Uvodna lekcija. Predmet astronomije. Predmet astronomije Prikaz strukture i razmera univerzuma 11
Prvi dio ASTRONOMSKI ASPEKT PROBLEMA
1. Razmjer Univerzuma i njegova struktura Ako su profesionalni astronomi stalno i opipljivo zamišljali monstruoznu veličinu kosmičkih udaljenosti i vremenskih intervala evolucije nebeskih tijela, malo je vjerovatno da bi mogli uspješno razviti nauku kojoj su posvetili svoje živote. Prostorno-vremenske skale koje su nam poznate od djetinjstva toliko su beznačajne u odnosu na kosmičke da kada je u pitanju svijest, bukvalno oduzima dah. Kada se bavi bilo kojim problemom u svemiru, astronom ili rješava određeni matematički problem (to najčešće rade specijalisti nebeske mehanike i teorijski astrofizičari), ili poboljšava instrumente i metode posmatranja, ili u svojoj mašti, svjesno ili nesvjesno, ugrađuje neke mali model svemirskog sistema koji se proučava. U ovom slučaju, glavni značaj je ispravno razumijevanje relativnih veličina sistema koji se proučava (na primjer, omjer veličina dijelova datog prostornog sistema, omjer veličina ovog sistema i drugih sličnih ili različitih njemu, itd.) i vremenskim intervalima (na primjer, odnos brzine protoka datog procesa prema stopi odvijanja bilo kojeg drugog). Autor ove knjige se dosta bavio, na primjer, solarnom koronom i galaksijom. I uvijek su mu se činili kao sferoidna tijela nepravilnog oblika približno iste veličine - nešto oko 10 cm... Zašto 10 cm? Ova slika je nastala podsvjesno, jednostavno zato što je autor prečesto, razmišljajući o jednom ili drugom pitanju solarne ili galaktičke fizike, crtao obrise objekata svojih misli u običnoj bilježnici (u kutiji). Crtao sam, pokušavajući da se pridržavam razmjera fenomena. Na jedno vrlo zanimljivo pitanje, na primjer, bilo je moguće povući zanimljivu analogiju između solarne korone i galaksije (tačnije, takozvane „galaktičke korone“). Naravno, autor ove knjige je vrlo dobro znao, da tako kažem, „intelektualno“ da su dimenzije galaktičke korone stotine milijardi puta veće od dimenzija solarne korone. Ali on je na to mirno zaboravio. I ako su u nizu slučajeva velike dimenzije galaktičke korone dobile neki fundamentalni značaj (i to se dogodilo), to je formalno i matematički uzeto u obzir. Pa ipak, vizuelno su se obe „krune“ činile podjednako male... Da se autor, u procesu ovog rada, upustio u filozofska razmišljanja o ogromnosti veličine Galaksije, o nezamislivom razređenju gasa koji stvara uz galaktičku krunu, o beznačajnosti naše male planete i vlastitog postojanja i o drugim jednako valjanim temama, rad na problemima solarne i galaktičke korone automatski bi prestao. .. Neka mi čitalac oprosti ovu „lirsku digresiju“. Ne sumnjam da su i drugi astronomi imali slične misli dok su rješavali svoje probleme. Čini mi se da je ponekad korisno zaviriti u „kuhinju“ naučnog rada... Ako na stranicama ove knjige želimo da raspravljamo o uzbudljivim pitanjima o mogućnosti inteligentnog života u Univerzumu, onda, pre svega, moraćemo da dobijemo ispravnu predstavu o njenoj prostorno-vremenskoj skali. Do relativno nedavno, globus je ljudima izgledao ogroman. Magellanovim hrabrim saputnicima bilo je potrebno više od tri godine da prije 465 godina naprave svoj prvi put oko svijeta, po cijenu nevjerovatnih poteškoća. Prošlo je nešto više od 100 godina od vremena kada je snalažljivi junak naučnofantastičnog romana Žila Verna, koristeći najnovija tehnološka dostignuća tog vremena, obišao svijet za 80 dana. A prošlo je samo 26 godina od onih nezaboravnih dana za cijelo čovječanstvo, kada je prvi sovjetski kosmonaut Gagarin legendarnom svemirskom letjelicom Vostok obišao svijet za 89 minuta. I misli ljudi nehotice su se okretale ka ogromnim prostranstvima svemira u kojima se izgubila mala planeta Zemlja... Naša Zemlja je jedna od planeta Sunčevog sistema. U poređenju sa drugim planetama, nalazi se dosta blizu Sunca, iako nije najbliže. Prosječna udaljenost od Sunca do Plutona, najudaljenije planete u Sunčevom sistemu, je 40 puta veća od prosječne udaljenosti od Zemlje do Sunca. Trenutno se ne zna da li u Sunčevom sistemu postoje planete koje su još udaljenije od Sunca od Plutona. Može se samo reći da ako postoje takve planete, one su relativno male. Uobičajeno, veličina Sunčevog sistema može se uzeti kao 50-100 astronomskih jedinica *, ili oko 10 milijardi km. Po našoj zemaljskoj skali, ovo je vrlo velika vrijednost, otprilike 1 milion veća od prečnika Zemlje.Rice. 1. Planete Sunčevog sistema
Relativnu skalu Sunčevog sistema možemo jasnije zamisliti na sljedeći način. Neka je Sunce predstavljeno bilijarskom loptom prečnika 7 cm. Tada se planeta najbliža Suncu - Merkur - nalazi na ovoj skali na udaljenosti od 280 cm. Zemlja se nalazi na udaljenosti od 760 cm, džin planet Jupiter nalazi se na udaljenosti od oko 40 m, a najudaljenija planeta - po mnogo čemu je Pluton još uvijek misteriozan - na udaljenosti od oko 300 m. Dimenzije globusa na ovoj skali su nešto veće od 0,5 mm, lunarni prečnik je nešto veći od 0,1 mm, a orbita Meseca ima prečnik od oko 3 cm. Čak je i nama najbliža zvezda, Proksima Kentauri, do sada daleko od nas da u poređenju s njim, međuplanetarne udaljenosti unutar Sunčevog sistema izgledaju kao sitnice. Čitaoci, naravno, znaju da se jedinica dužine kao što je kilometar nikada ne koristi za mjerenje međuzvjezdanih udaljenosti**). Ova mjerna jedinica (kao i centimetar, inč, itd.) je nastala iz potreba praktičnih aktivnosti čovječanstva na Zemlji. Potpuno je neprikladan za procjenu kosmičkih udaljenosti koje su prevelike u odnosu na kilometar. U popularnoj literaturi, a ponekad i u naučnoj literaturi, “svjetlosna godina” se koristi kao mjerna jedinica za procjenu međuzvjezdanih i međugalaktičkih udaljenosti. To je udaljenost koju svjetlost, krećući se brzinom od 300 hiljada km/s, prijeđe za godinu dana. Lako je vidjeti da je svjetlosna godina jednaka 9,46 x 10 12 km, ili oko 10.000 milijardi km. U naučnoj literaturi se za mjerenje međuzvjezdanih i međugalaktičkih udaljenosti obično koristi posebna jedinica koja se zove „parsek“;
1 parsec (pc) jednak je 3,26 svjetlosnih godina. Parsek se definira kao udaljenost s koje je polumjer Zemljine orbite vidljiv pod uglom od 1 sekunde. lukovi. Ovo je vrlo mali ugao. Dovoljno je reći da je iz ovog ugla novčić od jedne kopejke vidljiv sa udaljenosti od 3 km.
Rice. 2. Kuglasto jato 47 Tucanae
Nijedna od zvijezda - najbližih susjeda Sunčevog sistema - nije nam bliže od 1 kom. Na primjer, spomenuta Proxima Centauri se nalazi na udaljenosti od oko 1,3 kom od nas. U mjerilu u kojoj smo prikazali Sunčev sistem, to odgovara 2 hiljade km. Sve ovo dobro ilustruje veliku izolovanost našeg Sunčevog sistema od okolnih zvezdanih sistema; neki od ovih sistema mogu imati mnogo sličnosti sa njim. Ali zvijezde koje okružuju Sunce i samo Sunce čine samo neznatan dio gigantske grupe zvijezda i maglina, koja se naziva "Galaksija". Vidimo ovaj skup zvijezda u vedrim noćima bez mjeseca kao prugu Mliječnog puta koja prelazi nebom. Galaksija ima prilično složenu strukturu. U prvoj, najgrubljem aproksimaciji, možemo pretpostaviti da zvijezde i magline od kojih se sastoji ispunjavaju volumen u obliku visoko komprimovanog elipsoida okretanja. Često se u popularnoj literaturi oblik Galaksije uspoređuje sa bikonveksnim sočivom. U stvarnosti je sve mnogo komplikovanije, a nacrtana slika pregruba. Zapravo, ispada da se različite vrste zvijezda koncentrišu na potpuno različite načine prema centru Galaksije i prema njenoj "ekvatorijalnoj ravni". Na primjer, plinovite magline, kao i vrlo vruće masivne zvijezde, snažno su koncentrisane prema ekvatorijalnoj ravni Galaksije (na nebu ova ravan odgovara velikom krugu koji prolazi kroz središnje dijelove Mliječnog puta). Istovremeno, ne pokazuju značajnu koncentraciju prema galaktičkom centru. S druge strane, neke vrste zvijezda i zvjezdanih jata (tzv. “globularna jata”, sl. 2) ne pokazuju gotovo nikakvu koncentraciju prema ekvatorijalnoj ravni Galaksije, ali ih karakterizira velika koncentracija prema njenom centru. Između ova dva ekstremna tipa prostorne distribucije (koju astronomi nazivaju "ravna" i "sferična") nalaze se svi srednji slučajevi. Međutim, ispostavilo se da se većina zvijezda u Galaksiji nalazi u džinovskom disku, čiji je prečnik oko 100 hiljada svjetlosnih godina, a debljina oko 1500 svjetlosnih godina. Ovaj disk sadrži nešto više od 150 milijardi zvijezda različitih tipova. Naše Sunce je jedna od ovih zvijezda, smještena na periferiji Galaksije blizu njene ekvatorijalne ravni (tačnije, "samo" na udaljenosti od oko 30 svjetlosnih godina - vrijednost prilično mala u odnosu na debljinu zvjezdanog diska). Udaljenost od Sunca do jezgra Galaksije (ili njenog centra) je oko 30 hiljada km. svjetlosne godine. Gustina zvezda u galaksiji je veoma neujednačena. Najviša je u oblasti galaktičkog jezgra, gde, prema poslednjim podacima, dostiže 2 hiljade zvezda po kubnom parseku, što je skoro 20 hiljada puta više od prosečne gustine zvezda u blizini Sunca ***. Osim toga, zvijezde imaju tendenciju da formiraju različite grupe ili jata. Dobar primjer takvog klastera su Plejade, koje su vidljive na našem zimskom nebu (slika 3). Galaxy takođe sadrži strukturne detalje u mnogo većem obimu. Istraživanja posljednjih godina su dokazala da su magline, kao i vruće masivne zvijezde, raspoređene duž grana spirale. Spiralna struktura je posebno jasno vidljiva u drugim zvezdanim sistemima - galaksijama (malim slovom, za razliku od našeg zvezdanog sistema - Galaksija). Jedna od ovih galaksija prikazana je na Sl. 4. Uspostavljanje spiralne strukture Galaksije u kojoj se i sami nalazimo pokazalo se izuzetno teškim.
