Жеке секторда Университеттерде Мемлекеттік ғылыми зертханаларда
осы мәселені шеше бастады. 2006 жылға қарай жағдай тураланып, инженерлік мамандықтың бакалавриатын бітірушілер саны 2000 жылмен салыстырғанда 20%-ға артса, ғылым докторы атағы 40%-ға көбірек берілді, алайда магистр бітірушілер саны өзгеріссіз қалды. АҚШ ғылым жүйесіне оң әсерін тигізіп отырған факторлардың бірі- салықтық жеңілдіктер. «Салықтық шығындар» деп аталатын бұл жеңілдіктер 5 жылға дейін созылып, ғылыми-зерттеу және тәжірибелік- конструкторлық жұмыстарды жүргізетін корпорацияларға қолданылады. Аталмыш жеңілдік тек АҚШ территориясында жүргізілетін ҒЗТКЖ-ға ғана жүреді. Мұндай салықтық шығындар корпорациялардың ұзақ мерзімді зерттеулер жүргізулерін ынталандырады [3].
Төмендегілер АҚШ-тағы даму бағыттарына сәйкес маңызды технологиялар ретінде танылды:
- информатика және бағдарламалық қамтамасыз ету;
- космология - биотехнология;
- энергетика саласындағы технологиялар;
- жаңа материалдар жасау технологиялары;
- көлікті дамыту технологиялары;
- қалалық мәселелерді шешуге бағытталған технологиялар және құрылыс.
АҚШ-тың мемлекеттік бюджеттік бағдарламаларының мысалдары:
- "Unmanned Aerial Systems Roadmap" бағдарламасы (Ұшқышсыз авиациялық кешендердің 2005-2030 жылдарға арналған даму жоспары);
- "Unmanned Integrated Roadmap" бағдарламасы (Өздігінен жүретін роботтарды өндіруді дамыту жоспары );
- "Nano Air Vehicle" бағдарламасы (Ұшатын наноаппараттар);
- ғылыми жобаларға тапсырыстарды орындау бойынша 11 мемлекеттік ведомствоның гранттық кешенді бағдарламалары (оның ішінде Қорғаныс министрлігінің зерттеулері мен әзірлемелері және NASA):
а)" Small Business Innovation Research Act "/SBIR/ (инновацияны шағын бизнесте дамыту);
б)" Small Business Technology Transfer " / STTR/ (технологиялар және шағын бизнес»)және басқа да бірқатар бағдарламалар.
АҚШ - тың ғылыми-техникалық кешені:
- АҚШ Қорғаныс министрлігі,
- Ұлттық аэронавтика және зерттеу басқармасы ғарыш кеңістігі (NASA), - Ұлттық ғылыми қор,
- Энергетика министрлігі,
- Сауда министрлігі және ғылыми-техникалық саясатты ұйымдық-құқықтық реттеу
Осы құрылымдық міндеттерді орындау үшін ҒЗТКЖ -ға бөлінген бюджеттің жалпы қаражатының 90-95% бөлінеді. АҚШ ғылыми-техникалық кешенінің ұйымдастырушылық ерекшелігі орталықтандыру принципі болып табылады.
Жақын арада АҚШ үкіметі баламалы отын мен энергия көздері саласындағы ірі ведомствоаралық бағдарламаны бастайды деп сеніммен айтуға болады. Бұл үшін барлық алғышарттар бар және ғылыми зерттеулер жүргізіліп жатыр.
Жалпы, біз АҚШ-тағы әртүрлі кешенді бағдарламаларды ұзақ уақыт тізімдей аламыз және Қазақстанда олардың аналогтарының жоқтығына өкінеміз. АҚШ-та қалыптасқан ғылыми- техникалық прогресті қалыптастыру жүйесі үнемі өзгертіліп отырады, бірақ оның негізгі принциптері өзгеріссіз қалады. Оларды зерттеу бізге басқа ғалымдардың және инженерлер мен IT қызметкерлерінің тәжірибесін сәтті пайдалануға мүмкіндік береді. Бұл мәселе біздің еліміздің ғылыми-техникалық держава ретіндегі төмен беделге ие болуы емес, болашақ ұрпақ үшін қалдырар мұрамыз ретінде жауапкершілікке шақыруы керек.
Әрине, бұл секторлардың ұлттық "ғылыми қоржынға" қосқан үлесі бірдей емес, бірақ олардың зерттеулер мен әзірлемелер нарығында болуы олардың әрқайсысында жеткілікті тұрақтылықпен ерекшеленеді олардың өзіндік басым қаржыландыру көздері қалыптасты.
