І. Жансүгіров атындағы жетісу
Әлем туралы ойлардың дамуы. Әлемнің моделі
жүктеу/скачать 480,4 Kb.
|
pue rk 2003, СИЛЛАБУС ТСЗИ (1), Ybraiym Akan Sik-21-1 (1)
Әлем туралы ойлардың дамуы. Әлемнің моделіӘлем туралы ой-толғамдар ежелгі миф- терден бастау алады. Кез-келген халықтың мифологиясында елеулі орын әлемнің пайда болуы, құрылымы, өзара байланысы, ақыры туралы мифтер алады. Көптеген ежелгі мифтерде әлем мәңгілік емес, ол түпнегіз күшімен, әдетте су немесе хаостан жасалған. Әлем біртұтас, оның күллі бөлшектері бір-бірімен байланысты, құбылыстар бірінен соң бірі кезектесіп отырады (қыс пен жаз, күн мен түн). Бұл әлемдік тәртіп хаосқа қарсы қойылады. Әлем кеңістігі шектеулі. Жоғарғы күштер (көбіне құдайлар) әлемді жаратушы немесе тәртіп орнатушы кейпінде көрінеді. Мифтерде әлем құрылымы көпқабатты: жоғарғы және төменгі әлемдер бар, әлемнің осі – ағаш не таулар, әлем орталғы – ерекше қасиетті жер. Адам – бүкіл ғарыштың аналогы. Ежелгі мифтер моделінде адам ешқашан орталық орын алмайды. Б.з.д. ҮІ-Ү ғ.-да Ежлгі Грецияда әлемнің алғашқы натурфилософиялық модельдері жасалды. Бұл модельдерде ғарыш түпкілікті түсінік ретінде біртұтас, әдемі болып көрінеді. Әлем қашан пайда болды, неден құралған, қалай өзгереді деген сұрақтардың жауабы бейнелі емес, абстрактілі, философиялық тілмен беріледі. Түпнегіз ретінде жекелеген стихиялар (су, ауа, от – Милет мектебі мен Гераклитте), стихиялар жиынтығы, бөлінбейтін, қозғалыссыз ғарыш (элеаттарда), онтологияланған сан (пифагоршылдарда), атомдар (Демокритте). Көптеген модельдерде маңызды орында қозғалыс тұрады. Космос бірыңғай заң – Логос бойынша құрылған, адам – микрокосм, осы заңға бағынады. Антика кезеңіндегі көзқарастардың шыңы – Аристотель моделі. Аристотель бойынша, Әлем: бәрін қамтушы тұтастық, ол қабылданушы денелердің жиынтығынан тұрады; дербес; кеңістікте шектеулі, аспан сферасымен шектеледі, одан кейін «бос кеңістік орын жоқ»; мәңгі, бастауы жоқ, шегі жоқ. Жер қозғалмайды, ол – Әлемнің орталығы. ХІҮ-ХҮІ ғ. Қайта Өрлеу дәуірінде Әлемнің жаңа философиялық модельдері пайда болды. Н.Кузанский, Н.Коперник, Дж.Брунолардың теоретикалық ізденістерінің нәтижесінде, әлемнің шексіз кеңістіктен тұратын моделі, қайта оралмас сызықтық (линейный) уақыт, гелиоцентристік Күн жүйесі туралы пайымдар дүниеге келді.Г.Галилей, осы дәстүрді жалғастыра отырып, қозғалыс заңдарын– инерция қасиеттерін зерттеді, және ең бірінші болып ойлық модельдерді (кейін теоретикалық физиканың негізі болған конструктыларды), Әлемнің әмбебап тілі - математикалық тілді, телескоп арқылы астрономиялық бақылауды қолданып, ғылымның мүмкіндіктерін кеңейтті. Г.Галилей, Р.Декарт, И.Кеплерлер қазіргі әлем туралы физикалық және космогониялық түсініктердің негізін қалады, осы жаңалықтар мен Ньютонның механикалық заңдарының арқасында ХҮІІ ғ.