Rice. 3. Fotografija zvjezdanog jata Plejade
Rice. 4. Spiralna galaksija NGC 5364
Zvijezde i magline unutar Galaksije kreću se na prilično složen način. Prije svega, oni učestvuju u rotaciji Galaksije oko ose okomite na njenu ekvatorijalnu ravan. Ova rotacija nije ista kao kod čvrstog tijela: različiti dijelovi Galaksije imaju različite periode rotacije. Dakle, Sunce i zvijezde koje ga okružuju na ogromnom području veličine nekoliko stotina svjetlosnih godina čine punu revoluciju za oko 200 miliona godina. Budući da Sunce, zajedno sa svojom porodicom planeta, izgleda postoji oko 5 milijardi godina, tokom svoje evolucije (od rođenja od gasne magline do svog trenutnog stanja) napravilo je otprilike 25 okretaja oko ose rotacije Galaksije. Možemo reći da je starost Sunca samo 25 “galaktičkih godina”; da se razumijemo, to je doba cvjetanja... Brzina kretanja Sunca i njegovih susjednih zvijezda u njihovim gotovo kružnim galaktičkim orbitama dostiže 250 km/s ****. Ovom pravilnom kretanju oko galaktičkog jezgra su nadređeni haotični, neuređeni pokreti zvijezda. Brzine takvih kretanja su mnogo manje - oko 10-50 km/s, a različite su za objekte različitih vrsta. Brzine su najniže za vruće masivne zvijezde (6-8 km/s), a za zvijezde solarnog tipa oko 20 km/s. Što su ove brzine niže, to je distribucija datog tipa zvijezde „ravnija“. Na skali koju smo koristili za vizuelno predstavljanje Sunčevog sistema, veličina Galaksije će biti 60 miliona km - vrednost je već prilično blizu udaljenosti od Zemlje do Sunca. Odavde je jasno da kako prodiremo u sve udaljenije regije Univerzuma, ova skala više nije prikladna, jer gubi jasnoću. Stoga ćemo uzeti drugu skalu. Hajde da mentalno smanjimo Zemljinu orbitu na veličinu unutrašnje orbite atoma vodika u klasičnom Borovom modelu. Podsjetimo da je radijus ove orbite 0,53x10 -8 cm.Tada će najbliža zvijezda biti na udaljenosti od približno 0,014 mm, centar Galaksije će biti na udaljenosti od oko 10 cm, a dimenzije našeg zvezdani sistem će biti oko 35 cm Prečnik Sunca će imati mikroskopske dimenzije: 0,0046 A (angstrom jedinica za dužinu jednaka 10 -8 cm).
Već smo naglasili da se zvijezde nalaze na ogromnim udaljenostima jedna od druge, te su stoga praktično izolovane. Konkretno, to znači da se zvijezde gotovo nikada ne sudaraju jedna s drugom, iako je kretanje svake od njih određeno gravitacijskim poljem koje stvaraju sve zvijezde u Galaksiji. Ako Galaksiju posmatramo kao određenu oblast ispunjenu gasom, a ulogu molekula i atoma gasa igraju zvezde, onda ovaj gas moramo smatrati izuzetno retkim. U blizini Sunca, prosječna udaljenost između zvijezda je oko 10 miliona puta veća od prosječnog prečnika zvijezda. U međuvremenu, u normalnim uvjetima u običnom zraku, prosječna udaljenost između molekula je samo nekoliko desetina puta veća od veličine potonjih. Da bi se postigao isti stepen relativne razrijeđenosti, gustina zraka bi se morala smanjiti za najmanje 1018 puta! Imajte na umu, međutim, da će se u središnjem dijelu Galaksije, gdje je gustoća zvijezda relativno velika, s vremena na vrijeme dogoditi sudari između zvijezda. Ovdje treba očekivati otprilike jedan sudar svakih milion godina, dok u “normalnim” regijama Galaksije gotovo da nije bilo sudara između zvijezda u cijeloj istoriji evolucije našeg zvjezdanog sistema, koji je star najmanje 10 milijardi godina ( vidi Poglavlje 9). ).
Ukratko smo opisali razmjere i najopštiju strukturu zvjezdanog sistema kojem pripada naše Sunce. Istovremeno, metode uz pomoć kojih je nekoliko generacija astronoma, korak po korak, stvorilo veličanstvenu sliku strukture Galaksije, tijekom mnogo godina, uopće nisu razmatrane. Ostale knjige posvećene su ovom važnom problemu, na koji upućujemo zainteresovane čitaoce (na primjer, B.A. Voroncov-Velyaminov „Eseji o svemiru“, Yu.N. Efremov „U dubine svemira“). Naš zadatak je da damo samo najopštiju sliku strukture i razvoja pojedinačnih objekata u Univerzumu. Ova slika je apsolutno neophodna za razumijevanje ove knjige.
Rice. 5. Andromedina maglina sa satelitima
Već nekoliko decenija astronomi uporno proučavaju druge zvjezdane sisteme koji su manje-više slični našem. Ova oblast istraživanja naziva se "ekstragalaktička astronomija". Ona sada igra gotovo vodeću ulogu u astronomiji. U protekle tri decenije, ekstragalaktička astronomija je napravila zapanjujući napredak. Malo po malo, počele su da se pojavljuju grandiozne konture Metagalaksije, među kojima je i naš zvezdani sistem kao mala čestica. Još uvijek ne znamo sve o Metagalaksiji. Ogromna udaljenost objekata stvara vrlo specifične poteškoće, koje se rješavaju korištenjem najmoćnijih sredstava promatranja u kombinaciji s dubinskim teorijskim istraživanjima. Ipak, opća struktura Metagalaksije je u velikoj mjeri postala jasna posljednjih godina. Metagalaksiju možemo definisati kao skup zvezdanih sistema - galaksija koje se kreću u ogromnim prostorima dela Univerzuma koji posmatramo. Galaksije najbliže našem zvezdanom sistemu su čuveni Magelanovi oblaci, jasno vidljivi na nebu južne hemisfere kao dve velike tačke približno iste površinske sjajnosti kao Mlečni put. Udaljenost do Magelanovih oblaka je "samo" oko 200 hiljada svjetlosnih godina, što je sasvim uporedivo sa ukupnim opsegom naše Galaksije. Još jedna galaksija koja nam je "bliska" je maglina u sazviježđu Andromeda. Vidljiva je golim okom kao slaba tačka svetlosti 5. magnitude *****. Zapravo, ovo je ogroman zvjezdani svijet, po broju zvijezda i ukupnoj masi tri puta većoj od naše Galaksije, koja je pak džin među galaksijama. Udaljenost do magline Andromeda, ili, kako je astronomi zovu, M 31 (to znači da je u poznatom katalogu Messierovih maglina navedena kao br. 31), iznosi oko 1800 hiljada svjetlosnih godina, što je oko 20 puta veličine galaksije. Maglina M 31 ima jasno definisanu spiralnu strukturu i po mnogim svojim karakteristikama je vrlo slična našoj Galaksiji. Pored nje su njeni mali elipsoidni sateliti (sl. 5). Na sl. Slika 6 prikazuje fotografije nekoliko galaksija koje su nam relativno blizu. Zanimljiva je široka raznolikost njihovih oblika. Uz spiralne sisteme (takve galaksije su označene simbolima Sa, Sb i Ss u zavisnosti od prirode razvoja spiralne strukture; ako postoji “most” koji prolazi kroz jezgro (slika 6a), slovo B je postavljene iza slova S), postoje sferoidne i elipsoidne, lišene ikakvih tragova spiralne strukture, kao i “nepravilne” galaksije, čiji su dobar primjer Magelanovi oblaci. Veliki broj galaksija se posmatra u velikim teleskopima. Ako postoji oko 250 galaksija svjetlijih od vidljive 12. magnitude, onda ih već ima oko 50 hiljada svjetlijih od 16. Najslabiji objekti koji se mogu fotografirati na granici reflektirajućim teleskopom prečnika zrcala od 5 m su 24,5 magnitude . Ispostavilo se da među milijardama takvih slabih objekata većina čine galaksije. Mnogi od njih su udaljeni od nas na udaljenostima koje svjetlost putuje milijardama godina. To znači da je svjetlost koja je izazvala pocrnjenje ploče emitovala tako daleka galaksija mnogo prije arhejskog perioda geološke istorije Zemlje!
Rice. 6a. Unakrsna spiralna galaksija
Rice. 6b. Galaksija NGC 4594
Rice. 6s. Galaksije Magelanovi oblaci
Ponekad među galaksijama naiđete na nevjerovatne objekte, na primjer, "radio galaksije". To su zvjezdani sistemi koji emituju ogromne količine energije u radio opsegu. Za neke radio galaksije fluks radio-emisije je nekoliko puta veći od fluksa optičkog zračenja, iako je u optičkom opsegu njihova svjetlost vrlo visoka - nekoliko puta veća od ukupne svjetlosti naše Galaksije. Podsjetimo da se potonji sastoji od zračenja stotina milijardi zvijezda, od kojih mnoge, zauzvrat, zrače mnogo jače od Sunca. Klasičan primer takve radio galaksije je čuveni objekat Labud A. U optičkom opsegu to su dve beznačajne svetlosne tačke 17. magnitude (slika 7). U stvari, njihov sjaj je veoma visok, oko 10 puta veći od svetline naše Galaksije. Ovaj sistem deluje slabo jer se nalazi na ogromnoj udaljenosti od nas - 600 miliona svetlosnih godina. Međutim, fluks radio emisije iz Cygnusa A na metarskim talasima je toliko velik da čak premašuje fluks radio emisije sa Sunca (u periodima kada na Suncu nema pjega). Ali Sunce je veoma blizu - udaljenost do njega je "samo" 8 svetlosnih minuta; 600 miliona godina - i 8 minuta! Ali tokovi zračenja, kao što je poznato, obrnuto su proporcionalni kvadratima udaljenosti! Spektri većine galaksija podsećaju na sunce; u oba slučaja uočavaju se pojedinačne tamne apsorpcione linije na prilično svijetloj pozadini. Ovo nije neočekivano, budući da je zračenje galaksija zračenje milijardi zvijezda koje ih sačinjavaju, manje-više sličnih Suncu. Pažljivo proučavanje spektra galaksija prije mnogo godina dovelo je do otkrića od fundamentalne važnosti. Činjenica je da se po prirodi pomaka valne duljine bilo koje spektralne linije u odnosu na laboratorijski standard može odrediti brzina kretanja izvora emitiranja duž linije vida. Drugim riječima, moguće je odrediti kojom brzinom se izvor približava ili udaljava.
Rice. 7. Radio galaksija Labud A
Ako se izvor svjetlosti približi, spektralne linije se pomiču prema kraćim valnim dužinama; ako se udalji, prema dužim. Ovaj fenomen se naziva "Doplerov efekat". Pokazalo se da galaksije (s izuzetkom nekoliko nama najbližih) imaju spektralne linije koje su uvijek pomaknute na dugovalni dio spektra (“crveni pomak” linija), a što je udaljenost galaksije veća. od nas, veća je veličina ovog pomaka. To znači da se sve galaksije udaljavaju od nas, a brzina "širenja" raste kako se galaksije udaljavaju. Dostiže ogromne vrijednosti. Na primjer, brzina recesije radio galaksije Cygnus A, pronađena iz crvenog pomaka, je blizu 17 hiljada km/s. Pre 25 godina, rekord je pripadao veoma slaboj (u optičkim zracima 20. magnitude) radio galaksiji 3S 295. Godine 1960. dobijen je njen spektar. Ispostavilo se da je dobro poznata ultraljubičasta spektralna linija koja pripada jonizovanom kiseoniku pomerena u narandžastu oblast spektra! Odavde je lako otkriti da je brzina uklanjanja ovog neverovatnog zvezdanog sistema 138 hiljada km/s, ili skoro polovina brzine svetlosti! Radio galaksija 3S 295 udaljena je od nas na udaljenosti koju svjetlost pređe za 5 milijardi godina. Tako su astronomi proučavali svjetlost koja se emitovala prilikom formiranja Sunca i planeta, a možda čak i “malo” ranije... Od tada su otkriveni još udaljeniji objekti (poglavlje 6). Ovdje se nećemo doticati razloga za širenje sistema koji se sastoji od ogromnog broja galaksija. Ovo složeno pitanje je predmet moderne kosmologije. Međutim, sama činjenica širenja Univerzuma je od velike važnosti za analizu razvoja života u njemu (poglavlje 7). Na ukupnu ekspanziju galaktičkog sistema su naglašene nestalne brzine pojedinačnih galaksija, obično nekoliko stotina kilometara u sekundi. Zbog toga nam najbliže galaksije ne pokazuju sistematski crveni pomak. Na kraju krajeva, brzine nasumičnih (takozvanih „čudnih“) kretanja za ove galaksije veće su od uobičajene brzine crvenog pomaka. Potonje se povećava kako se galaksije udaljavaju za približno 50 km/s, za svaki milion parseka. Stoga, za galaksije čije udaljenosti ne prelaze nekoliko miliona parseka, slučajne brzine premašuju brzinu udaljavanja zbog crvenog pomaka. Među obližnjim galaksijama ima i onih koje nam se približavaju (na primjer Andromedina maglina M 31). Galaksije nisu ravnomjerno raspoređene u metagalaktičkom prostoru, tj. sa konstantnom gustinom. Oni pokazuju izraženu tendenciju formiranja zasebnih grupa ili klastera. Konkretno, grupa od oko 20 galaksija bliskih nama (uključujući našu Galaktiku) čini takozvani „lokalni sistem“. Zauzvrat, lokalni sistem je dio velikog skupa galaksija, čiji je centar u onom dijelu neba na koji se projektuje sazviježđe Djevice. Ovaj klaster broji nekoliko hiljada članova i jedan je od najvećih. Na sl. Slika 8 prikazuje fotografiju poznatog galaktičkog jata u sazviježđu Corona Borealis, koje broji stotine galaksija. U prostoru između jata, gustina galaksija je desetine puta manja nego unutar klastera.