АҚШ –та және басқа дамыған елдерде ғылымға бөлінетін үлкен ақшаға қарамастан, АҚШ- тағы аспиранттардың көпшілігі диссертация дайындап, оны қорғаудан 5-6 жыл бұрын университеттерде тәжірибеден өтеді, бірақ ұзақ зерттелетін ғылыми жұмыстардың әсерінен 10 жыл бойы аспирантурада оқып жүргендер де бар.
АҚШ-тағы ғылым жүйесінің тағы бір ерекшелігі инженер мамандарды даярлауда. 1980 жылдардың соңында бұл елде инженерлік мамандықтардың мәртебесі төмендеп, экономика үшін
қажетті техникалық маман иелерінің саны азайды, орта мектеп бітірушілерінің арасынан инженерлік бағдарламаларды таңдайтындардың саны күрт қысқарды. Мектептердегі жас буын бизнес пен құқықтануды көбірек таңдайды. Мемлекеттегі ғылыми-техникалық кешеннің үлкен қарқынмен дамуына қауіп төнді, өйткені нақ осы инженерлік сала жаңа техника, қызметтер, технологиялар секілді инновациялық өнімдердің шығарылуымен байланысты еді. Дәл осы мәселе Қазақстанның бүгінгі жағдайындағы басты мәселесі болып отыр. Біздің де еліміздегі мектеп бітірушілер техникалық, соның ішінде инженерлік мамандықтарға барғысы келмей, дипломат, заңгер, қаржыгер болғылары келеді.
Қазақстан Республикасының ҒЗТКЖ-ға жұмсалатын ішкі шығындары
Ғылымға ЖІӨ-нен жұмсалатын шығыстардың үлесі – 0.1 %. Web of Science (Clarivate Analytics) және Scopus (Elsevier) платформасындағы ақпараттық ресурстардың деректері бойынша 2018 жылы (4873 дана) жарияланымдардың жалпы санынан рейтингтік басылымдардағы қазақстандық жарияланымдардың өсімі – 88 %.
Ғылыми-зерттеу ұйымдарының сапасы: Дүниежүзілік экономикалық форумның Жаһандық бәсекеге қабілеттілік индексі бойынша Қазақстан 63 орында. ҒЗТКЖ – ға жұмсалатын ішкі шығындарды қаржыландырудың ең көп бөлігі республикалық бюджет қаражатына тиесілі- 51,3%.
2019 жылы ҒЗТКЖ-ны қаржыландырудың басым бағыты инженерлік әзірлемелер мен технологиялар саласындағы зерттеулер болды, олардың үлес салмағы ҒЗТКЖ-ға жұмсалатын ішкі шығындардың жалпы сомасында 45,6% -ды құрады. Жаратылыстану ғылымдары саласындағы зерттеулерге шығыстар 32,6%–ды, ауыл шаруашылығы ғылымдары саласында – 9,5%–ды, гуманитарлық ғылымдар саласында –5,1% -ды, медициналық зерттеулер саласында−4,8% -ды, әлеуметтік зерттеулер саласында-2,4% - ды құрады. 2019 жылы ҒЗТКЖ саласында 22 081 адам жұмыс істеді, оның ішінде 17 205-і зерттеуші мамандар болып табылады. Оның ішінде ғылым докторларының саны 1822 адамды, бейіні бойынша докторлардың саны – 380 адамды, PhD дәрежесінің иегерлерінің саны – 597 адамды, ғылым кандидаттарының саны – 4562 адамды, магистрлердің саны – 4109 адамды құрады.
ЮНЕСКО – ның 2015 жылғы соңғы рейтингісіне сәйкес, әлемнің 74 елінің ішінде Израиль өзінің ЖІӨ-нің ең көп үлесін ҒЗТКЖ-ға жұмсайды, соңғы жылдары осы көрсеткіш бойынша көшбасшы болып табылатын 4,27%-ды құрайды. Одан кейін Оңтүстік Корея-4,23%, Жапония – 3,28%, Швеция – 3,26% және Австрия – 3,07%.
Қазақстан тізімнің төменгі бөлігінде−0,17% -дан 63-орында орналасқан. Бізден жоғары Өзбекстан тұр, ол 0,21% көрсеткішімен, Қырғызстаннан сәл төмен – ЖІӨ-нің 0,12%. (Forbes Kazakhstan есебі бойынша, 2017 жылы Қазақстанның көрсеткіші 0,14% -ды құрады.) [4].
Қазақстан Америка Құрама Штаттарының ғылым деңгейіне жету үшін не істеу керек?
