камешки на ранних стадиях объединились в большие тела типа астероидов, заполняющих пространство между Марсом и Юпитером и имеющих в диаметре несколько километров. В свою очередь нестабильной оказалась и система астероидов. Большие массы объединились в группы, которые наконец коллапсировали, образуя планеты.

Поэтому вначале Солнечная система состояла из планет и множества астероидов, еще не объединенных вместе и распределенных по очень сложным орбитам. Три миллиарда лет назад падение астероида на планету должно было быть явлением довольно частым; те небесные тела Солнечной системы, которые практически лишены атмосферы (как Луна, Марс и Меркурий), до сих пор несут на себе следы этих ужасных бомбардировок. На Земле воздействие атмосферы уничтожило следы таких событий, и только недавно образованные кратеры еще видны (один такой кратер имеется в штате Аризона).

Наиболее близкие к Солнцу планеты сформировались в более горячей области, нежели дальние планеты; более того, вскоре после своего рождения Солнце пережило период большой активности, когда его масса, уносимая горячим солнечным ветром, уменьшалась с огромной скоростью (всего за несколько миллионов лет масса Солнца уменьшилась вдвое).

Речь здесь идет о "стадии Тельца", получившей название по имени звезды, видимой в созвездии Тельца. Раскаленное дыхание Солнца очищало межпланетное пространство от газов и остаточной пыли, перемещая их в сторону внешнего пространства. Действительно, около дальних планет (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) и теперь встречаются в изобилии различные элементы, в то время как около внутренних каменистых планет их сравнительно мало. А вот единого мнения насчет происхождения комет до сих пор нет.

Согласно другим ученым (Камерон, И. Шкловский), образование протопланет предшествует образованию протосолнца. Процесс этот имеет следующий вид: образовавшийся из "солнечной туманности" диск обладает, как уже говорилось, неустойчивостью, которая еще в ранней стадии эволюции диска, когда еще не сформировалось центральное тело (будущее Солнце), приводит к образованию нескольких (2-3) газовых колец, которые довольно скоро превращаются в гигантские газовые протопланеты.

Помимо перечисленных, существует гипотеза о "гравитационном захвате" комет солнечной системой. Ее придерживался О.Ю. Шмидт, в 1952 г. возможность частичного захвата обосновал математик К.А. Ситников, а в 1956 г. - В.М. Алексеев - обмена. Но оставался открытым главный вопрос: возможен ли полный захват. В 1968 г. В.М. Алексеев, основываясь на идеях академика А.Н. Колмогорова, построил точный пример полного захвата, доказав полную возможность этого явления. Придерживается этой точки зрения и некоторые и современные ученые. Однако был ли на деле реально осуществлен захват кометы Солнечной системы - пока вопрос открытый. Скорее всего, в образовании планетного ряда Солнечной системы участвовали многие факторы: от захвата (например, Луны) до образования из метеоритной пыли.

На сегодняшний момент Солнечная система состоит из 9 планет: Меркурия, Венеры, Земли, Марса, Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна, Плутона. Все планеты движутся в одном направлении, в единой плоскости (за исключением Плутона) по почти круговым орбитам. От центра до окраины Солнечной системы (до Плутона) 5,5 световых часов. Расстояние от Солнца до Земли 149 млн. км, что составляет 107 его диаметров.

 

20. Концепции Большого взрыва и эволюции Вселенной. Представление о развитии Вселенной привело к постановке вопроса о начале эволюции (рождении) Вселенной и ее конце (смерти). В настоящее время существует несколько космологических моделей, объясняющих отдельные аспекты возникновения материи во Вселенной, но они не объясняют причины и процесс рождения самой Вселенной. Только теория Большого взрыва ГА. Гамова смогла к настоящему времени объяснить почти все факты, связанные с этой проблемой. Основные черты этой модели сохранились до сих пор, хотя она была позже дополнена теорией инфляции, или теорией раздувающейся Вселенной, разработанной американскими учеными А. Гутом и П. Стейнхардтом, и дополненной советским физиком А. Д. Линде. В 1948 г. Гамов выдвинул предположение, что Вселенная образовалась в результате гигантского взрыва, происшедшего примерно 15 млрд лет тому назад. Тогда все вещество и вся энергия Вселенной были сконцентрированы в одном сверхплотном сгустке. Если верить математическим расчетам, то в начале расширения радиус Вселенной был равен нулю, а ее плотность — бесконечности. Это начальное состояние называется сингулярностью. Но по принципу неопределенности В. Гейзенберга вещество невозможно стянуть в одну точку, поэтому считается, что Вселенная в начальном состоянии имела определенную плотность и размеры. В соответствии с наиболее распространенным представлением возраст Вселенной составляет 15 млрд лет. В соответствии с этой концепцией Вселенная на ранних стадиях расширения характеризовалась не только высокой плотностью вещества, но и его высокой температурой. В простейшем варианте теории горячей Вселенной предполагается, что Вселенная возникла спонтанно в результате взрыва из состояния с очень большой плотностью и энергией (состояние сингулярности). По мере расширения Вселенной температура падала (сначала быстро, а затем все медленнее) от очень большой до довольно низкой, обеспечивавшей возникновение условий, благоприятных для образования звезд и галактик. На протяжении около 1 млн лет температура превышала несколько тысяч градусов, что препятствовало образованию атомов, и, следовательно, космическое вещество имело вид разогретой плазмы, состоящей из ионизированных водорода и гелия. Лишь когда температура Вселенной понизилась приблизительно до температуры поверхности Солнца, возникли первые атомы. Таким образом, атомы - это реликты эпохи, наступившей через 1 млн лет после Большого Взрыва. Теория расширяющейся Вселенной основана на истолковании экспериментально зафиксированного красного смещения 85-спектральных линий галактик как следствия эффекта Допплера, объясняющего красное смещение разбеганием галактик. Однако такое истолкование не единственное, за последние десятилетия все больше накапливается сомнений в реальности расширения Вселенной. Эволюция космических систем несомненна, но следует различать объективные законы эволюции и теоретические выражения их с помощью различных моделей. В частности, явление красного смещения линий спектра может быть объяснено как следствие уменьшения энергии и собственной частоты фотонов в результате взаимодействия с гравитационными полями при движении света в течение многих миллионов лет в межгалактическом пространстве.