Пригодилось? Поделись!

Концепции иерархической Вселенной по Лапласу

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя школа №9 им. А.С. Пушкина с углубленным изучением предметов физико-математического цикла»


Концепции иерархической всœелœенной по Лапласу


Автор: Бузмаков Алексей,

ученик 10А класса

 

Руководитель: Курдина Н.А.,

учитель истории

естествознания


Пермь

2004


Содержание

 

Введение .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..                   3

 

Лаплас П.-Л .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..                   4

 

Изложение системы мира. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..                  6

 

Противоречия .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..                   7

 

Заключение.. .. .... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..                   8

Введение

 

Много веков люди смотрели в космос, мечтая разгадать тайну звезд, пытаясь понять, откуда они взялись. Сотни лет люди придумывали гипотезы образования всœелœенной и человека, вместе с этим копилась база наблюдений за звездами. Первые две гипотезы, основанные на реальных фактах, появились в конце XIX века. Это теории Канта и Лапласа.

Цель моего реферата - поведать об одной из этих теорий, а именно о теории Лапласа. Для этого крайне важно рассмотреть жизнь человека, в голове которого родилась данная гипотеза. Вместе с тем, нужно рассказать о труде Лапласа, в котором излагается гипотеза. Это Изложение системы мира (1796).

Вместе с тем, как показало будущее, эта гипотеза не верна, то есть нужно предъявить читателю те противоречия, которые возникли в будущем.

Далее будет рассказано о Пьере-Симоне Лапласе, родившемся в Нормандии (Бомон) в 1749 году. Будет сказано несколько слов о главном труде Лапласа, об Изложении системы мира, и обобщении ее на всœелœенную, о проблемах, с которыми столкнулась эта гипотеза.

-3-

 

Лаплас П.-С.

Лаплас П.-С.

ЛАПЛАС, ПЬЕР СИМОН (Laplace, Pierre-Simon) (1749-1827), французский математик, физик и астроном.

Родился 23 марта 1749 в Бомон-ан-Ож (Нормандия). Учился в школе монашеского ордена бенедиктинцев. В 1766 приехал в Париж. Занимался математикой, публиковался в математическом журнале Ж.Лагранжа. В 1771 по рекомендации Даламбера стал профессором Военной школы в Париже. В 1790 был назначен председателœем Палаты мер и весов. После прихода к власти Наполеона занимал пост министра внутренних дел (1799), получил титул графа. Основные астрономические работы Лапласа посвящены небесной механике. Этот термин впервые употребил сам Лаплас в названии пятитомного фундаментального труда Трактат о небесной механике.

Здесь он решил сложные проблемы движения планет и их спутников, в частности Луны; разработал теорию возмущений траекторий планет, Солнца и Луны; предложил новый способ вычисления орбит; доказал устойчивость Солнечной системы; открыл причины ускорения в движении Луны.

В истории развития космологии важнейшее место занимает знаменитая гипотеза Лапласа о формировании Солнечной системы из газовой туманности (небулярная гипотеза), которую он сформулировал в сочинœении Изложение системы мира.

Физические исследования Лапласа относятся к областям молекулярной физики, теплоты, акустики, оптики. В 1821 он установил закон изменения плотности воздуха с высотой (барометрическая формула). В 1806-1807 разработал теорию капиллярных сил, вывел формулу для определœения капиллярного давления (формула Лапласа). С помощью сконструированного им вместе с А.Лавуазье ледяного калориметра определил удельные теплоемкости многих веществ. Вывел формулу для скорости звука с поправкой на адиабатичность (1816).

Лаплас - автор фундаментальных работ по математике и математической физике, (прежде всœего - трактата Аналитическая теория вероятностей), в котором можно обнаружить многие позднейшие открытия теории вероятностей, сделанные другими математиками. В нем рассмотрены некоторые вопросы теории игр, теорема Бернулли и ее связь с интегралом нормального распределœения, теория наименьших квадратов; вводится "преобразование Лапласа", ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ позже стало основой операционного

-4-

исчисления. Широко известно уравнение Лапласа в частных производных, применяющееся в теории потенциала, тепло- и электропроводности,

гидродинамике.

Умер Лаплас в Париже 5 марта 1827. [2]

-5-

Изложение системы мира

 

В Мелœене Лаплас написал популярную книгу Изложение системы мира. В этой книге излагалась гипотеза Лапласа о происхождении солнечной систему, которую можно обобщить для всœелœенной. Он описывает развитие солнечной системы, как замкнутый процесс, не требующий вмешательства внешних сил [2].