-оқушылар мен студенттердің халықаралық олимпиадаларға, ғылыми-зерттеу жобаларына, конкурстар мен ғылыми-техникалық турнирлерге қатысуын кеңейту;
-ғалымдар мен инженерлердің елден кетпеуі үшін материалдық тұрғыда жағдай жасау;
- әлемдік ақпараттық қорларын,ғылыми еңбектерді қазақ тіліне аудару;
-алпауыт елдердің ғылым және білім реформаларын Қазақстан мәдениетіне сәйкестендіріп қолдану;
-Жоғарғы оқу орындарындағы ғалымдар мен өзге де ғылыми атағы бар тұлғалардың мәртебесін көтеру;
- Жоғарғы оқу орындары студенттерін ғалымдар мен оқытушылардың ассистенттері ретінде белсенді ғылыми қызметке тарту;
-ҒЗТКЖ-ға бөлінетін қаржы көлемін ұлғайту;
-болашағы зор студенттерді ғылыми-зерттеу жұмыстарына және ғылыми-зерттеу жобаларын орындауға тарту және тағы басқа.
Қазіргі уақытта жастарды ғылым, білім, жоғары технологиялар саласына кеңінен тарту және оларды осы салаларда ғылыми және ғылыми-педагогикалық кадрларды тиімді молайту мәселелерін кешенді шешу қажет. Бұл бағдарламалық-мақсатты әдіс негізінде жүзеге асырылуы мүмкін, оны қолдану мәселені жүйелі шешуді, ұзақ уақытты қажет етеді.
Қорытындылай келе, Америка Құрама Штаттарындағы ғылыми-зерттеу көрсеткіштерінің өте жоғары екенін білдік. Біздің Қазақстан осы процестің негізгі бағыттарын ғылым мен білімді реформалау туралы шешім қабылдау кезінде ескеруі керек. Қазақстан әрине, АҚШ-тың ғылыми жұмыстарды ұйымдастыру тәжірибесі тікелей түрде Қазақстан ғылымы үшін экономикалық,
әлеуметтік тұрғыдан қолайсыз болуы мүмкін. Бірақ ғылыми зерттеулерді ұйымдастыру тәжірибесі сөзсіз қазақ ғылымын реформалау кезінде пайдалы болуы мүмкін.
Аннотация
В статье представлена статистика науки и образования в США: по количеству патентов, по количеству статей, по внутренним затратам на исследования и разработки, по развитию инноваций, по активности научных исследований, по количеству Нобелевских премий. Также были сопоставлены научные показатели Казахстана и Соединенных Штатов Америки.
Ключевые слова: Валовой Внутренний Продукт, патент, университет, web of science, инженеры.
Аbstract
The article presents statistics of science and education in the United States: number of patents, the number of articles on domestic spending on research and development, innovation activity of scientific research, the number of Nobel prizes. Scientific indicators of Kazakhstan and the United States of America were also compared.
Keywords: Gross Domestic Product, patent, university, web of science, engineers.
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР 1. https://ru.wikipedia.org
2. https://gtmarket.ru/ratings/scientific-and-technical-activity
3. https://el.kz/news/archive/a-sh_-ylym_zh-yesi_turaly_ne_bilemiz/
4. Қазақстан Республикасында білім беруді және ғылымды дамытудың 2020 – 2025 жылдарға арналған мемлекеттік бағдарламасын бекіту туралы Қазақстан Республикасы Үкіметінің 2019 жылғы 27 желтоқсандағы № 988 қаулысы
5. Кочетков Г.Б. Мировой опыт организации науки (на примере США) ӘӨЖ: 543.04
ГРАВИТАЦИЯ ТЕОРИЯСЫНДАҒЫ ИНТЕГРАЛДАНАТЫН МОДЕЛЬДЕР Н.А. Абдрахманова, 7М01502-Физика мамандығының 1 курс магистранты
Қазақ ұлттық қыздар педагогикалық университеті, Алматы қ., Қазақстан e-mail: [email protected]
Ғылыми жетекшісі: PhD доктор, аға оқытушы Т.Р. Мырзақұл Соңғы кезеңдердегі теориялық физиканың даму үстіндегі салаларының бірі ретінде гравитация теориясындағы интегралданатын модельдерді қарастырамыз. Бұл саланың негізгі міндеті – гравитацияның интегралданатын шешімін алу шеңберінде, ғылымдағы қолданыстағы теориялық және тәжірибелік ақпараттарға қарсы болмайтындай сипаттау және космологиядағы қараңғы заттар мен күңгірт энергияның табиғатын жақсы түсіну. Гравитация теориясындағы ұсынылатын модельдердің барлығы теориялық негіздемеден басқа, тәжірибелік тексеруді қажет етеді, сондықтан бұл мақала дәлелденген ақпараттарға шолу жасау негізінде жазылды.
Бүкіл әлемдік тартылыс заңын Ньютон Кеплердің үш заңының негізінде ашқан:
1. Барлық планеталар бір фокусында Күн орналасқан эллипс бойында қозғалады.