Rice. 8. Skup galaksija u sazviježđu Corona Borealis
Zanimljiva je razlika između jata zvijezda koje formiraju galaksije i jata galaksija. U prvom slučaju, udaljenosti između članova klastera su enormne u odnosu na veličine zvijezda, dok su prosječne udaljenosti između galaksija u jatu galaksija samo nekoliko puta veće od veličina galaksija. S druge strane, broj galaksija u jatima ne može se porediti sa brojem zvijezda u galaksijama. Ako zbir galaksija posmatramo kao neku vrstu gasa, gde ulogu molekula igraju pojedinačne galaksije, onda moramo smatrati da je ovaj medij izuzetno viskozan.
Tabela 1
|
Veliki prasak |
|
|
Formiranje galaksija (z~10) |
|
|
Formiranje Sunčevog sistema |
|
|
Earth Education |
|
|
Pojava života na Zemlji |
|
|
Formiranje najstarijih stijena na Zemlji |
|
|
Pojava bakterija i plavo-zelenih algi |
|
|
Pojava fotosinteze |
|
|
Prve ćelije sa jezgrom |
|
| Nedjelja | ponedjeljak | utorak | srijeda | četvrtak | petak | Subota |
| Pojava atmosfere kiseonika na Zemlji | Nasilna vulkanska aktivnost na Marsu | |||||
| Prvi crvi | Oceanski plankton Trilobiti | Ordovician Prva riba | Silur Biljke koloniziraju zemlju | |||
| Devonski Prvi insekti Životinje koloniziraju zemlju | Prvi vodozemci i krilati insekti | Karbon Prva stabla Prvi gmizavci | permski Prvi dinosaurusi | Početak mezozoika | Trijas Prvi sisari | Yura Prve ptice |
| Kreda Prvo cveće | Tercijarni period Prvi primati | Prvi hominidi | Kvartarni period Prvi ljudi (~22:30) |
- * Astronomska jedinica - prosječna udaljenost od Zemlje do Sunca, jednaka 149.600 hiljada km.
- ** Možda su samo brzine zvijezda i planeta u astronomiji izražene u jedinicama „kilometrima u sekundi“.
- *** U samom centru galaktičkog jezgra, u oblasti prečnika 1 kom, očigledno postoji nekoliko miliona zvezda.
- **** Korisno je zapamtiti jednostavno pravilo: brzina od 1 kom u 1 milion godina je skoro jednaka brzini od 1 km/s. Ostavljamo čitaocu da to provjeri.
- ***** Tok zračenja zvijezda mjeri se takozvanim “zvjezdanim magnitudama”. Po definiciji, fluks od zvijezde (i+1)-te magnitude je 2,512 puta manji nego od zvijezde i-te magnitude. Zvijezde slabije od 6. magnitude nisu vidljive golim okom. Najsjajnije zvijezde imaju negativnu magnitudu (na primjer, Sirijus ima magnitudu od -1,5).
Nazad napred
Pažnja! Pregledi slajdova služe samo u informativne svrhe i možda ne predstavljaju sve karakteristike prezentacije. Ako ste zainteresovani za ovaj rad, preuzmite punu verziju.
Vrsta lekcije: lekcija proučavanja i početne konsolidacije novog znanja.
Cilj: Formiranje ideje o strukturi Univerzuma i mjestu planete Zemlje u Univerzumu.
Zadaci: Obrazovni: upoznati učenike sa kosmologijom, upoznati nesistemske mjerne jedinice koje se koriste u kosmologiji, upoznati starost i veličinu Univerzuma, upoznati pojam galaksije, upoznati vrste galaksija, formirati ideju o jata galaksija, tipovima zvjezdana jata, formiranje maglina u Univerzumu, uvesti primjenu spektralne analize u kosmologiju, formirati znanje o fenomenu crvenog pomaka spektralnih linija u spektrima galaksija, o Doplerovom efektu, o Hubbleovom zakonu, uvesti Veliki Teorija praska, da uvede koncept kritične gustine materije.
Tokom nastave
I. Organizacioni momenat.
Slajdovi 1-2
Učenicima se određuju ciljevi časa, ističe se tok časa i konačni rezultati njegove realizacije.
II. Motivacija za aktivnosti učenja.
Poznavanje strukture i evolucije Univerzuma pomaže nam da shvatimo mjesto svakog od nas na ovom svijetu i odgovornost koja leži na nama za očuvanje života i naše jedinstvene planete za buduće generacije ljudi.
III. Ažuriranje znanja.
Frontalna anketa
- Kako se zove zvijezda najbliža planeti Zemlji? (ned)
- Koliko planeta ima u Sunčevom sistemu? (osam)
- Kako se zovu planete u Sunčevom sistemu? (Merkur, Venera, Zemlja, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun)
- Koje mjesto zauzima planeta Zemlja u Sunčevom sistemu u smislu udaljenosti od Sunca? (Planeta Zemlja je treća planeta od Sunca)
IV. Prezentacija novog materijala.
Slajdovi 3-5. kosmologija. Nesistemske mjerne jedinice. Starost i veličina svemira.
„Svemir je koncept u astronomiji i filozofiji koji nema strogu definiciju. Podijeljen je na dva fundamentalno različita entiteta: spekulativni (filozofski) i materijalni, dostupni promatranju u sadašnjem vremenu ili u doglednoj budućnosti. Slijedeći tradiciju, prvi se zove Univerzum, a drugi astronomski svemir ili Metagalaksija.” Danas ćemo se upoznati sa strukturom astronomskog svemira. I odredićemo mjesto naše planete Zemlje u Univerzumu. “Univerzum je predmet kosmologije.”
Udaljenosti i mase objekata u svemiru su veoma velike. Kosmologija koristi nesistemske mjerne jedinice. 1 svjetlosna godina(1 svjetlosna godina) – udaljenost koju svjetlost prijeđe za 1 godinu u vakuumu – 9,5 * 10 15 m; 1 astronomska jedinica(1 AJ) – prosječna udaljenost od Zemlje do Sunca (prosječni radijus Zemljine orbite) – 1,5 * 10 11 m; 1 parsec(1 kom) - udaljenost s koje je prosječni polumjer zemljine orbite (jednak 1 AJ), okomito na liniju vida, vidljiv pod uglom od jedne lučne sekunde (1") - 3 * 10 16 m; 1 solarna masa(1 M o) – 2 * 10 30 kg.
Naučnici su utvrdili starost i veličinu Univerzuma. Starost svemira t=1,3*10 10 godina. Radijus svemira R=1,3 * 10 10 svjetlosnih l.
Slajdovi 6-19. Galaksije. Vrste galaksija. Jata galaksija.
Početkom dvadesetog veka postalo je očigledno da je skoro sva vidljiva materija u Univerzumu koncentrisana u džinovskim ostrvima zvezda-gas karakteristične veličine od nekoliko kpc. Ova "ostrva" su postala poznata kao galaksije.
Galaksije- To su veliki zvezdani sistemi u kojima su zvezde povezane jedna s drugom gravitacionim silama. Postoje galaksije koje sadrže trilione zvijezda. “Ova grupa galaksija se zove Stefanov kvintet. Međutim, samo četiri galaksije iz ove grupe, udaljene tri stotine miliona svjetlosnih godina, učestvuju u kosmičkom plesu, približavajući se jedna drugoj. Prilično je lako pronaći dodatne. Četiri interakcijske galaksije imaju žućkaste boje i zakrivljene petlje i repove, oblikovane destruktivnim gravitacijskim silama plime. Plavičasta galaksija, koja se nalazi na slici u gornjem lijevom kutu, mnogo je bliža od ostalih, udaljena je samo 40 miliona svjetlosnih godina.”
Postoje različite vrste galaksija: eliptične, spiralne i nepravilne.
Eliptične galaksije čine otprilike 25% ukupnog broja galaksija velike svjetlosti.
Eliptične galaksije imaju izgled krugova ili elipsa, sjaj se postepeno smanjuje od centra ka periferiji, ne rotiraju, imaju malo gasa i prašine, M 10 13 M o. Pred vama je eliptična galaksija M87 u sazviježđu Djevica.
Spiralne galaksije liče na dvije ploče ili lentikularno sočivo postavljeno zajedno. Sadrže i oreol i masivni zvjezdani disk. Centralni dio diska, koji je vidljiv kao izbočina, naziva se izbočina. Tamna pruga koja se proteže duž diska je neproziran sloj međuzvjezdanog medija, međuzvjezdane prašine. Ravni oblik u obliku diska objašnjava se rotacijom. Postoji hipoteza da tokom formiranja galaksije centrifugalne sile sprječavaju kompresiju protogalaktičkog oblaka u smjeru okomitom na os rotacije. Gas je koncentrisan u određenoj ravni - tako su nastali diskovi galaksija.
Spiralne galaksije sastoje se od jezgra i nekoliko spiralnih krakova ili grana, pri čemu se grane protežu direktno iz jezgra. Spiralne galaksije rotiraju, imaju puno gasa i prašine, M 10 12 M?
“Američka vazduhoplovna agencija NASA otvorila je svoj nalog na Instagramu, gde objavljuje fotografije pogleda na Zemlju i druge delove Univerzuma. Zadivljujuće fotografije teleskopa Hubble, NASA-ine najpoznatije Velike opservatorije, otkrivaju stvari koje ljudsko oko nikada prije nije vidjelo. Nikad dosad viđene udaljene galaksije i magline, umiruće i rođene zvijezde zadivljuju maštu svojom raznolikošću, tjerajući čovjeka da sanja o dalekim putovanjima. Fenomenalni pejzaži zvezdane prašine i gasnih oblaka otkrivaju misteriozne fenomene zadivljujuće lepote.” Ovdje se nalazi jedna od najljepših spiralnih galaksija u sazviježđu Berenice Coma.
U 20-im godinama U 20. veku postalo je jasno: spiralne magline su ogromni zvezdani sistemi slični našoj Galaksiji i udaljeni su milionima svetlosnih godina od nje. Godine 1924. Hubble i Ritchie su spiralne krakove maglina Andromeda i Triangulum razdvojili u zvijezde. Utvrđeno je da su ove "ekstragalaktičke magline" nekoliko puta dalje od nas od prečnika sistema Mliječnog puta. Ovi sistemi su počeli da se nazivaju galaksijama po analogiji sa našim. “Galaksija srednje veličine M33 naziva se i galaksija Triangulum prema sazviježđu u kojem se nalazi. Približno 4 puta je manji u radijusu od naše galaksije Mliječni put i galaksije Andromeda. M33 se nalazi blizu Mliječnog puta i dobro je vidljiv dobrim dvogledom.”
“Galaksija Andromeda je najbliža džinovska galaksija našem Mliječnom putu. Najvjerovatnije, naša galaksija izgleda otprilike isto kao ova. Stotine milijardi zvijezda koje čine Andromedinu galaksiju zajedno stvaraju vidljiv, difuzni sjaj. Pojedinačne zvijezde na slici su zapravo zvijezde u našoj galaksiji, smještene mnogo bliže udaljenom objektu.”
“Kada se posmatra zvjezdano nebo daleko od velikih gradova, u noći bez mjeseca jasno se vidi široka svjetleća pruga - Mliječni put. Mliječni put se proteže poput srebrne pruge preko obje hemisfere, zatvarajući se u prsten zvijezda. Posmatranja su utvrdila da sve zvijezde čine ogroman zvjezdani sistem (galaksiju).“ Galaksija sadrži dva glavna podsistema, ugniježđena jedan u drugi: oreol (njene zvijezde su koncentrisane prema centru galaksije) i zvjezdani disk („dvije ploče presavijene na rubovima“). “Sunčev sistem je dio galaksije Mliječni put. Nalazimo se unutar galaksije, pa nam je teško zamisliti njen izgled, ali postoji mnogo drugih sličnih galaksija u svemiru i po njima možemo suditi o našem Mliječnom putu.” Galaksija Mliječni put sastoji se od jezgra smještenog u centru galaksije i tri spiralna kraka.
