17.Пространство и время: понятия и основные свойства.

Пространство-это категория необходимая для обозначения протяженности и структурности материальных объектов. Время – это категория необходимая для обозначения длительности существования и последовательности смены состояния всех материальных объектов. Св-ва пространства и времени: 1. Пространство и время объективны и реальны, существуют независимо от людей и их сознания. 2. Пространство и время это универсальные и всеобщие формы существования (бытия) материи. Материя не может существовать вне пространства и времени 3. Пространство может быть трехмерным (тогда положение движущегося тела определяется при помощи декартовой системы координат х-абцисса у- ордината Z- аппликата)пространство может быть четырех мерным, одиннадцати и н-мерным –это понятие многомерное пространство используется в основном в математике и к реальному пространству не имеет отношения. В шестимерном (11ом пространстве) пространстве каждая ось указывает на какое либо свойство физической реальности: температура, плотность, масса, скорость и т.д. 4. Пространство однородно(все точки пространства одинаковы) и изотропны (т.е. все направления в пространстве одинаковы, нет выделенных) время также одномерно (секунды все одинаковы).5. пространство обратимо(дом работа дом)время не обратимо (детство старость), время течет равномерно, из прошлого в будущее через настоящее , т.е. имеет одно направление. В 1928 г. Англ. Астрофизик Эддингтон ввел понятие «стрела времени» указывающее на необратимость и на однородность времени. Это понятие используется для описания природных процессов таких как диффузия, теплообмен. распад эл-ых частиц, трение. В физике теория пространства и времени с метафизических позиций была обоснована Ньютоном. Он различал абсолютные и относительные пространство и время. Относительные пространство и время — это чувственно воспринимаемые зависимости между материальными телами, абсолютные — это математические пространство и время, которые независимы от материи, друг от друга и составляют пустые вместилища для материи. Тела, находясь в пространстве и двигаясь в нем, не взаимодействуют с ним. Пространство, по Ньютону, является абсолютной системой отсчета и остается всегда неподвижным, однородным, обладает всюду, во всех точках и направлениях одинаковыми геометрическими свойствами. Время Ньютон определял как чистую длительность и считал, что оно, так же как пространство, служит абсолютной системой отсчета, благодаря чему якобы становится возможным измерение во времени тех или иных реальных процессов, происходящих в пустом пространстве. Но эти реальные процессы, происходящие во времени, не взаимодействуют с абсолютным временем. Это был метафизический взгляд на пространство и время применительно к механическим процессам. При этом основой пространственных понятий в механике Ньютона служила геометрия Евклида с ее представлением об однородности и действительности свойств всего бесконечного пространства.

18.Вселенная (современные научные представления о ней, структура).

Мегамир (космос) изучают такие науки, как астрономия (наука, изучающая строение и развитие всех космических тел и всей Вселенной), космология (раздел астрономии и астрофизики, изучающий происхождение, крупномасштабную структуру и эволюцию Вселенной, основанный на исследовании той ее части, которая доступна для астрономических наблюдений и других способов ее изучения), астрофизика, астрохимия. Вселенной на всех уровнях от элементарных частиц и до гигантских сверхскоплений галактик присуща структурность. Современная наука рассматривает Мегамир как сложную развивающуюся систему всех небесных тел, взаимодействующих между собой. Все существующие галактики образовывают Метагалактику, размеры которой более 20 млрд. световых лет. Метагалактика представляет собой систему галактик; а галактика — это системы планет и планетных систем, возникающих вокруг звезд и звездных систем (в одной галактике насчитывается миллиарды звезд); еще в Метагалактике есть кометы, метеориты и другие сконденсировавшиеся небесные тела. Кроме того, материя во Вселенной представлена в виде диффузной материи (это разобщенные атомы, молекулы и плотные образования - гигантские облака пыли и газа (газово-пылевые туманности)) и виде излучения, то есть все пространство пронизано межгалактическими лучами и заполнено межгалактическим газом. Современная структура Вселенной является результатом космической эволюции, в ходе которой из протогалактик образовались галактики, из протозвезд – звезды, из протопланетного облака – планеты. Звезды и туманности в пределах галактики движутся довольно сложным образом: вместе с галактикой они принимают участие в расширении Вселенной и участвуют во вращении галактики вокруг оси. Согласно современным представлениям, для Метагалактики характерна ячеистая (сетчатая, пористая) структура. Эти представления основываются на данных астрономических наблюдений, показавших, что галактики распределены не равномерно, а сосредоточены вблизи границ ячеек, внутри которых галактик почти нет. Пространственной моделью такой структуры может служить кусок пемзы, которая неоднородна в небольших выделенных объемах, но однородна в больших объемах. Если брать не отдельные участки Метагалактики, а ее крупномасштабную структуру в целом, то, очевидно, что в этой структуре не существует каких-то особых, чем-то выделяющихся мест или направлений и вещество распределено сравнительно равномерно. По современным данным возраст Метагалактики близок к возрасту Вселенной примерно 15 млрд. лет. Ученые считают, что примерно такой же возраст и у галактик, которые сформировались на одной из начальных стадий расширения Метагалактики. По своей форме галактики условно разделяются на следующие типы:1. Эллиптические галактики обладают пространственной формой эллипсоида с разной степенью сжатия. Они являются наиболее простыми по структуре: распределение звезд равномерно убывает от центра. 2. Спиральные галактики представлены в форме спирали, включая спиральные ветви. Это самый многочисленный вид галактик. Большинство галактик эллиптические или спиральные («правильные»). Наша галактика – Млечный Путь – спиральная, насчитывающая 200 млрд. звезд. На расстоянии 30 световых лет от центра Млечного пути расположено Солнце. Ближайшие галактики – Магеллановы облака и Туманность Андромеды. В строении «правильных» галактик очень упрощенно можно выделить центральное ядро и сферическую периферию, представленную либо в форме огромных спиральных ветвей, либо в форме диска, включающих наиболее горячие и яркие звезды и массивные газовые облака. В ядре галактики сосредоточены самые старые звезды, возраст которых приближается к возрасту галактики. Звезды среднего и молодого возраста расположены ближе к периферии. 3. Неправильные галактики – вихревые движения газов, имеющие тенденции к вращению. Они не обладают выраженной формой, в них отсутствует центральное ядро. 4. Некоторые галактики характеризуются исключительно мощным радиоизлучением, превосходящим видимое излучение – это радиогалактики. Их еще называют квазары и по одной из гипотез – это ядра новых галактик, следовательно, процесс образования галактик продолжается.