-ң соңында Әлемнің бірінші ғылыми космологиялық моделі қалыптасты, ол ньютондық классикалық деген атқа ие болды. Осы модельге сәйкес, Әлем: статикалы (стационарлы), яғни уақыт өткенмен, өзгермейді; біртекті – оның барлық нүктелері тең; изотропты – бағыттары да тең; мәңгілік және кеңістігі шексіз, кеңістік пен уақыт абсолютті – бір-біріне және қозғалыстағы массаға тәуелсіз; нольдік материя тығыздығы болады; құрылымы физикалық білім жүйесі тілінде ұғынықты, бұдан шығатыны-ғарыштық денелер қозғалысының негізгі заңдары саналатын механика заңдары, бүкіләлемдік ауырлық заңы шексіз экстраполярлы. Сонымен қатар, Әлемде қашықтыққа әсер принципі қолданылады, яғни белгінің бір сәтте таралуы. Әлемнің бірлігі бір құрылыммен – заттардың атомдық құрылысымен қамтамасыз етіледі. Бұл модельдің эмпирикалық қорына астрономиялық бақылаулардан алынған мәліметтер кіреді, оларды өңдеуде заманауи математикалық құрылғы қолданылады. Бұл конструкция Жаңа уақыттағы детерминизм мен рационалистік философияға сүйенген. Туындаған қайшылықтарға қарамастан, шексіздік моделінің экстраполяциясының салдарынан пайда болған (фотометриялық және гравитациялық парадокстар), дүниетанымдық тартымдылық пен логикалық қайшылықсыздығы, сондай-ақ, эвристикалық қуаты Ньютондық модельді ХХ ғ.-ға дейін космологтар үшін ең қолайлы етті. Әлемге деген көзқарастарды қайта қарауға ХІХ және ХХІ ғ.-ғы көптеген жаңалықтар итермеледі: жарық қысымының болуы, атомның бөлінуі, массалар кемістігі (дефекті), атом құрылысының моделі, Риман мен Лобачевскийдің жазықтықтық месе геометриясы, бірақ тек қатысымдылық теориясы пайда болғаннан кейін ғана Әлемнің жаңа квантты-релятивистік моделі қалыптасты. А.Эйнштейннің арнайы қатысымдылық теориясы мен жалпы қатысымдылық теориясының теңдеуі бойынша, кеңістік пен уақыт бір метрикаға біріге отырып байланысқан, олар қозғалыстағы материяға тәуелді. Жарық жылдамдығына жуық жылдамдықта кеңістік тарылады, уақыт созылады, ал шағын қуатты массалардың жанында кеңістік-уақыт қисаяды, сол арқылы Әлем моделі геометрияланады. Бүкіл Әлемді қисайған кеңістік-уақыт деп бейнелеуге тырысты, ондағы түйіндер мен кемістіктер массалар деп түсіндірілді. Эйнштейн теңдеулерді шешу барысында, кеңістікте шектелген және стационарлы модельді алды. Бірақ стационарлықты сақтау үшін, шешуіне қосымша лямбда-мүшені енгізу қажет болды. Алайда 1922-1924 ж.ж. А.А.Фридман бұл теңдеулерді шешудің басқа жолын ұсынды, сол арқылы Әлемнің үш түрлі моделін алуға болатын еді. Бірақ үшеуі де бейстационарлы (эволюцияланушы) болды – кенеюші-тарылушы модель, осциллирленуші модель және шексіз кеңеюші модель. Сол кезде Әлемнің стационарлығынан бас тарту – креационизмге бағытталған қалыпты және ғылыми көзқарастарға қайшы еді, сондықтан ойшылдар оны қиын қабылдады. Әлемнің бейстационарлығы туралы алғаш тәжірибелік тұрғыда 1929 жылы дәлелдеген Хаббл шеттетілген галактика спектрлерінде қызыл кірігулерді (смещение) ашу нәтижесінде, Доплер эффекті бойынша, Әлемнің кеңейетінін растады. 1932-33 ж.ж. бельгиялық теоретик Ж.Леметр «Ыстық бастаулы Әлем» моделі немесе «Үлкен жарылысты» ұсынды. Бірақ 1940-50 ж.-дың өзінде-ақ Әлемнің стационарлығын сақтайтын альтернативті модельдер ұсынылды. 1964 жылы американдық ғалымдар – астрофизик А.Пензиас пен радиоастроном К.Уилсон Әлемнің «ыстық бастауын» кепілдендіретін біртекті изотропты реликті сәулеленуді ашты. Бұл модельді басым көп космологтар қостап, жетекші модельге айналды. Дегенмен, «бастау» нүктесі, сингулярлық нүктесі көптеген даулар тудырды. ХХ ғ.-да Әлем модельдерінің көптеген түрлері назарға қойылды. Сингулярлыққа қатысты қарама-қарсылықтарды жою үшін, 1980-82 ж.-ры американдық астроном П.Стейнхарт пен кеңестік астрофизик А.