27/1. Становление и развитие концепции «Большого взрыва».

Большой взрыв – гипотетическое начало расширения Вселенной, перед кот.Вселенная находилась в сингулярном состоянии. История открытия Большого взрыва:

1916 - Эйнштейн на основе своих уравнений поля развил представление о пространстве с постоянной во времени и пространстве кривизной (зарождение космологии).

1922 - Фридман предсказал расширение Вселенной. Если экстраполировать эту ситуацию в прошлое, то придётся заключить, что в самом начале вся материя Вселенной была сосредоточена в компактной области, из кот. и начала свой разлёт. Поскольку во Вселенной очень часто происходят процессы взрывного характера, => в самом начале её развития также лежит взрывной процесс - БВ.

1923 - Вейль отметил, что Вселенная должна расширяться.

1948 - выходит работа Гамова о «горячей вселенной», построенная на теории расширяющейся вселенной Фридмана. По Фридману, вначале был взрыв. Он произошёл одновременно и повсюду во Вселенной, заполнив пространство очень плотным вещ-м, из которого через миллиарды лет образовались наблюдаемые тела Вселенной — Солнце, звёзды, галактики и планеты, в том числе Земля и всё что на ней. Гамов добавил к этому, что первичное вещ-во мира было не только очень плотным, но и очень горячим. Идея Гамова сост. в том, что в горячем и плотном веществе ранней Вселенной происх. ядерные реакции, и в этом ядерном котле за неск.минут были синтезированы лёгкие хим.элементы. Самым эффектным результатом этой теории стало предсказание космич.фона излучения. Электромагнитное излучение должно было сущ-ть вместе с горячим вещ-м в «горячую» эпоху ранней Вселенной. Оно не исчезает при общем расширении мира и сохр-ся - только сильно охлаждённым — и до сих пор.

По совр.представлениям, наблюдаемая нами сейчас Вселенная возникла 13,73 ± 0,12 млрд. лет назад из некоторого начального «сингулярного» состояния и с тех пор непрерывно расширяется и охлаждается. Ранняя Вселенная предст. собой высокооднородную и изотропную среду с необычайно высокой плотностью энергии, температурой и давлением. В результате расширения и охлаждения во Вселенной произошли фазовые переходы, аналогичные конденсации жидкости из газа, но применительно к элементарным частицам. Вскоре строительный материал Вселенной представлял собой кварк-глюонную плазму. По прошествии времени температура упала и кварки и глюоны объединились в протоны и нейтроны. Дальнейшее падение температуры привело к образованию физических сил и элементарных частиц в их соврем.форме. Через 380 тыс. лет после БВ температура снизилась настолько, что стало возможным сущ-е атомов водорода. После эры рекомбинации материя стала прозрачной для излучения, которое, свободно распр-ясь в пространстве, дошло до нас в виде реликтового излучения.

28/1. Основные этапы эволюции Земли

Вопрос ранней эволюции Земли тесно связан с теорией ее происхождения. Сегодня известно, что наша планета образовалась около 4,5 млрд. лет назад. В процессе формир-я Земли из частиц протопланетного облака постепенно увелич-сь ее масса. Росли силы тяготения, а =>, и скорости частиц, падавших на планету. Кинетическая энергия частиц превращалась в тепло, и Земля все сильнее разогревалась. При ударах на ней возн. кратеры, причем выбрасываемое из них вещество уже не могло преодолеть земного тяготения и падало обратно. Чем крупнее были падавшие объекты, тем сильнее они нагревали Землю. Энергия удара освобождалась и не успевала излучиться в пространство, оставаясь в недрах Земли. В рез. температура на глубинах 100-1000 км могла приблизится к точке плавления. Первые возникшие расплавы предст. собой смесь жидких железа, никеля и серы. Расплав накапливался, а затем более высокой плотности просачивался вниз, постепенно формируя земное ядро. В свою очередь дифференциация по плотности приостанавливала конвекцию и сопровождалась доп.выделением тепла, ускоряя процесс форм-я разл.зон в Земле. Предпол-но ядро образовалось за нес. сот млн. лет. При постепенном остывании планеты богатый никелем железоникелевый сплав начал кристализовываться - так (возможно) зародилось твердое внутр.ядро. К н.в. оно сост. 1,7% массы Земли. В расплавленном внешнем ядре сосредоточено около 30% зем.массы. Развитие др.оболочек продолжалось гораздо дольше. Литосфера сразу после своего образования имела неб.толщину и была очень неустойчивой. Ок. 3,8 млрд. лет назад сложилась 1-я легкая "непотопляемая" гранитная кора. В то время планета уже имела возд.оболочку и океаны. Атмосфера тогда состояла в основном из углек.газа, азота и водяных паров. Кислорода в ней было мало, но он вырабат-ся в рез., во-первых, фотохим.диссоциации воды и, во-вторых, фотосинтезирующей деят-ти простых организмов, таких как сине-зеленые водоросли. 600 млн лет назад на Земле было несколько подвижных континент.плит. Новый сверхматерик Пангея появился знач. позже. Он сущ-л 300-200 млн. лет назад, а затем распался на части, кот. и сформ-ли нынешние материки.