2. Планетаның радиус-векторы бірдей уақыт аралығында бірдей ауданды қиып өтеді.
3. Планеталардың айналу периодтарының квадраттарының қатынасы орбиталардың үлкен жартыөстерінің кубтарының қатынасындай болады. Ньютон механикасының кері есебін шығару арқылы, яғни планеталардың қозғалу заңдарынан гравитациялық күш өрнегін алған болатын.
, мұндағы G=6,67 – гравитациялық тұрақты [1].
Адамзат өзінің жаратылысынан бастап космологиялық мәселелер туралы ойлады. Ғылыми космология Ренессанс астрономдарының жұмыстарынан басталды: Николай Коперник (1473- 1543жж.), Иоганн Кеплер (1571-1630жж.) және Галилео Галилей (1564-1642жж.). Алайда, олардың барлығы қозғалмайтын жұлдыздардың шеңберінен шықпады, яғни олар Күн жүйесінің құрылымына қызығушылық танытты. Бұл бағыт құрылған соң, Исаак Ньютонның (1642-1727жж.) Бүкіл әлемдік тартылыс заңынан кейін математикалық негізге ие болды.
20 ғасырдың соңғы жылдары әлемнің таңғажайып жаңалығының бірі – ғаламның жедел ұлғаюы ашылды. Бастапқыда ғаламның жедел ұлғаюы Ia типті суперноваларды (катаклизмдік ауыспалы жұлдыздардың ішкі категориясы болатын супернова жұлдыздарының ішкі категориясы.
Ia типті суперновалар ақ ергежейлілердің термоядролық жарылысының нәтижесі болып табылады) байқау үшін табылды. Бірақ алынған ақпараттарды мұқият сараптағаннан соң, біздің ғаламның үдеумен ұлғайып жатқандығы туралы қорытынды жасалды. Бұл шешім Эйнштейннің ғаламның баяулауымен кеңеюі керек деген теориясына қарама-қарсы келді. Осы уақытқа дейін адамзат ғаламның жедел ұлғайып жатқандығының табиғатын түсінбей келді. Ғаламның мұндай кеңеюін сипаттайтын әртүрлі гипотезалар бар. Бұл құбылысты "қараңғы энергияның"болуымен түсіндіруге болады деген пікір кең таралған. Қараңғы энергия-вакуумның қасиеті немесе жаңа физикалық өріс болуы мүмкін, бірақ бұл құбылысты түсіндіру үшін жаңа гравитациялық теориясы қажет. Егер қараңғы энергия зат болса, онда ол экзотикалық қасиеттерге ие болуы керек, мысалы теріс қысым және осы заттың қысымы мен тығыздығы арасындағы ерекше байланыс. Қазіргі уақытта жалпы салыстырмалылықты қолданбайтын ғаламның жедел ұлғаюын түсіндірудің тағы бір тәсілі бар.
Қазіргі үдемелі ұлғаюды зерттеудің кең таралған әдістерінің бірі-интегралданған гравитациялық теорияны қолдану. Бұл гравитациялық теориясына қызығушылық физикалық қасиеттері мүлдем түсініксіз күңгірт энергияның факторларын енгізбестен ғаламның үдемелі ұлғаюын түсіндіру мүмкіндігімен байланысты. Гравитациялық теориясын қолданудан басқа, жалпы салыстырмалылық теориясымен болжанған көптеген астрофизикалық нысандарды: домен қабырғаларын, ғарыштық жолдарды, бозонды жұлдыздарды және т. б. алу үшін қолдануға болады.
Кесте-1. Әлем тарихының негізгі кезеңдері [2]
Үлкен жарылыс болған сәттен бастап
Орта температурасы, К Ескертпелер − с > Инфляция
> Кварктардан, глюондардан, электрондардан, нейтринолардан және олардың қарсы бөлшектерінен тұратын плазма
Нуклондардың түзілуі
− Дейтерий, гелий және литий түзілуі
15мың жыл Материя мен сәулелену энергиясы
тығыздығының теңдігі
300мың жыл 4000 Атомдардың пайда болуы, мөлдір ғалам
15 млн жыл 300 Бөлме температурасы
1-3 млрд. жыл 20 Алғашқы жұлдыздардың тууы
3 млрд. жыл 10 Ауыр ядролардың өте жаңа
жарылыстың нәтижесінде түзілуі
3-14 млрд. жыл 3 Саналы өмірдің пайда болуы
− Жұлдыздардың пайда болу процесі
тоқтайды
− Соңғы жұлдыздардың сөнуі
− Барлық қара құрдымдар буланып кетеді
Егер ғаламның ұлғаюы тездетілсе, онда ол шөлге айналуы мүмкін. Төмендегі суретте көрсетілген қызғылт-сары шарлар – бұл жарық жылдамдығымен өсетін ғаламның көрінетін бөлігі, ал көк шарлар – кеңістіктің кеңейетін бөлігі. Кеңейту жылдамдығы өскен сайын, галактикалар кластерлерінің саны аз болып қалады [3].