“Studije distribucije zvijezda, plina i prašine pokazale su da je naša galaksija Mliječni put ravan sistem sa spiralnom strukturom.” Veličina naše galaksije je ogromna. Prečnik diska galaksije je oko 30 pc (100.000 svetlosnih godina); debljina - oko 1.000 sv. l.
U našoj galaksiji ima oko 100 milijardi zvijezda. Prosječna udaljenost između zvijezda u galaksiji je oko 5 svjetlosnih godina. godine. Središte galaksije nalazi se u sazviježđu Strijelca. “Astronomi trenutno pažljivo proučavaju centar naše galaksije. Posmatranja kretanja pojedinih zvijezda u blizini centra galaksije pokazala su da je tamo, na malom području s dimenzijama uporedivim s veličinom Sunčevog sistema, koncentrisana nevidljiva materija, čija masa premašuje masu Sunca za 2 miliona puta. Ovo ukazuje na postojanje masivne crne rupe u centru galaksije.” Galaksija Mliječni put se okreće oko centra galaksije. Sunce napravi jednu revoluciju oko centra galaksije za 200 miliona godina.
Primjeri nepravilnih galaksija su Veliki Magelanov oblak i Mali Magelanov oblak - nama najbliže galaksije, vidljive golim okom na južnoj hemisferi neba, u blizini Mliječnog puta. Ove dvije galaksije su sateliti naše galaksije.
Nepravilne galaksije nemaju jasno definisano jezgro, nema rotacionu simetriju, a otprilike polovina materije u njima je međuzvjezdani gas. Prilikom proučavanja neba pomoću teleskopa otkrivene su mnoge galaksije nepravilnog, neravnog oblika, slične Magelanovim oblacima.
„Nasilni procesi se dešavaju u jezgri nekih galaksija; takve galaksije se nazivaju aktivnim galaksijama. U galaksiji M87 u sazviježđu Djevica, uočeno je izbacivanje materije brzinom od 3000 km/s, masa ovog izbacivanja je Ova galaksija se pokazala kao snažan izvor radio emisije. Kvazari su još moćniji izvor radio-emisije. Kvazari su takođe moćni izvori infracrvenih, rendgenskih i gama zraka. Ali ispostavilo se da su veličine kvazara male, oko 1 AJ. Kvazari nisu zvezde; To su svijetle i vrlo aktivne galaktičke jezgre smještene milijardama svjetlosnih godina od Zemlje.” “U središtu kvazara nalazi se supermasivna crna rupa koja usisava materiju - zvijezde, plin i prašinu. Padajući na crnu rupu, materija formira ogroman disk, u kojem se zagrijava do gigantskih temperatura zbog trenja i plimskih sila.” “Možda jedna od najdetaljnijih fotografija kvazara do danas objavljena je na Hubble web stranici. Ovo je jedan od najpoznatijih kvazara, 3C 273, koji se nalazi u sazviježđu Djevice.” Postao je prvi otkriveni predmet te vrste; otkrio ga je astronom Alan Sandage ranih 1960-ih. “Kvazar 3C 273 je najsjajniji i jedan od najbližih kvazara: njegova udaljenost je otprilike 2 milijarde svjetlosnih godina, a njegova svjetlina omogućava da se vidi u amaterskom teleskopu.”
Galaksije su retko usamljene. 90% galaksija je koncentrisano u jata, koja sadrže od desetina do nekoliko hiljada članova. Prosječni prečnik jata galaksija je 5 Mpc, prosječan broj galaksija u jatu je 130. „Lokalna grupa galaksija, čija je veličina 1,5 Mpc, uključuje našu galaksiju, galaktiku Andromedu M31, galaktiku trokuta M33, Veliki Magelanov oblak (LMC), Mali Magelanov oblak (MMO) - ukupno 35 galaksija povezanih međusobnom gravitacijom. Galaksije Lokalne grupe povezane su zajedničkom gravitacijom i kreću se oko zajedničkog centra mase u sazviježđu Djevica.”
Slajdovi 21-23. Zvezdana jata.
Svaka treća zvijezda u galaksiji je dvostruka, a postoje sistemi od tri ili više zvijezda. Poznati su i složeniji objekti - zvjezdana jata.
Otvorena zvezdana jata se javljaju u blizini galaktičke ravni. Pred vama je zvjezdano jato Plejade. Plava izmaglica koja prati Plejade je rasuta prašina koja reflektuje svetlost zvezda.
Kuglasta jata su najstarije formacije u našoj galaksiji, njihova starost je od 10 do 15 milijardi godina i uporediva je sa starošću Univerzuma. Loš hemijski sastav i izdužene orbite po kojima se kreću u Galaksiji ukazuju na to da su kuglasta jata nastala tokom formiranja same Galaksije. Kuglasta jata se ističu na zvjezdanoj pozadini zbog značajnog broja zvijezda i jasnog sfernog oblika. Prečnik globularnih jata kreće se od 20 do 100 kom. M= 104 106 M?
Slajdovi 24-29. Međuzvjezdana materija. Nebulae.
Pored zvijezda, kosmičkih zraka (protona, elektrona i atomskih jezgara kemijskih elemenata), koji se kreću brzinom bliskom brzini svjetlosti, galaksije sadrže plin i prašinu. Gas i prašina u galaksiji su raspoređeni vrlo neravnomjerno. Pored rijetkih oblaka prašine, uočavaju se gusti tamni oblaci prašine. Kada su ovi gusti oblaci obasjani sjajnim zvijezdama, oni reflektiraju njihovu svjetlost i tada vidimo magline.
“Habl tim svake godine objavljuje zadivljujuću fotografiju kako bi proslavio godišnjicu lansiranja svemirskog teleskopa 24. aprila 1990. godine. 2013. godine predstavili su svijetu fotografiju čuvene magline Konjska glava, koja se nalazi u sazviježđu Orion, 1.500 svjetlosnih godina od Zemlje.”
“Sjajna maglina Laguna sadrži mnogo različitih astronomskih objekata. Posebno zanimljivi objekti uključuju svijetlo otvoreno zvjezdano jato i nekoliko aktivnih područja stvaranja zvijezda."
“Šarena maglina Trifid nam omogućava da istražimo kosmičke kontraste. Takođe poznat kao M20, nalazi se oko 5.000 svjetlosnih godina od nas u sazviježđu Strijelac bogatom maglinama. Veličina magline je oko 40 svjetlosnih godina. l."
“Još nije poznato šta osvjetljava ovu maglinu. Posebno je zbunjujući svijetli, obrnuti luk u obliku slova V koji ocrtava gornju ivicu planinskih oblaka međuzvjezdane prašine blizu centra slike. Ova maglina nalik duhu uključuje malo područje za formiranje zvijezda ispunjeno tamnom prašinom. Prvi put je uočen na infracrvenim slikama koje je napravio satelit IRAS 1983. godine. Ovdje je prikazana izvanredna slika koju je napravio svemirski teleskop Hubble. Iako pokazuje mnogo novih detalja, uzrok svijetlog, jasnog luka nije se mogao utvrditi.”
Ukupna masa prašine je samo 0,03% ukupne mase galaksije. Njen ukupni luminozitet iznosi 30% sjaja zvijezda i u potpunosti određuje emisiju galaksije u infracrvenom opsegu. Temperatura prašine 15-25 K.
Slajdovi 30-33. Primjena spektralne analize. Crveni pomak. Doplerov efekat. Hubbleov zakon.
Svetlost galaksija predstavlja kombinovanu svetlost milijardi zvezda i gasa. Da bi proučavali fizička svojstva galaksija, astronomi koriste metode spektralne analize . Spektralna analiza– fizička metoda za kvalitativno i kvantitativno određivanje atomskog i molekularnog sastava supstance, zasnovana na proučavanju njenog spektra. Astronomi koriste spektralnu analizu kako bi odredili hemijski sastav objekata i njihovu brzinu kretanja.
Godine 1912. Slipher, američki astronom, otkrio je pomak linija prema crvenom kraju u spektrima udaljenih galaksija. “Ovaj fenomen je nazvan crvenim pomakom. U ovom slučaju pokazalo se da je odnos pomaka spektralne linije prema talasnoj dužini isti za sve linije u spektru date galaksije. Stav 
, gde je talasna dužina spektralne linije posmatrane u laboratoriji, karakteriše crveni pomak.”
“Trenutno općeprihvaćeno tumačenje ovog fenomena povezano je s Doplerovim efektom. Pomicanje spektralnih linija na crveni kraj spektra uzrokovano je kretanjem (uklanjanjem) objekta koji emituje (galaksije) brzinom v u pravcu od posmatrača. Pri malim crvenim pomacima (z), brzina galaksije se može pronaći pomoću Doplerove formule: 
, gdje je c brzina svjetlosti u vakuumu.”
1929. Habl je utvrdio da se čitav sistem galaksija širi. „Iz spektra galaksija je utvrđeno da se one „razbacuju“ od nas brzinom v, proporcionalno udaljenosti do galaksije:
v= H·r, gdje je H = 2,4 * 10 -18 s -1 Hubble konstanta, r je udaljenost do galaksije (m)."
Slajdovi 34-38. Teorija velikog praska. Kritična gustina materije.
Pojavila se teorija svemira koji se širi, prema kojoj je naš Univerzum nastao iz super gustog stanja tokom grandiozne eksplozije i njegovo širenje se nastavlja i u naše vrijeme. Prije otprilike 13 milijardi godina, sva materija Metagalaksije bila je koncentrisana u maloj količini. Gustina supstance je bila veoma visoka. Ovo stanje materije nazvano je “singularno”. Ekspanzija kao rezultat "eksplozije" ("pop") dovela je do smanjenja gustoće tvari. Počele su da se formiraju galaksije i zvezde.
Postoji kritična vrijednost za gustinu tvari, o kojoj ovisi priroda njenog kretanja. Kritična vrijednost gustine tvari kr izračunava se po formuli:
gdje je H = 2,4 * 10 -18 s -1 – Hubble konstanta, G = 6,67 * 10 -11 (N * m 2)/kg 2 – gravitacijska konstanta. Zamjenom brojčanih vrijednosti dobijamo kr = 10 -26 kg/m 3. At< кр - расширение Вселенной. При >kr - kompresija Univerzuma. Prosječna gustina materije u Univerzumu = 3 * 10 -28 kg/m 3.
Čovek uvek nastoji da razume svet oko sebe. Proučavanje Univerzuma je tek počelo. Ostaje mnogo toga da se nauči. Čovječanstvo je tek na samom početku putovanja proučavanja Univerzuma i njegovih misterija. „Predstavljajući Univerzum kao čitav okolni svijet, odmah ga činimo jedinstvenim i jedinstvenim. I istovremeno, uskraćujemo sebi priliku da ga opišemo u terminima klasične mehanike: zbog svoje jedinstvenosti, Univerzum ne može komunicirati ni sa čim, on je sistem sistema, pa stoga u njegovom odnosu takvi koncepti kao što su masa, oblik, veličina gube smisao. Umjesto toga, moramo pribjeći jeziku termodinamike, koristeći koncepte kao što su gustina, pritisak, temperatura, hemijski sastav.”
Za detaljnije informacije o ovome možete koristiti sljedeće izvore:
1). fizika. 11. razred: vaspitni. za opšte obrazovanje Institucije: osnovne i profilne. nivoa / G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, V.M. Chagurin; uređeno od IN AND. Nikolaeva, N.A. Parfentyeva. - 19. ed. – M.: Prosveta, 2010. – 399 str., l. ill. – (Klasični kurs). – ISBN 978-5-09-022777-3.;
4). http://www.adme.ru
Adresa našeg doma u Univerzumu: Univerzum, Lokalna grupa galaksija, Galaksija Mlečni put, Sunčev sistem, Planeta Zemlja - treća planeta od Sunca.
Volimo našu planetu i uvek ćemo je čuvati!