Линде Әлемнің кеңеюші моделі – инфляциялық фазалы («үрленуші Әлем») модельді ұсынды. Бұл модельді қайта қарау мен жаңарту тоқтамады, ол космологиядағы көптеген мәселелер мен қайшылықтарды шешті. Зерттеулер бүгінгі күнде де толастамауда: жапон ғалымдарының алғашқы магниттік өрістердің шығуы туралы гипотезасы жоғарыда айтылған модельмен үндес болып келеді, және де әлем тіршілігінің алғашқы сипаты жөнінде жаңа білім алуға септігін тигізетініне сенеміз. Дедуктивті зерттеулерде Әлем зерттеу нысаны ретінде өте күрделі, сондықтан оны тереңінен тануда экстраполяция және модельдеу әдістерінің мәні зор. Бірақ бұл әдістер әрекетті дәл тиянақты орындауды талап етеді, тіпті талпты мінсіз орындағанның өзінде зерттеу нәтижесі ықтимал сипатта болады. ХХ ғ. ғылымдағы үдеріс (тенденция) – білімді математизациялау – көптеген үрдістердің эвристикалық мүмкіндіктерін күшейтті. Космология да одан тыс қалған жоқ: ойша модельдеудің түрі – математикалық модельдеу, математикалық гипотеза әдісі қалыптасты. Оның ерекшелігі – алдымен теңдеулер шешіледі, содан соң алынған шешімдердің физикалық түсініктемесі ізделінеді. Мұндай бұрынғы ғылымға жат әрекет тәртібі зор эвристикалық қуатқа ие. Дәл осы әдіс Фридманды кеңеюші Әлем моделіне әкелді, дәл осы жолмен позитрон ашылды және ХХ ғ.-ң соңындағы көптеген маңызды жаңалықтар ашылды. Компьютерлік техниканың дамуына орай, компьютерлік модельдеу туды. Бұлардың негізінде инфляциялық фазалы Әлем моделі өңделді, ХХІ ғ.-дың басында ғарыштан алынған ақпараттар негізінде «күңгірт материя» мен «күңгірт энергияны» есепке алған әлем моделі жасалды. Физикалық вакуум - бос нәрсе, эфир ретінде емес, материя мен энергиядан тұратын күрделі нақты күй деп түсіндірілді. Солай бола тұра, бізге белгілі ғарыштық денелер мен өрістер Әлемнің азғантай пайызын құрайды, ал көп бөлігін «күңгірт материя» мен «күңгірт энергия» алады. Соңғы жылдардағы зерттеулер көрсеткендей, бұл энергияның басым көпшілігі Әлемнің кеңеюіне, созылуына және жыртылуына жұмсалады. Осыған орай, Әлемнің ықтимал келешегі туралы сценарийді қайта қарауымыз қажет. Уақыт категориясы – космологияда көп талқыланатын категориялардың бірі. Көптеген зертеушілер уақытқа обьективті сипат береді, бірақ Августин мен И.Канттан басталатын дәстүрге сай, уақыт пен кеңістік субъективті түсіндіріледі. Уақыт – ешқандай факторға тәуелсіз өлшеуіш ретінде немесе материяның қозғалысымен байланысты өлшеуіш түрінде қарастырылады. Ең көп тарағаны – уақытты қозғалыста елестетін динамикалық тұжырымдама, бірақ оған қарсы тұжырымдама ұсынылды, ол – статикалық деп аталады. Әр модельдерде уақыт циклды немесе ақырғы, я шексіз және сызықтық болады. Уақыттың табиғатын себептілікпен байланыстыру көп ұшырасады. Келесідей мәселелер талқылануда: уақыттың нақты моментін бөлу негіздері, оның бағыттылығы, анизотроптығы, қайта оралмаушылығы, әмбебаптылығы т.б. Күрделі жүйелердегі (биологиялық, физикалық, әлеуметтік) уақыт ерекшелігі аз жетілген. Әлем моделін жасауда зор рөл атқаратын тұрақтылар – гравитациялық тұрақтылық, Планк тұрақтысы, жарық жылдамдығы, материяның орташа тығыздығы, кеңістік-уақытты өлшеу саны. Осы тұрақтыларды зерттей келе, космологтар мынандай қорытынды жасады: бұл константалардың басқаша мәнінде әлемде материяның күрделі түрлері тұрмақ, тіршілік, ақыл-ойдың болуы мүмкін емес. жүктеу/скачать 480,4 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|