Сурет-1. Ғаламның ұлғаюы
1917 жылы салыстырмалылықтың жалпы теориясын ғаламның табиғатымен үйлестіруге тырысқан Эйнштейн шешілмейтін проблемаға тап болды. Көпшілік замандастары сияқты Ғалам стационар жүйе (ұлғаймайды және сығылмайды) деп есептеді, бірақ бұл ой оның салыстырмалық теориясымен қарама-қайшы келді. Бұл ойы дұрыс болмағандықтан Эйнштейн гравитацияға қарсы тұру арқылы ғаламның стационарлығын қамтамасыз етуге арналған қосымша космологиялық мүшені енгізді. Көптеген ғалымдардың алдында электромагниттік және гравитациялық өрістің шеңберінен шықпай, космология принциптерін түсіндіру мақсаты тұрды. XX ғасырдың 60-жылдары В. Гейзенберг : «Бұл өте керемет әрекет... Эйнштейн бірыңғай өріс теориясымен айналысқан кезде одан бөлек элементар бөлшектер және олармен салыстырылған жаңа өрістер жаңа идеялар үздіксіз ашылды. Нәтижесінде Эйнштейн идеясын жүргізу үшін эмпирикалық негіз болған жоқ және Эйнштейннің әрекеті ешқандай сенімді нәтижелерге әкелмеді". "Әлемдегі барлық нәрсенің теориясын" құру міндеті ("theory of everything") Теориялық физиканың ортақ міндеті болып қала береді»− деген екен.
Алайда, Эйнштейннен соң 12 жылдан кейін американдық астроном Эдвин Хаббл Ғаламның тұрақты емес екенін анықтады. Ол алыстағы галактикалар біздікінен тез алыстайтынына және олардың қозғалыс жылдамдығы бізге дейінгі қашықтыққа тура пропорционал екеніне көз жеткізді.
Ұлғайып жатқан ғаламды түсіндіру үшін космологиялық мүше қажет емес болды және Эйнштейн одан бас тартты. Орыс ұлтынан шыққан американдық физик Георгий Гамов былай деп жазды:" ...
Мен Эйнштейнмен космологиялық мәселелерді талқылаған кезде, ол космологиялық мүшені енгізу оның өміріндегі ең үлкен қателік екенін байқады". Гравитациялық теория мен кванттық теорияның байланысы бөлек, ұзақ және өте күрделі тарих. Бір жағынан, кез-келген толқын өрісі сияқты гравитация да аз масштабта болсын кванттық қасиеттер көрсетуі керек. Екінші жағынан, бөлшектер теориясында математикалық жағынан жақсы көрсетілген кванттық қасиеттер, қисық кеңістікте орындалмауы мүмкін. А.Эйнштейн кванттық механиканы түсіндіру тұрғысынан Нильс Бордың қарсыласы екені белгілі. Кванттық гравитация үш негізгі тұрақтыдан — Планк тұрақтысы ( , жарық жылдамдығы ) және гравитациялық тұрақты (G=6,67 құралады.
А. Эйнштейн мен А. Фридманнан кейінгі релятивистік гравитация мен динамикалық космологияның дамуында біз үш бөлек кезеңді атап өтуге болады:
1. Эйнштейн мен Фридман жасаған идеалды сұйықтық түрінде материя көздері бар модельдерді зерттеу.
2. Классикалық және кванттық жағдайларда электромагниттік және скалярдан бастап әртүрлі физикалық өрістер түріндегі модельдерді зерттеу.
3. Космология мен қара құрдым физикасының іргелі мәселелерін шешу үшін, әсіресе жоғары энергия режимдерінде, қосымша өлшемдер мен p-брана идеяларын көздер ретінде қолдана отырып, бірыңғай модельдердің идеялары мен нәтижелерін қолдану қазір шынымен де өзекті. Соңғы тәсілде көп өлшемді гравитациялық модельдер маңызды рөл атқарады. Гравитация теориясы мен космологияның көп өлшемді модельдерін зерттеу қажеттілігі бірнеше себептерге байланысты.
Біріншіден, қазіргі физиканың негізгі бағыты барлық белгілі іргелі физикалық өзара әрекеттесулерді біріктіру болып табылады: электромагниттік, әлсіз, күшті және гравитациялық. Соңғы онжылдықтар ішінде әлсіз және электромагниттік өзара әрекеттесуді біріктіруде айтарлықтай прогреске қол жеткізілді.