V. Primarna konsolidacija znanja.
Frontalna anketa
- Kako se zove nauka koja proučava strukturu i evoluciju Univerzuma? (kosmologija)
- Koje se vansistemske mjerne jedinice koriste u kosmologiji? (svjetlosna godina, astronomska jedinica, parsek, solarna masa)
- Koja se udaljenost naziva svjetlosna godina? (Udaljenost koju svjetlost prijeđe za godinu dana)
VI. Samostalan rad.
Od učenika se traži da samostalno riješe zadatak: Prosječna gustina materije u Univerzumu = 3 * 10 -28 kg/m 3 . Izračunajte kritičnu vrijednost gustine materije i uporedite je sa prosečnom gustinom materije u Univerzumu. Analizirajte dobijeni rezultat i izvucite zaključak o tome da li se Univerzum širi ili skuplja.
VII. Refleksija.
Učenici su pozvani da ocijene rad nastavnika i vlastiti rad na času crtanjem pozitivnih ili negativnih emotikona na papirićima koje izdaje nastavnik.
VIII. Zadaća.
Paragrafi 124, 125, 126. Usmeno odgovarajte na pitanja na stranicama 369, 373.
književnost:
- fizika. 11. razred: vaspitni. za opšte obrazovanje Institucije: osnovne i profilne. nivoa / G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, V.M. Chagurin; uređeno od IN AND. Nikolaeva, N.A. Parfentyeva. - 19. ed. – M.: Prosveta, 2010. – 399 str., l. ill. – (Klasični kurs). – ISBN 978-5-09-022777-3.
- http://ru.wikipedia.org
- http://www.adme.ru
Opis prezentacije po pojedinačnim slajdovima:
1 slajd
Opis slajda:
2 slajd
Opis slajda:
Astronomija je nauka o nebeskim tijelima (od starogrčkih riječi aston - zvijezda i nomos - zakon). Ona proučava vidljiva i stvarna kretanja i zakone koji određuju ta kretanja, oblik, veličinu, masu i reljef površine, prirodu i fizičko stanje nebeskih tijela, interakcije i njihove evolucije.
3 slajd
Opis slajda:
Istraživanje svemira Broj zvijezda u galaksiji je u trilionima. Najbrojnije zvijezde su patuljci čija je masa oko 10 puta manja od Sunca. Pored pojedinačnih zvijezda i njihovih satelita (planeta), Galaksija uključuje dvostruke i višestruke zvijezde, kao i grupe zvijezda koje su vezane gravitacijom i koje se kreću u svemiru kao jedinstvena cjelina, koje se nazivaju zvjezdana jata. Neki od njih se mogu pronaći na nebu kroz teleskop, a ponekad čak i golim okom. Takvi grozdovi nemaju pravilan oblik; trenutno ih je poznato više od hiljadu. Zvjezdana jata se dijele na otvorena i globularna. Za razliku od otvorenih zvjezdanih jata, koje se sastoje prvenstveno od zvijezda glavnog niza, kuglasta jata sadrže crvene i žute divove i supergigante. Istraživanja neba provedena rendgenskim teleskopima postavljenim na posebne vještačke Zemljine satelite dovela su do otkrića rendgenskih emisija iz mnogih globularnih jata.
4 slajd
Opis slajda:
Struktura Galaksije Ogromna većina zvijezda i difuzne materije u Galaksiji zauzima volumen u obliku sočiva. Sunce se nalazi na udaljenosti od oko 10.000 Pc od centra Galaksije, skriveno od nas oblacima međuzvjezdane prašine. U centru Galaksije nalazi se jezgro, koje je nedavno pažljivo proučavano u infracrvenim, radio i rendgenskim talasnim dužinama. Neprozirni oblaci prašine zaklanjaju jezgro od nas, sprečavajući vizuelna i konvencionalna fotografska posmatranja ovog najzanimljivijeg objekta u Galaksiji. Kada bismo mogli da pogledamo galaktički disk odozgo, pronašli bismo ogromne spiralne krakove, koji uglavnom sadrže najtoplije i najsjajnije zvezde, kao i masivne oblake gasa. Disk sa spiralnim granama čini osnovu ravnog podsistema Galaksije. A objekti koji se koncentrišu prema galaktičkom jezgru i samo djelimično prodiru u disk pripadaju sfernom podsistemu. Ovo je pojednostavljeni oblik strukture Galaksije.
5 slajd
Opis slajda:
Vrste galaksija 1 Spiralna. Ovo je 30% galaksija. Dolaze u dvije vrste. Normalno i ukršteno. 2 Eliptični. Vjeruje se da većina galaksija ima oblik spljoštene sfere. Među njima ima sfernih i gotovo ravnih. Najveća poznata eliptična galaksija je M87 u sazviježđu Djevica. 3 Nije tačno. Mnoge galaksije imaju neravni oblik bez jasno definisanog obrisa. To uključuje Magelanov oblak naše lokalne grupe.
6 slajd
Opis slajda:
Sunce Sunce je centar našeg planetarnog sistema, njegov glavni element bez kojeg ne bi bilo ni Zemlje ni života na njemu. Ljudi su posmatrali zvezdu od davnina. Od tada se naše znanje o svjetiljku značajno proširilo, obogaćeno brojnim informacijama o kretanju, unutrašnjoj strukturi i prirodi ovog kosmičkog objekta. Štaviše, proučavanje Sunca daje ogroman doprinos razumijevanju strukture Univerzuma u cjelini, posebno onih njegovih elemenata koji su slični u suštini i principima „rada“.
7 slajd
Opis slajda:
Sunce Sunce je objekat koji postoji, po ljudskim standardima, veoma dugo. Njegovo formiranje počelo je prije otprilike 5 milijardi godina. U to vreme, na mestu Sunčevog sistema postojao je ogroman molekularni oblak. Pod utjecajem gravitacijskih sila u njemu su se počeli pojavljivati vrtlozi, slični zemaljskim tornadima. U središtu jednog od njih tvar (uglavnom vodonik) počela je postajati gušća, a prije 4,5 milijardi godina ovdje se pojavila mlada zvijezda, koja je nakon dugog vremenskog perioda dobila ime Sunce. Planete su se postepeno počele formirati oko njega - naš kutak svemira počeo je poprimati izgled koji je poznat modernim ljudima. -
8 slajd
Opis slajda:
Žuti patuljak Sunce nije jedinstven objekat. Klasifikovan je kao žuti patuljak, relativno mala zvezda glavnog niza. “Vek trajanja” dodijeljen takvim tijelima je otprilike 10 milijardi godina. Po svemirskim standardima, ovo je prilično malo. Sada je naš svetionik, moglo bi se reći, u naponu svog života: još nije star, nije više mlad - još je pola njegovog života pred nama.
Slajd 9
Opis slajda:
10 slajd
Opis slajda:
Svjetlosna godina Svjetlosna godina je udaljenost koju svjetlost prijeđe u jednoj godini. Međunarodna astronomska unija dala je svoje objašnjenje svjetlosne godine - ovo je udaljenost koju svjetlost prijeđe u vakuumu, bez učešća gravitacije, u julijanskoj godini. Julijanska godina je jednaka 365 dana. Upravo se ovo dekodiranje koristi u naučnoj literaturi. Ako uzmemo stručnu literaturu, onda se udaljenost računa u parsekima ili kilo- i megaparsekima. Do 1984. svjetlosna godina je bila udaljenost koju svjetlost prijeđe u jednoj tropskoj godini. Nova definicija razlikuje se od stare za samo 0,002%. Ne postoji posebna razlika između definicija. Postoje određeni brojevi koji određuju udaljenost svjetlosnih sati, minuta, dana itd. Svjetlosna godina je jednaka 9,460,800,000,000 km, mjesec je 788,333 miliona km, sedmica je 197,083 miliona km, dan je 26,277 miliona km, sat je 1,094 miliona km, minut je oko 18 miliona km, drugi - oko 300 km. hiljada km.
11 slajd
Opis slajda:
Galaksija Sazvežđe Devica Devica se najbolje može videti u rano proleće, tačnije u martu - aprilu, kada se pomera na južni deo horizonta. Zbog činjenice da sazviježđe ima impresivnu veličinu, Sunce je u njemu više od mjesec dana - od 16. septembra do 30. oktobra. Na drevnim zvezdanim atlasima, Devica je bila predstavljena kao devojka sa klasom pšenice u desnoj ruci. Međutim, nisu svi u stanju da razaznaju upravo takvu sliku u haotičnom raspršenju zvijezda. Međutim, pronaći sazviježđe Djevice na nebu nije tako teško. Sadrži zvijezdu prve magnitude, zahvaljujući čijoj jakoj svjetlosti se Djevica može lako pronaći među drugim sazviježđima.
12 slajd
Opis slajda:
Andromeda maglina Najbliža velika galaksija Mliječnom putu. Sadrži otprilike 1 trilion zvijezda, što je 2,5-5 puta veće od Mliječnog puta. Nalazi se u sazviježđu Andromeda i udaljena je od Zemlje na udaljenosti od 2,52 miliona svjetlosnih godina. godine. Ravan galaksije je nagnut na liniju vida pod uglom od 15°, njena prividna veličina je 3,2 × 1,0°, njena prividna magnituda je +3,4m.
Slajd 13
Opis slajda:
Mliječni put Mliječni put je spiralna galaksija. Štaviše, ima most u obliku ogromnog zvjezdanog sistema, koji je međusobno povezan gravitacijskim silama. Vjeruje se da je Mliječni put postojao više od trinaest milijardi godina. Ovo je period tokom kojeg je u ovoj Galaksiji nastalo oko 400 milijardi sazvežđa i zvezda, preko hiljadu ogromnih gasnih maglina, klastera i oblaka. Oblik Mliječnog puta jasno je vidljiv na karti svemira. Nakon ispitivanja, postaje jasno da je ovo jato zvijezda disk čiji je prečnik 100 hiljada svjetlosnih godina (jedna takva svjetlosna godina je deset triliona kilometara). Debljina zvjezdanog jata je 15 hiljada, a dubina oko 8 hiljada svjetlosnih godina. Koliko je Mlečni put težak? To nije moguće izračunati (određivanje njegove mase je vrlo težak zadatak). Poteškoće se javljaju u određivanju mase tamne materije, koja nije u interakciji s elektromagnetnim zračenjem. Zbog toga astronomi ne mogu definitivno odgovoriti na ovo pitanje. Ali postoje grube kalkulacije prema kojima se težina Galaksije kreće od 500 do 3000 milijardi solarnih masa
Sviđa mi se Dijeli 294 Views
Vage svemira:. V.A. Samodurov (PRAO AKC FIAN. Udaljenosti i veličine masenih vremena. Udaljenosti. Navikli smo da ne razmišljamo o veličini našeg Univerzuma.... Udaljenosti su marš!. Navikli smo da ne razmišljamo o veličini našeg Univerzuma. .. Hoćemo li prošetati ili proći kroz njega?
Preuzmite prezentaciju
Skala univerzuma:
E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Nema povezanih prezentacija.
Transkript prezentacije
V.A. Samodurov (PRAO AKC FIAN Udaljenosti i veličine misa puta
Navikli smo da ne razmišljamo o veličini našeg svemira...
Navikli smo da ne razmišljamo o veličini našeg Univerzuma... Hoćemo li njime prošetati ili putovati? Naši najbrži supersonični putnički avioni lete brzinom od približno 2000 kilometara na sat, brzina običnog automobila je 100 kilometara na sat, a pješaka 5 kilometara na sat. Koliko bi nam vremena trebalo da putujemo čak i u neposrednoj blizini Univerzuma? – Mjesečeva orbita je 385.000 km. sa zemlje. Putovanje avionom trajalo bi 8 dana avionom, 160 dana automobilom i 9 godina pješice! Međutim, svjetlost pređe ovu udaljenost za samo 1,3 sekunde. – Sunce je na udaljenosti od 149.664.900 kilometara. A sada – čak i avionom nam je potrebno 8 i po godina da stignemo do Sunca, automobilom – 170 godina, a pješice – više od 3 hiljade godina! Međutim, svjetlost pređe ovu udaljenost za 500 sekundi - 8 minuta i 20 sekundi! Najbliža zvijezda, Proxima Centauri, nalazi se na udaljenosti od 4,3 svjetlosne godine. Odnosno, snop svjetlosti putuje odatle brzinom od 300 hiljada km u sekundi više od 4 godine. – avionom – više od 2 miliona godina, – automobilom – 46 miliona godina, – pješice – više od 900 miliona godina! Tokom čitavog postojanja Univerzuma, hodali bismo samo oko 60 sv. godine! Ali do njegove vidljive ivice - 13,7 milijardi svjetlosti. godine…
Zamislimo Sunce kao loptu veličine 1 metar (do struka osobe). Zatim na ovoj skali: - Zemlja - 100 metara od nje, veličine otprilike male trešnje (8 mm), - Jupiter, veličine velike narandže (oko 10 cm), biće na udaljenosti od 500 metara. – Pluton će biti udaljen oko 4 km. – najbliža zvezda Proksima Kentauri na ovoj skali biće 25 hiljada km od Sunca. Malo, hajde da smanjimo!