По Лапласу всœе начинается с очень горячей газовой туманности, с высокой скоростью вращения. Туманность, остывая, сначала сплющивается вдоль экваториальной плоскости, затем под действием силы всœемирного тяготения сжимается и вследствие закона сохранения момента количества движения, вращается всœе быстрее и быстрее. Вследствие больших центробежных сил от него постепенно отделялись кольца. Разнообразные неустойчивости в движение частичек кольца, их взаимное притяжение приводят к слипанию частиц в планеты. Аналогично происходит образование системы спутников планет, причем пример Сатурна показывает, что иногда слипание частиц кольца могло и не произойти. Основные положения данной гипотезы: всœе вращается в одну сторону, совпадающую с первоначальным вращением туманности, траектории близки к круговым, а их плоскости близки к экваториальной плоскости туманности, по мере увеличения расстояния до центра период вращения увеличивается.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, согласно гипотезе Лапласа, планеты образовались раньше Солнца. Солнечная система возникла в результате закономерного развития туманности. По этой причине и принято называть эту концепцию “гипотезой Канта-Лапласа”, хотя во многих положениях гипотезы Канта и Лапласа расходятся. [1; 305], [2]

Для всœелœенной обобщается следующим образом, Галактика - огромная туманность, разбившаяся на более маленькие туманности, из которых, на примере солнечной системе образовались другие звездные системы.

-6-

Противоречия

 

Первые удары по гипотезе Лапласа были нанесены Гершелœем еще при жизни Лапласа: у Урана обнаружились спутники с «обратным» направлением движения.

Вместе с тем, траектория движения планет идет не по окружности, а по элептической орбите.

Есть еще и другая проблема. Наша Солнечная система, состоящая из девяти планет разных размеров и масс, обладает особенностью: необычное распределœение момента количества движения между центральным телом - Солнцем и планетами.

Момент количества движения есть одна из важнейших характеристик всякой изолированной от внешнего мира механической системы. Именно как такую систему можно рассмотреть Солнце и окружающие его планеты. Момент количества движения можно определить как “запас вращения” системы. Это вращение складывается из орбитального движения планет и вращения вокруг осœей Солнца и планет.

Львиная доля момента количества движения Солнечной системы сосредоточена в орбитальном движении планет-гигантов Юпитера и Сатурна. С точки зрения гипотезы Лапласа, это совершенно непонятно. В эпоху, когда от первоначальной, быстро вращающейся туманности отделилось кольцо, слои туманности, из которых потом сконденсировалось Солнце, имели (на единицу массы) примерно такой же момент, как вещество отделившегося кольца (так как угловые скорости кольца и оставшихся частей были примерно одинаковы). Так как масса последнего была значительно меньше основной туманности (“протосолнца”), то полный момент количества движения кольца должен быть много меньше, чем у “протосолнца”. В гипотезе Лапласа отсутствует какой-либо механизм передачи момента от “протосолнца” к кольцу. По этой причине в течение всœей дальнейшей эволюции момент количества движения “протосолнца”, а затем и Солнце должен быть много больше, чем у колец и образовавшихся из них планет.

Но данный вывод противоречит с фактическим распределœением количества движения между Солнцем и планетами.

-7-

Заключение

 

Гипотеза Лапласа сыграла огромную роль в истории космогонии как первая гипотеза, опирающаяся на большой объем точных фактов механики и астрономии (предшествовавшие ей гипотезы Бюффона и Канта этим требованиям не удовлетворяли, хотя имели много точек соприкосновения между гипотезой Лапласа и неизвестной ему гипотезой Канта). Еще в ХХ веке Пуанкаре писал о гипотезе Лапласа: «Для ее возраста на ней не так много морщин».

Наличие материала по данной теме сильно ограниченно, в связи с этим предоставить более подробные сведенья без наличия текста Изложение системы мира Лапласа не представляется возможным.

-8-

Библиографический список

 

1. Гиндикин С.Г. Рассказы о физиках и математиках – Москва: изд-во МЦНМО, 2001 – 448 с.

2.[www.referat.ru]

3.Энциклопедия для детей (Астрономия) – Москва: изд-во Аванта+, 2001 – 688 с.: ил.


-9-

 


Концепции иерархической Вселенной по Лапласу - 2020 (c).
Яндекс.Метрика