Нақты модификацияланған (өзгертілген) гравитациялық модельдер:
I. ƒ(R) Гравитациялық моделі: Лагранжиан f− Риччи скалярының R функциясы: ƒ= ƒ(R)I1 II. Cкаляр-тензорлық теория: , бұл теорияның негізі-
Бранс-Дикке теориясынан шығады:
III. Гаусс-Боннэ моделі: немесе
IV. DGР бранаәлем (branaworld) моделі (Dvali, Gabadaze және Porrati): Минковскийдің 5 өлшемді көлеміндегі 3-бранадағы өздігінен үдейтін шешімдерден шығады.
V. Галилейдің гравитациялық моделі: Галилеон симметриясын қанағаттандыру үшін Лагранжиан өрісі шектеулі болуы керек, [4].
Жоғарыда аталғандардан басқа, балама космологиялық модельдер де бар:
1. Материя мен антиматерияға қатысты симметриялы модель осы екі заттың ғаламда тең болуын болжайды. Біздің Галактикада іс жүзінде антиматерия жоқ екені анық болса да, көрші жұлдыздық жүйелер толығымен одан тұруы мүмкін; олардың сәулеленуі қалыпты галактикалармен бірдей болар еді. Алайда, ұлғаюдың бұрынғы дәуірінде, зат пен антиматерия тығыз байланыста болған кезде, оларды жою қуатты гамма-сәулеленуді тудыруы керек еді. Оны бақылаулар анықтай алмайды, бұл симметриялы модельдің дұрыстығын екіталай етеді.
2. Суық Үлкен жарылыс моделінде ұлғаю абсолютті нөлдік температурада басталды деп болжанады. Рас, бұл жағдайда ядролық синтез затты қыздырып, қыздыруы керек, бірақ микротолқынды фондық сәулеленуді енді үлкен жарылыспен тікелей байланыстыруға болмайды, бірақ оны басқаша түсіндіру керек. Бұл теория тартымды, өйткені ондағы зат фрагментацияға ұшырайды және бұл ғаламның кең ауқымды гетерогенділігін түсіндіру үшін қажет.
3. Стационарлық космологиялық модель заттың үздіксіз туылуын болжайды. Бұл теорияның негізгі ұстанымы, идеалды космологиялық принцип ретінде белгілі, ғалам әрдайым болған және солай болып қала береді. Бақылау мұны жоққа шығарады.
4. Эйнштейннің Гравитациялық теориясының өзгертілген нұсқалары қарастырылады.
Мысалы, Принстоннан келген К. Бранс пен Р. Дикке теориясы Күн жүйесіндегі бақылауларға сәйкес келеді. Бранс-Дикке моделі, сондай-ақ уақыт өте келе кейбір іргелі тұрақтылар өзгеретін Ф.Хойлдың радикалды моделі,біздің дәуірімізде Үлкен жарылыс моделі сияқты космологиялық параметрлерге ие.
5. Модификацияланған Эйнштейн теориясы Ж. Леметр 1925ж ашқан модель. Эйнштейн өзінің сүйікті статикалық ғаламның космологиялық моделін негіздеу мүмкіндігіне қызығушылық танытты, бірақ ғаламның кеңеюі ашылған кезде ол оны көпшілік алдында қабылдамады.
6. Хорава-Лифшиц (ХЛ гравитациялық моделі) гравитациялық модельдерінің нақты шешімдерін табу өте маңызды. Біздің жағдайда барлық ХЛ модельдері нақты шешімдер қабылдауға мүмкіндік береді. Бұл шешімдердің кейбіреулері ғаламның үдемелі ұлғаюын сипаттайтын маңызды интегралдық модельдер болып саналады [5].
Ғаламның ұлғаюы – Жерден бақыланған космологиялық қызыл ығысу арқылы шығатын, oның барлық масштабтарындағы ғарыш кеңістігінің біртекті және изотропты ұлғаюынан тұратын құбылыс. Эксперименталды түрде Ғаламның ұлғаюы Хаббл заңының орындалуымен, оған қоса экстремалды жойылған «стандартты шамдардың» жарықтылығының азаюымен расталады. Үлкен жарылыс теориясына сәйкес, Ғалам бастапқы аса тығыз және аса ыстық күйінен ұлғаяды. Жалпы салыстырмалылық теориясы, скаляр-тензор, Эйнштейн және Биметриялық теориялары, сондай-ақ Тевес, f(R), жалпы жоғары дәрежелі теорияларды, Хоржава-Лифшиц ауырлық күшін, Галилеондарды, Калуцу-Клейн, Рэндалл-Сандрум, DGP және қосымша тағы басқа өлшеу модельдері де Ғаламның ұлғаюын түсіндіреді.Бұл салалар соңғы онжылдықта қарқынды зерттелді, бұл көбінесе бақыланатын космология саласындағы жылдам прогреске негізделген, алғаш рет іргелі физиканы бақыланатын ғалам масштабында дәл сынақтан өткізуге мүмкіндік береді.