Zamislimo da je Sunce veličine bilijarske lopte (7 cm). Zatim na ovoj skali: – Merkur će biti udaljen 2 m 80 cm od njega, – Zemlja: 7 m 60 cm (njena veličina je 0,64 mm - kao makovo zrno), Mjesec će biti 0,1 mm sa orbitalnim prečnikom od 3 cm , – Pluton će biti na udaljenosti od oko 30 metara. – najbliža zvezda Proksima Kentauri na ovoj skali biće 2000 km od Sunca. – veličina Galaksije će biti 60.000.000 km. Opet - previše! Čak i ako napravite Sunce veličine 1 piksel na LCD monitoru, da biste odmah vidjeli Proxima Centauri, trebat će vam monitor dijagonale od oko 8 kilometara.
Dalje - da bismo bolje zamislili veličinu Galaksije i Univerzuma u cjelini - ponovo smanjujemo skalu, veličinu Zemljine orbite na orbitu elektrona u atomu vodika (0,53 * 10-8 cm). najbliža zvezda će biti na udaljenosti od 0,014 mm od Sunca, a prečnik samog Sunca – 0,0046 angstroma. Veličina Galaksije će biti oko 35 cm, a od Sunca do crne rupe u centru 10 cm (samo dobacivanje!). Odnosno, promjenom skale možete sve lako zamisliti spekulativno; na posljednjoj skali, veličina svemira (13,7 milijardi svjetlosnih godina) nije tako velika, samo 47 km 950 m.
Makrosvet - neka nam logaritmi pomognu... Dimenzije Univerzuma su oko 30 milijardi svetlosnih godina, odnosno u metrima - 3 × 1026. Dimenzije najmanje elementarne čestice fizičari procjenjuju na 10-16 m. Neutrini - do 10-24 m. "Plankova dužina" 10-35 m Ukupan broj atoma u našem tijelu je oko 1028, a ukupan broj elementarnih čestica (protona, neutrona i elektrona) u vidljivom dijelu Univerzuma - otprilike 1080. Kada bi Univerzum bio gusto zbijen neutronima, tako da nigdje u njemu nije ostalo praznog prostora, tada bi sadržavao samo 10128 čestica
Jedinice Dimenzije Univerzuma su oko 30 milijardi svjetlosnih godina, odnosno u metrima - 3x1026. Stoga astronomi koriste vlastite jedinice udaljenosti. Udaljenost od 1″ Zemlja-Sunce = 1 astronomska jedinica (AU ili, na engleskom: a.u.) Prošlog mjeseca, bez daljnje pompe, Međunarodna astronomska unija (IAU) na XXVIII Generalnoj skupštini održanoj u Pekingu (Kina) transformirala je jedinicu tajnim glasanjem u fiksni, definišući ga jednom i (nadamo se) zauvijek kao 149.597.870.700 metara. 1 parsec Ali: najbliža zvijezda je više od 300 hiljada AJ! Možda možemo izmjeriti udaljenost do zvijezda u svjetlosnim godinama? 1 St. g. ≈ 86400 × 365,25 × 300,000 km = 9,467,280,000,000 km ≈ 9,5 triliona km Ali, logičnije je krenuti od astronomske jedinice. 1 parsec (Pc, na engleskom Pc notaciji) = udaljenost od koje je 1 AJ. vidljivo pod uglom od 1″ Zatim – od 1 kPc (kiloparsec) poluprečnik Zemljine orbite je 0,001″, od MPc10-6″, od vidljive ivice Univerzuma megaparsec 4 × 10-9″ 1 kom = 205982 AJ . = 30,814,526,974,157 km = 3,25 St. godine
Univerzum Dimenzije svemira su oko 30 milijardi svjetlosnih godina, odnosno u metrima - 3 × 1026. Hajde da to sažmemo u jednu kartu, a zatim je pogledamo pobliže. Glavna slika prikazuje “džepnu mapu svemira”. Zatim, u šest slika, mapa je isječena na jednake dijelove. Jedna od osa predstavlja udaljenost od centra Zemlje. S jedne strane, udaljenost je data u jedinicama radijusa naše planete. S druge strane, u poznatijim jedinicama: na džepnoj karti to su megaparseci, na šest odvojenih listova skala se mijenja radi pogodnosti (kilometri, astronomske jedinice, parseci, megaparseci).
Univerzum Na prvom listu vidimo Zemlju i njenu neposrednu okolinu. Prikazane su glavne podjele unutrašnje strukture Zemlje. Iznad površine vidimo mnoge tačke - to su umjetni sateliti. Tačke nisu nasumično iscrtane, ovo su stvarni podaci u vrijeme punog mjeseca 12. avgusta 2003. ISS i svemirski teleskop su posebno istaknuti. Vidljiv je pojas GPS satelita i geostacionarnih satelita. Iznad je Mjesec i WMAP satelit.
Univerzum Drugi list prikazuje Sunčev sistem. Asteroidni pojas je predstavljen sa dvije koncentracije. To je zbog činjenice da su prikazane samo one male planete koje se nalaze u blizini nebeskog ekvatora. Jer Ravnina ekliptike je nagnuta prema ekvatoru, tada vidimo dvije nakupine blizu 12 i 24 sata. Na samom vrhu je konvencionalno prikazana granica heliopauze i sateliti koji joj se približavaju. Prikazani su i predmeti Kuiperovog pojasa. Halejeva kometa je posebno istaknuta.
Univerzum Treći list je najdosadniji. Prazan od Plutona do najbližih zvijezda. Samo Oortov oblak.... Pa čak i tada imamo samo indirektne informacije o njemu. Ali možete vidjeti koliko je daleko od zvijezda. Čak i leteći od planete do planete unutar našeg sistema, na zvijezde gledamo kao na nedostižna (još) svjetiljka.
Univerzum Evo ih - zvijezde! Prikazane su zvijezde satelitskog kataloga Hipparcos koje padaju u ekvatorijalnu zonu, kao i neka poznata svjetla, jata i magline. Možemo napraviti i trodimenzionalne karte za obližnje zvijezde - svako ko ima trodimenzionalni vid može vidjeti kako se one nalaze u svemiru u odnosu na Sunce
Univerzum Približavamo se granici naše Galaksije (prikazano je isprekidanom linijom, pošto smo jako pomaknuti od centra, granica je, naravno, asimetrična). Značajni objekti prikazani su unutar Galaksije: dvostruki radio pulsar, kandidat za crnu rupu Cyg X-1 i globularno jato M13. Centar Galaksije je takođe istaknut. Na vrhu vidimo galaksije Lokalne grupe: maglinu Andromedu i sve male stvari. U gornjem desnom uglu je M81. Ovo je udaljenija galaksija.
Kosmologija, svijet galaksija. Na samom dnu je naš klaster Virgo (desno, gdje je M87). Udaljeni objekti formirali su se kao dva stuba. To je zbog činjenice da je u ravni Mliječnog puta apsorpcija svjetlosti prevelika, te stoga vidimo udaljene galaksije i kvazare samo izvan ravni naše Galaksije. Zbog činjenice da je mapa konformna, detalji velike strukture su adekvatno preneseni. Vidljivi su stari "Veliki zid" i "Sloan Great Wall" - udaljeniji i duži. Budući da su pravi objekti ucrtani, na velikim udaljenostima slika postaje nepotpuna - vidimo samo najsjajnije izvore (kvazare Sloan Digital Survey, na primjer). Ispod je velika struktura Univerzuma u tri dimenzije. Udaljenosti u slikama, 6. mapa Univerzuma
Univerzum Na desnoj strani su neka jata galaksija na našem nebu. Na vrhu je klaster u ušću. Djevica. Ispod je velika struktura Univerzuma u tri dimenzije.
Ono što je malo u Univerzumu Zvezde Sunčev sistem Sunčev sistem
Šta je malo u Univerzumu
Ponavljanje: Dalje - da bolje zamislimo veličinu Galaksije i Univerzuma u cjelini - opet - na najmanju skalu: - veličina Zemljine orbite do orbite elektrona u atomu vodika (0,53 * 10-8 cm ). – prečnik Sunca je 0,0046 angstroma. Tada će najbliža zvijezda biti na udaljenosti od 0,014 mm od Sunca. Veličina Galaksije će biti oko 35 cm, a od Sunca do crne rupe u centru 10 cm (samo dobacivanje!). Na ovoj skali, veličina Univerzuma (13,7 milijardi svjetlosnih godina) nije tako velika, samo 47 km 950 m. Vizuelni model: http://htwins.net/scale2/index.html
Ponavljanje: Razmak skale veličina objekata u Univerzumu (od osnovne dužine M. Plancka - 10–35 m do granice vidljivog dijela Univerzuma Metagalaksije - 1027 m), koji se nalazi na skali, i njegov centar skale
Ukupna masa vidljivog Univerzuma je 1056 g; superjata galaksija (prema Vaucouleursu) - 1052 g; džinovska jata galaksija koja su dio superjata - ...1048. Prosječna masa pojedinačne galaksije sada se procjenjuje na... 1044 g. Kao džinovski oblaci prašine sa masom od 1040 g, zvjezdana jata imaju prosječnu masu reda 1036 g zvijezda, uprkos njihovoj zapanjujućoj raznolikosti, još uvijek su koncentrisane u masi u rasponu od 1032 g. Ideja o planetama je nejasnija, budući da, nažalost, poznajemo samo jednu porodicu planeta. Ali ako odbacimo ekstremne vrijednosti (Jupiter i Pluton) i uzmemo prosječnu vrijednost, tada će takav ovlašteni predstavnik biti Uran 8,8 * 1028 g. Sateliti planeta imaju masu od oko 1024 g. Asteroidi po svojoj distribuciji dijagram su u rasponu od 1020 g za velike i 1016 -- za male. …….. Iako još uvijek postoje ledeni prstenovi Saturna sa najčešćim prečnikom od 0,6 metara i, samim tim, sa masom reda 10-4 g. Ali još je iznenađujuće da na drugom kraju svjetske ljestvice u mikrokosmos eksponenti se pridržavaju istog obrasca. Masa elektrona je 9,1 * 10-28 g, masa protona i neutrona je 1,6 * 10-24. Čak je i masa mirovanja neutrina, prema preliminarnim rezultatima, reda veličine 10-32 grama.
Carl Sagan, poznati američki naučnik, sastavio je "kosmički kalendar" koji je postao izuzetno popularan. On je čitavu istoriju Univerzuma, uključujući i razvoj života na Zemlji, stavio na skale konvencionalne kosmičke godine. Štaviše, istoriju ljudske civilizacije pokriva skoro jedan trenutak takvog kalendara - stotinke sekunde.Evo kako to izgleda na tri tabele: Tabela 1 Preddecembarski datumi Veliki prasak - 1. januar Pojava galaksije Mlečni put - 1. maj Pojava Sunčevog sistem - 9. septembar Formiranje planete Zemlje - 14. septembar Pojava života na Zemlji - 25. septembar Formiranje najstarijih planina na zemlji - 2. oktobar Vrijeme formiranja najstarijih fosila (bakterija i modrozelenih algi) - 9. oktobar Pojava polne reprodukcije - 1. novembra Najstarije fotosintetske biljke - 12. novembra Eukarioti (prve ćelije koje sadrže jezgre) - 15. novembra
Tabela II Kosmički kalendar Decembar Broj 1 Formiranje atmosfere kiseonika na Zemlji. 5 Intenzivne vulkanske erupcije i formiranje kanala na Marsu. 16 Prvi crvi. 17 Kraj pretkambrijskog perioda. Paleozojska era i početak kambrijskog perioda. Pojava beskičmenjaka. 18 Prvi okeanski plankton. Porast trilobita. 19 Ordovicijanski period. Prva riba, prvi kralježnjaci. 20 Silur. Prve sporne biljke. Biljke osvajaju zemlju. 21 Početak devonskog perioda. Prvi insekti. Životinje koloniziraju zemlju. 22 Prvi vodozemci. Prvi krilati insekti. 23 Karbonski period. Prva stabla. Prvi gmizavci. 24 Početak permskog perioda. Prvi dinosaurusi. 25 Kraj paleozojske ere. Početak mezozojske ere. 26 Trijaski period. Prvi sisari. 27 Jurski period. Prve ptice. 28 Period krede. Prvo cveće. Izumiranje dinosaurusa. 29 Kraj mezozojske ere. Kenozojska era i početak tercijarnog perioda. Prvi kitovi. Prvi primati. 30 Početak razvoja čeonih režnjeva moždane kore kod primata. Prvi hominidi. Uspon divovskih sisara. 31 Kraj pliocenskog perioda. Kvartarni (pleistocen i holocen) period. Prvi ljudi.
