Концепции иерархической Вселенной по Лапласу

| Категория реферата: Рефераты по астрономии
| Теги реферата: дипломная работа на тему, банк курсовых
| Добавил(а) на сайт: Polina.

Лаплас - автор фундаментальных работ по математике и математической физике, (прежде всего - 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 распределения, теория наименьших квадратов; вводится "преобразование Лапласа", которое 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 Мелене Лаплас написал популярную книгу Изложение системы мира. В этой книге излагалась гипотеза Лапласа о происхождении солнечной систему, которую можно обобщить для вселенной. Он описывает развитие солнечной системы, как замкнутый процесс, не требующий вмешательства внешних сил [2].

По Лапласу все начинается с очень горячей газовой туманности, с высокой скоростью вращения. Туманность, остывая, сначала сплющивается вдоль экваториальной плоскости, затем под действием силы всемирного тяготения сжимается и вследствие закона сохранения момента количества движения, вращается все 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: все 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.

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

Для вселенной 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 Гершелем еще при жизни
Лапласа: у Урана обнаружились спутники с «обратным» направлением движения.

Кроме того, 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 распределение 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 осей 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. Поэтому в течение всей дальнейшей эволюции момент количества движения “протосолнца”, а затем и Солнце должен быть много больше, чем у колец и образовавшихся из них планет.

Но этот вывод противоречит с фактическим распределением 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, поэтому предоставить более подробные сведенья без наличия текста Изложение системы мира Лапласа не представляется возможным.

-8-

Список литературы

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