Жалпы салыстырмалылық теория пайда болғаннан бері ғаламның кеңеюінің
көптеген модельдері, сондай-ақ балама модельдері ұсынылды. Олардың құрылуы кванттық физика теориялары, сондай-ақ қараңғы материяны да, қараңғы энергияны түсіндіруі керек болды. Мұны байқау деректерін теорияның болжамдарымен салыстыру арқылы жасауға болады. Модельдерді тексерудің бір әдісі- гравитациялық өрістегі сынамалы денелердің, фотондардың және тағы басқа өлшемдердің қозғалыстарын зерттеу. Қорыта айтқанда, гравитация теориясында жоғарыда көрсетілген модельдерден бөлек көптеген модельдер бар. Сол модельдердің аналитикалық және
сандық шешімдерін алу космология ғылымының басты мәселесі болып отыр. Ғаламның үдемелі ұлғаюын зерттеу, қара құрдым, күңгірт энергия терминдері Қазақстан ғалымдары үшін әлі де толық меңгерілмеген мәселе болып отыр. Космология ғылымының елімізде дамуы үшін астрофизика саласы мен техникалық физика мамандықтарына кадрларды,жас ғалымдарды тартуымыз керек және ақпарат көздерін қазақ тіліне аударылуын дамыту қажет деп санаймын. Берілген ақпараттардың барлығы өзге елдердің, әсіресе АҚШ, Ресей, Польша ғалымдарының еңбектерінен алынғандықтан, өз елімізде де осы саланың дамуына үлес қосу керек екендігін естен шығармаған дұрыс.
Аннотация
В статье представлена информация об этапах возникновения Вселенной, теории гравитации Эйнштейна, моделях, описывающих ускоренное расширение Вселенной, и другие космологические модели. Кроме того, в статье рассматривается связь теории относительности с квантовой теорией.
Ключевые слова: гравитация, галактика, Вселенная, модель, космология.
Аbstract
In article are presented information on the stages of the origin of the Universe, Einstein's theory of gravity, models describing the accelerated expansion of the Universe, and other cosmological models. In addition, the article discusses the relationship between the theory of relativity and quantum theory.
Keywords: gravity, galaxy, Uiverse, model, cosmology.
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
1. Қабылбеков К.А., Аширбаев Х.А., Сабалахова А.П.,Рустемова К.Ж., Джумагалиева А.И..
Дененің гравитациялық өрісте қозғалысын зерттеуге арналған компьютерлік зертханалық жұмысты ұйымдастырудың бланкі үлгісі// М.Әуезов атындағы ОҚМУ ғылыми еңбектері. 2015.№ 1 (32)
2. Бронников К.А.,Рубин С.Г.Лекции по гравитации и космологии//Учебное пособие.Москва.
–2008.
3. В.Сурдин.Астрономияның маңызды оқиғалары мен шешілмеген мәселелері туралы редакциялаған "Астрономия: XXI ғасыр" кітабының 3-ші басылымынан үзінді
4. Probing signatures of modified gravity models of dark energy.Shinji Tsujikawa (Tokyo University of Science) //https://slideplayer.com/
5. https://www.krugosvet.ru/КОСМОЛОГИЯ | Энциклопедия Кругосвет ӘӨЖ: 502.536
ФИЗИКА ЖӘНЕ ҚАЛДЫҚСЫЗ ТЕХНОЛОГИЯ С.Абылқасым, Н.Изатулла 11 сынып оқушылары
М.Әуезов атындағы № 128 жалпы білім беретін мектеп, Алматы қ., Қазақстан [email protected]
Ғылыми жетекшісі: п.ғ. магистрі А.Бутабаева Қазіргі кезде ғылым мен техника дамып келеді. Бұл даму биосфераға тікелей ықпалын тигізуде. Жер шарындағы экологиялық жағдай күн сайын төмендеуде.
Байқайтын болсақ, еліміздің табиғаты да бұрын-сонды болмаған өзгерістерге ұшырауда.
Көптеген аймақ шөлейттеніп, топырақ тозып, су қоры тартылып жатыр. Тіршілігімізге қатер төндіретін қауіпті табиғи құбылыстар мен өнеркәсіп апаттары да жиілей бастады. Улы қалдықтардың жинақталуы қоршаған ортаға зиян тигізіп отыр.