Tabela III 31. decembar, Sati, minute, sekunde Pojava prokonzula i Ramapiteka, mogućih predaka majmuna i ljudi 13.30.00 Prvi ljudi 22.30.00 Široka upotreba kamenog oruđa 23.00.00 Upotreba vatre od strane Pekinškog naroda 23.46.00 Početak poslednjeg perioda glacijacije 23.56.00 Naseljavanje Australije 23.58.00 Procvat pećinskog slikarstva u Evropi 23.59.00 Otkriće poljoprivrede 23.59.20 Neolitska civilizacija - prvi gradovi 23.59.35 u Prvoj dinastiji i Egiptu, razvoj prve dinastije i Egipta 2999. godine .50 Otvaranje pisma; država Akad; Hamurabijevi zakoni u Babiloniji; Srednje kraljevstvo u Egiptu 23.59.52 Metalurgija bronze; mikenska kultura; Trojanski rat: Olmečka kultura; pronalazak kompasa 23.59.53 Metalurgija gvožđa; prvo Asirsko carstvo; Kraljevina Izrael; osnivanje Kartage od strane Feničana 59/23/54 dinastija Qin u Kini; Ašokino carstvo u Indiji: Atina u doba Perikla; rođenje Bude 23.59.55 Euklidska geometrija; Arhimedova fizika; Ptolomejeva astronomija; Rimsko carstvo; Hristovo rođenje 23.59.56 Uvođenje nulte i decimalnog brojanja u indijskoj aritmetici; propadanje Rima; Muslimanska osvajanja 23.59.57 Civilizacija Maja; dinastija Song u Kini; Byzantine Empire; mongolska invazija; Krstaški ratovi 59.23.58 Renesansa u Evropi; putovanja i geografska otkrića Evropljana i Kineza za vrijeme dinastije Ming, uvođenje eksperimentalne metode u nauku 59/23/59
Široki razvoj nauke i tehnologije; pojava globalne kulture; stvaranje sredstava sposobnih da unište ljudsku rasu, prvi koraci u istraživanju svemira i potrazi za vanzemaljskom inteligencijom - Sadašnji trenutak i u prvim sekundama Nove godine Sideralna era evolucije Univerzuma završit će se oko 1014. godine. Ovaj period je 10 hiljada puta duži od vremena koje je navodno prošlo od početka širenja Univerzuma do danas. Sljedeće će doći na red galaksije koje se sastoje od stotina i stotina milijardi zvijezda. U centrima galaksija nalaze se supermasivne crne rupe.Za budućnost galaksija važni su vrlo rijetki događaji u našem vremenu, kada zvijezda, kao rezultat gravitacijske interakcije sa drugim zvijezdama, postiže veliku brzinu, napušta galaksiju i okreće se u međugalaktičku lutalicu.Zvijezde će postepeno napuštati galaksiju,a njen središnji dio će se postepeno smanjivati pretvarajući se u vrlo kompaktno zvjezdano jato.U takvom jatu zvijezde će se sudarati jedna s drugom pretvarajući se u plin,a ovaj plin će uglavnom padati u centralnu supermasivnu rupu, povećavajući njenu masu.Završna faza je supermasivna "crna rupa" koja je progutala ostatke zvijezda u središnjem dijelu galaksije, te raspršivanje oko 90% svih zvijezda u vanjskom dijelu galaksije. delovi u svemiru Proces uništavanja galaksija će se završiti za oko 1019 godina, do tada će sve zvezde odavno nestati i izgubiti pravo da se nazivaju zvezdama.
Prosječno vrijeme života protona procjenjuje se na otprilike 1032 godine. Konačni proizvod raspada protona je jedan pozitron, zračenje u obliku fotona, neutrina i moguće jedan ili više parova elektron-pozitron. Dakle, za otprilike 1032 godine nuklearna materija će se potpuno raspasti. Čak će i izumrle zvijezde nestati sa svijeta. Nakon 1032 godine sva nuklearna materija će se potpuno raspasti, zvijezde i planete će se pretvoriti u fotone i neutrine. A "crne rupe" nisu vječne. U gravitacionom polju blizu "crne rupe", kao što znamo, dolazi do rađanja čestica; Štaviše, “crne rupe” s masom reda zvjezdane mase ili više proizvode kvante zračenja. Ovaj proces dovodi do smanjenja mase "crne rupe", koja se postepeno pretvara u fotone, neutrine i gravitone. "Crna rupa" sa masom od 10 solarnih masa ispariće za 1069 godina, a supermasivna "crna rupa", čija je masa još milijardu puta veća, ispariće za 1096 godina. Zbog širenja Univerzuma , gustina zračenja, kao što je već pomenuto, opada brže od elektronske gustine - pozitron plazme, i za 10.100 godina ova plazma će postati dominantna, a osim nje, u Univerzumu praktično neće ostati ništa. od 10.100 godina, svijet će praktično ostati samo elektroni i pozitroni, rasuti u svemiru sa užasno beznačajnom gustinom: jedna čestica će imati zapreminu jednaku 10185 zapremina svega vidljivog danas.
Fotografije sa površine Marsa pokazuju tragove presušenog potoka. Kako je objavljeno na web stranici agencije 27. septembra, fotografije koje je napravio rover Curiosity u krateru Gale prikazuju oblutke koje je donio drevni potok. Najnovije vijesti iz astronomije, 09-10.2012:
Eksperimenti na projektu Radioastronhttp://ria.ru/science/20120918/753411048.htmlRoscosmos je najavio početak primanja prijava za naučne eksperimente na projektu Radioastron, objavila je pres služba Federalne svemirske agencije. „Prvi otvoreni konkurs za naučne radove. istraživanja najavljene su prijave zemaljsko-kosmičkog interferometra „Radioastron“ za period posmatranja jul 2013. - jun 2014. godine“, navodi se u poruci. Najnovije vijesti iz astronomije, 2012.
Uvod
Glavni dio
1.Kosmologija
2. Struktura univerzuma:
2.1.Metagalaksija
2.2.Galaksije
2.3.Zvijezde
2.4Planeta i solarni sistem
3. Sredstva za posmatranje objekata Univerzuma
4. Problem potrage za vanzemaljskim civilizacijama
Zaključak
Uvod
Univerzum je najglobalniji objekat megasvijeta, neograničen u vremenu i prostoru. Prema modernim idejama, to je ogromna, ogromna sfera. Postoje naučne hipoteze o "otvorenom", odnosno "kontinuiranom širenju" Univerzuma, kao io "zatvorenom", odnosno "pulsirajućem" Univerzumu. Obje hipoteze postoje u nekoliko verzija. Međutim, potrebna su vrlo temeljita istraživanja dok se jedno ili drugo ne pretvori u manje-više utemeljenu naučnu teoriju.
Univerzum na različitim nivoima, od konvencionalnih elementarnih čestica do džinovskih superjata galaksija, karakteriše struktura. Struktura Univerzuma je predmet proučavanja kosmologije, jedne od važnih grana prirodnih nauka, koja se nalazi na raskrsnici mnogih prirodnih nauka: astronomije, fizike, hemije itd. Savremena struktura Univerzuma je rezultat kosmičkog evolucija, tokom koje su se formirale galaksije od protogalaksija, zvezde od protozvezda, protoplanetarni oblak - planeta.
kosmologija
Kosmologija je astrofizička teorija strukture i dinamike promjena u Metagalaksiji, koja uključuje određeno razumijevanje svojstava cijelog Univerzuma.
Sam izraz “kosmologija” izveden je iz dvije grčke riječi: kosmos – Univerzum i logos – zakon, doktrina. U svojoj srži, kosmologija je grana prirodnih nauka koja koristi dostignuća i metode astronomije, fizike, matematike i filozofije. Prirodna naučna osnova kosmologije su astronomska posmatranja Galaksije i drugih zvezdanih sistema, opšta teorija relativnosti, fizika mikroprocesa i velikih gustoća energije, relativistička termodinamika i niz drugih novih fizičkih teorija.
Mnoge odredbe moderne kosmologije izgledaju fantastično. Koncepti Univerzuma, beskonačnosti i Velikog praska nisu podložni vizuelnoj fizičkoj percepciji; takvi objekti i procesi se ne mogu direktno uhvatiti. Zbog ove okolnosti stiče se utisak da je reč o nečem natprirodnom. Ali takav je dojam varljiv, budući da je funkcioniranje kosmologije vrlo konstruktivno, iako se mnoge njezine odredbe ispostavljaju hipotetičkim.
Savremena kosmologija je grana astronomije koja kombinuje podatke iz fizike i matematike, kao i univerzalne filozofske principe, pa predstavlja sintezu naučnog i filozofskog znanja. Takva sinteza u kosmologiji je neophodna jer je razmišljanja o nastanku i strukturi Univerzuma empirijski teško testirati i najčešće postoje u obliku teorijskih hipoteza ili matematičkih modela. Kosmološka istraživanja se obično razvijaju od teorije do prakse, od modela do eksperimenta, i tu početni filozofski i opšti naučni principi postaju od velike važnosti. Iz tog razloga, kosmološki modeli se međusobno značajno razlikuju – često se zasnivaju na suprotstavljenim početnim filozofskim principima. Zauzvrat, bilo koji kosmološki zaključci takođe utiču na opšte filozofske ideje o strukturi Univerzuma, tj. promijeniti temeljne ideje osobe o svijetu i sebi.
Najvažniji postulat moderne kosmologije je da se zakoni prirode, ustanovljeni proučavanjem vrlo ograničenog dijela Univerzuma, mogu ekstrapolirati na mnogo šira područja, i, u konačnici, na cijeli Univerzum. Kozmološke teorije se razlikuju u zavisnosti od toga na kojim se fizičkim principima i zakonima zasnivaju. Modeli izgrađeni na njihovoj osnovi moraju omogućiti testiranje za vidljivu regiju Univerzuma, a zaključci teorije moraju biti potvrđeni opservacijama ili, u svakom slučaju, ne moraju im biti u suprotnosti.
Struktura Univerzuma
Metagalaksija
Metagalaksija je dio Univerzuma koji se može proučavati astronomskim sredstvima. Sastoji se od stotina milijardi galaksija, od kojih svaka rotira oko svoje ose i istovremeno se rasipa jedna od druge brzinom od 200 do 150.000 km. sek.(2).
Jedno od najvažnijih svojstava Metagalaksije je njena konstantna ekspanzija, o čemu svedoči „širenje“ jata galaksija. Dokazi da se jata galaksija udaljavaju jedno od drugog dolaze iz "crvenog pomaka" u spektrima galaksija i otkrića CMB (ekstragalaktičko pozadinsko zračenje koje odgovara temperaturi od oko 2,7 K) (1).
Važna posljedica proizlazi iz fenomena širenja Metagalaksije: u prošlosti su udaljenosti između galaksija bile manje. A ako uzmemo u obzir da su i same galaksije u prošlosti bile prošireni i rijetki oblaci plina, onda je očito da su se prije više milijardi godina granice ovih oblaka zatvorile i formirale jedan homogeni oblak plina koji je doživljavao stalnu ekspanziju.
Još jedno važno svojstvo Metagalaksije je ujednačena distribucija materije u njoj (čija je većina koncentrisana u zvijezdama). U svom sadašnjem stanju, Metagalaksija je homogena na skali od oko 200 Mpc. Malo je vjerovatno da je bila takva u prošlosti. Na samom početku ekspanzije Metagalaksije nehomogenost materije je mogla postojati. Potraga za tragovima heterogenosti u prošlim stanjima Metagalaksije jedan je od najvažnijih problema ekstragalaktičke astronomije(2).