Қазіргі кезде адамзат алдында тұрған аса күрделі экологиялық мәселе – қоршаған ортаны қалыпты жағдайда ұстау. Осыған біз қаншалықты үлес қосып отырмыз? Иә, анда-санда сенбіліктерге шығамыз. Өзімізге берілген аймақты тазалап, жинаймыз.Кейде мектептің алдындағы гүлдерге, ағаштарға қараймыз. Біз күнделікті өмірімізде «қоршаған ортаны қалайша сақтап қаламыз, не істеуіміз керек?» деген мәселеге салғырт қарап жүрген сияқтымыз. Осы тұрғыда ауаның ластануы жөнінде нақты фактілер келтіріп кеткен жөн. Мысалы жыл сайын әлемдік мұхитқа он миллион тоннаға жуық мұнай ағызылады. Қазіргі кезде ауа атмосферасында газ тектес және қатты қоспалардың үлесі елеулі артуда. Дүние жүзіндегі барлық энергетикалық қондырғылар атмосфераға жыл сайын 200-250 миллион тонна күл және 60 миллион тоннаға жуық күкіррті ангидрид шығарады. Никель зауытының электр балқыту цехтарында пайдаланылған газдың құрамының ¾ бөлігін металл құрайды. Міне кәсіпорын тек ауаны ластап
қана қоймай бағалы шикізаттан да айрылып отыр. Ластаудың тағы бір көзі автомобиль транспорты болып табылады. 300 милионнан астам іштен жанатын двигателі бар автомобильдер жыл сайын ауаға миллиондаған тонна күкірт және азот тотықтарын, сутекті көмір, көміртекті тотығын шығарады. Мұның өзі адамға қауіпті.
Автокөлік қозғалтқыштары атмосфераға жылына көміртек тотығы мен азот қоспасымен қатар 2–3 млн тонна қорғасын шығарады. Қорғасынмен ластанудың салдары топырақтың, судың және атмосфераның улануына әкеліп соғады. Іштен жанатын қозғалтқыш (ІЖҚ) жұмысы кезінде пайдаланылған мәшине майлары жерасты суларын ластайды, бұл таза тұщы су проблемасына әкеледі.
Мұнайды өндіргенде, тасымалдауда және қайта өңдеу кезінде биосфера қабаты мұнай өнімдерімен ластанады, ол дүниежүзілік мұхит проблемасына әкеп соғады.
1-сурет. Паровоздардың ПӘКі 2–3%ды құрайды
Жердің атмосфера қабатын басты ластаушылардың бірі көлік болып табылады (2сурет).
Автокөлік газдары – мыңдаған компоненттерден тұратын қоспа. Олардың ішінде көміртек тотығы, азот тотығы, альдегидтер, күйе, бензапирен, қорғасын қоспасы, формальдегид, бензол сияқты уландырғыш заттар бар. Күкірт газы мен азот тотығының қалдықтары тыныс алу жолдары ауруларының пайда болуына әкеліп соғады. Адам иісті газбен қатты уланғанда оттегінің жетіспеуінен өліп кетуі мүмкін. Азот қоспасы қанға және қан тамырарына жағымсыз әсер етеді.
Қорғасынның бейорганикалық өоспасы зат алмасуын бұзады, балаларда ақыл ойының кемістігін, ми ауруларын тудырады. Бензапирен канцероген болып табылады, ол қатерлі ісікті тудырады.
Альдегидтер көздің шырышты қабығы мен тыныс алу жолдарын тітіркендіреді, жүйке жүйелеріне зиянды әсер етеді.
Қоршаған ортаны қорғау үшін энергияны қолданудың тиімділігін арттыру қажет және энергияны үнемдеу технологияларына көшу керек. Атмосфераға зиянды заттарды шығаруға кедергі келтіретін сүзгілерді кеңінен пайдала ну қажет. Жанармайға қосылатын ауыр металл қоспаларын, әсіресе қорғасын қоспасын қолд нуды шектеу; сутегін отын ретінде пайдаланатын қозғалтқыштарды жасауды аяқтау; электр көліктері мен күн энергиясын пайдаланатын автокөліктердің шығарылымын бастау; үйкеліске кететін энергияны және толық жанбау салдарынан жанармайды жоғалтуды азайту есебінен жылулық қозғалтқыштардың ПӘКін арттыруды жетілдіру.
2-сурет. Автокөліктердің пайдаланылған газдары – атмосфераның ластануының негізгі көзі Жоғарыда сипатталған мәселелерді шешуде Қазақстан Астанасында «Болашақ энергиясы»
тақырыбына ұйымдастырылған халықаралық ЕХРО–2017 көрмесі дәуірлік тарихи маңызы бар оқиға болды.