Homogenost Metagalaksije (i Univerzuma) se takođe mora shvatiti u smislu da su strukturni elementi udaljenih zvezda i galaksija, fizički zakoni kojima se povinuju i fizičke konstante, očigledno, svuda isti sa visokim stepenom tačnost, tj. isto kao u našem regionu Metagalaksije, uključujući i Zemlju. Tipična galaksija udaljena stotinama miliona svjetlosnih godina u osnovi izgleda isto kao i naša. Spektri atoma, dakle, zakoni hemije i atomske fizike tamo su identični onima koji su prihvaćeni na Zemlji. Ova okolnost omogućava da se zakoni fizike otkriveni u zemaljskoj laboratoriji pouzdano prošire na šira područja Univerzuma.
Ideja o homogenosti Metagalaksije još jednom dokazuje da Zemlja ne zauzima nikakav privilegovan položaj u Univerzumu. Naravno, nama ljudima se Zemlja, Sunce i Galaksija čine važni i izuzetni, ali za Univerzum u cjelini nisu.
Prema modernim konceptima, Metagalaksiju karakterizira ćelijska (mrežasta, porozna) struktura. Ove ideje se zasnivaju na astronomskim opservacijskim podacima, koji su pokazali da galaksije nisu ravnomjerno raspoređene, već su koncentrisane blizu granica ćelija, unutar kojih galaksija gotovo da i nema. Osim toga, pronađene su ogromne količine svemira u kojima galaksije još nisu otkrivene.
Ako ne uzmemo pojedinačne dijelove Metagalaksije, već njenu veliku strukturu u cjelini, onda je očito da u ovoj strukturi nema posebnih, karakterističnih mjesta ili pravaca i materija je raspoređena relativno ravnomjerno.
Starost Metagalaksije je blizu starosti Univerzuma, jer se formiranje njene strukture dešava u periodu nakon razdvajanja materije i zračenja. Prema savremenim podacima, starost Metagalaksije se procjenjuje na 15 milijardi godina. Naučnici vjeruju da je starost galaksija koje su se formirale u jednoj od početnih faza širenja Metagalaksije očigledno blizu ovome.
Galaksije
Galaksija je skup zvijezda u volumenu u obliku sočiva. Većina zvijezda je koncentrisana u ravni simetrije ovog volumena (galaktička ravan), manji dio je koncentrisan u sfernom volumenu (galaktičko jezgro).
Osim zvijezda, galaksije uključuju međuzvjezdanu materiju (gasovi, prašina, asteroidi, komete), elektromagnetna i gravitacijska polja, te kosmičko zračenje. Sunčev sistem se nalazi blizu galaktičke ravni naše galaksije. Za posmatrača na Zemlji, zvezde koncentrisane u galaktičkoj ravni stapaju se u vidljivu sliku Mlečnog puta.
Sistematsko proučavanje galaksija počelo je početkom prošlog stoljeća, kada su na teleskope postavljeni instrumenti za spektralnu analizu svjetlosnih emisija zvijezda.
Američki astronom E. Hubble razvio je metod za klasifikaciju njemu poznatih galaksija, uzimajući u obzir njihov uočeni oblik. Njegova klasifikacija identificira nekoliko tipova (klasa) galaksija, od kojih svaka ima podtipove ili podklase. Odredio je i približnu procentualnu distribuciju posmatranih galaksija: eliptičnog oblika (otprilike 25%), spiralne (otprilike 50%), lentikularne (otprilike 20%) i pekularne (nepravilnog oblika) galaksije (otprilike 5%) (2).
Eliptične galaksije imaju prostorni oblik elipsoida sa različitim stepenom kompresije. Oni su najjednostavniji po strukturi: raspodjela zvijezda jednoliko se smanjuje od centra.
Nepravilne galaksije nemaju jasan oblik i nemaju centralno jezgro.
Spiralne galaksije su predstavljene u obliku spirale, uključujući spiralne krakove. Ovo je najbrojnija vrsta galaksije, koja uključuje našu galaksiju - Mliječni put.
Mliječni put je jasno vidljiv u noći bez mjeseca. Čini se da se radi o skupu svijetlećih maglovitih masa koje se protežu od jedne do druge strane horizonta i sastoji se od otprilike 150 milijardi zvijezda. Ima oblik spljoštene lopte. U njegovom središtu nalazi se jezgro iz koje se proteže nekoliko spiralnih zvjezdanih grana. Naša galaksija je izuzetno velika: od jednog ruba do drugog, svjetlosni snop putuje oko 100 hiljada zemaljskih godina. Većina njegovih zvijezda koncentrisana je u džinovskom disku debelom oko 1.500 svjetlosnih godina. Na udaljenosti od oko 2 miliona svjetlosnih godina od nas nalazi se nama najbliža galaksija - maglina Andromeda, koja po svojoj strukturi podsjeća na Mliječni put, ali je znatno premašuje po veličini. Naša galaksija, maglina Andromeda, zajedno sa ostalim susednim zvezdanim sistemima čini lokalnu grupu galaksija. Sunce se nalazi na udaljenosti od oko 30 hiljada svjetlosnih godina od centra Galaksije.
Danas je poznato da se galaksije udružuju u stabilne strukture (jata i superjata galaksija). Astronomi poznaju oblak galaksije sa gustinom od 220.032 galaksije po kvadratnom stepenu. Naša galaksija je dio skupa galaksija zvanog Lokalni sistem.
Lokalni sistem uključuje našu galaksiju, galaksiju Andromeda, spiralnu galaksiju iz sazviježđa Trokut i 31 drugi zvjezdani sistem. Prečnik ovog sistema je 7 miliona svetlosnih godina. Ova asocijacija galaksija uključuje galaktiku Andromedu, koja je znatno veća od naše galaksije: njen prečnik je više od 300 hiljada svetlosnih godina. godine. Nalazi se na udaljenosti od 2,3 miliona sv. godine od naše Galaksije i sastoji se od nekoliko milijardi zvijezda. Zajedno sa tako ogromnom galaksijom kao što je Andromedina maglina, astronomi su svjesni patuljastih galaksija (3).
Gotovo sferične galaksije veličine 3000 svjetlosnih godina otkrivene su u sazviježđima Lava i Skulptora. godine u prečniku. Postoje podaci o linearnim veličinama sljedećih velikih struktura u svemiru: zvjezdani sistemi - 108 km, galaksije koje sadrže oko 1013 zvijezda - 3.104 svjetlosti. godine, jato galaksija (od 50 sjajnih galaksija) - 107 sv. godine, superjata galaksija - 109 sv. godine. Udaljenost između jata galaksija je približno 20 107 ly. godine(1).
Oznaka galaksija se obično daje u odnosu na odgovarajući katalog: kataloška oznaka plus broj galaksije (NGC2658, gdje je NGC Dreyerov novi opšti katalog, 2658 je broj galaksije u ovom katalogu). U prvim katalozima zvijezda, galaksije su pogrešno zabilježene kao magline određene svjetlosti. U drugoj polovini dvadesetog veka. Utvrđeno je da Hablova klasifikacija galaksija nije tačna: postoji mnogo varijanti galaksija sa posebnim oblicima. Lokalni sistem (jato galaksija) je dio džinovskog superjata galaksija, čiji je prečnik 100 miliona godina; naš Lokalni sistem se nalazi na udaljenosti većoj od 30 miliona svjetlosnih godina od centra ovog superjata. godine(1). Moderna astronomija koristi širok spektar metoda za proučavanje objekata koji se nalaze na velikim udaljenostima od posmatrača. Metoda radioloških mjerenja, razvijena početkom prošlog stoljeća, zauzima veliko mjesto u astronomskim istraživanjima.
Zvezdice
Svijet zvijezda je nevjerovatno raznolik. I iako su sve zvijezde vruće kugle poput Sunca, njihove fizičke karakteristike se prilično razlikuju.(1) Postoje, na primjer, zvijezde - divovi i supergiganti. Oni su veći od Sunca.
Osim zvijezda divova, postoje i patuljaste zvijezde, koje su znatno manje veličine od Sunca. Neki patuljci su manji od Zemlje, pa čak i od Mjeseca. U bijelim patuljcima termonuklearne reakcije praktički ne nastaju, moguće su samo u atmosferi ovih zvijezda, gdje vodik ulazi iz međuzvjezdanog medija. U osnovi, ove zvijezde sijaju zbog ogromnih rezervi toplotne energije. Njihovo vrijeme hlađenja je stotinama miliona godina. Postepeno, bijeli patuljak se hladi, njegova boja se mijenja iz bijele u žutu, a zatim u crvenu. Konačno se pretvara u crnog patuljka - mrtvu, hladnu malu zvijezdu veličine globusa koja se ne može vidjeti sa drugog planetarnog sistema (3).
Postoje i neutronske zvijezde - to su ogromna atomska jezgra.
Zvijezde imaju različite površinske temperature - od nekoliko hiljada do desetina hiljada stepeni. Prema tome, razlikuje se i boja zvijezda. Relativno "hladne" zvijezde s temperaturom od 3-4 hiljade stepeni su crvene. Naše Sunce, sa površinom "zagrijanom" na 6 hiljada stepeni, ima žućkastu boju. Najtoplije zvezde - sa temperaturama iznad 12 hiljada stepeni - su bele i plavkaste.
Zvijezde ne postoje izolovano, već formiraju sisteme. Najjednostavniji zvjezdani sistemi se sastoje od 2 ili više zvijezda. Zvijezde su također ujedinjene u još veće grupe - zvjezdana jata.
Starost zvijezda varira u prilično širokom rasponu vrijednosti: od 15 milijardi godina, što odgovara starosti svemira, do stotina hiljada - najmlađih. Postoje zvijezde koje se trenutno formiraju i nalaze se u protozvezdanoj fazi, odnosno još nisu postale prave zvijezde.
Rađanje zvijezda događa se u maglinama gas-prašina pod utjecajem gravitacijskih, magnetskih i drugih sila, zbog čega nastaju nestabilne homogenosti i difuzna materija se raspada u niz kondenzacija. Ako takve kondenzacije traju dovoljno dugo, onda se s vremenom pretvaraju u zvijezde. Važno je napomenuti da proces rađanja nije pojedinačna izolirana zvijezda, već zvjezdane asocijacije.
Zvezda je plazma lopta. Najveći dio (98-99%) vidljive materije u nama poznatom dijelu Univerzuma koncentrisan je u zvijezdama. Zvijezde su moćni izvori energije. Konkretno, život na Zemlji duguje svoje postojanje energiji zračenja Sunca.
Zvijezda je dinamičan plazma sistem koji se mijenja smjerom. Tokom života zvezde, njen hemijski sastav i raspored hemijskih elemenata značajno se menjaju. U kasnijim fazama razvoja, zvjezdana materija prelazi u stanje degeneriranog plina (u kojem kvantno-mehanički utjecaj čestica jedne na drugu značajno utiče na njena fizička svojstva - pritisak, toplinski kapacitet itd.), a ponekad i neutronska materija (pulsari - neutroni zvijezde, bursteri - izvori rendgenskih zraka, itd.).
Zvijezde se rađaju iz kosmičke materije kao rezultat njene kondenzacije pod utjecajem gravitacijskih, magnetskih i drugih sila. Pod utjecajem univerzalnih gravitacijskih sila, iz oblaka plina formira se gusta lopta - protozvijezda, čija evolucija prolazi kroz tri faze.
Prva faza evolucije povezana je sa odvajanjem i zbijanjem kosmičke materije. Drugi predstavlja brzu kompresiju protozvijezde. U nekom trenutku, pritisak plina unutar protozvijezde raste, što usporava proces njenog kompresije, ali temperatura u unutrašnjim područjima i dalje ostaje nedovoljna za početak termonuklearne reakcije. U trećoj fazi, protozvijezda nastavlja da se skuplja i temperatura joj raste, što dovodi do početka termonuklearne reakcije. Pritisak gasa koji izlazi iz zvezde je uravnotežen silom gravitacije, a gasna kugla prestaje da se kompresuje. Formira se ravnotežni objekat - zvijezda. Takva zvijezda je samoregulirajući sistem. Ako se unutrašnja temperatura ne poveća, zvijezda se naduvava. Zauzvrat, hlađenje zvijezde dovodi do njenog naknadnog kompresije i zagrijavanja, a nuklearne reakcije u njoj se ubrzavaju. Tako se uspostavlja temperaturni balans. Proces transformacije protozvijezde u zvijezdu traje milionima godina, što je relativno kratko na kosmičkim razmjerima.
Rađanje zvijezda u galaksijama događa se kontinuirano. Ovaj proces također kompenzira kontinuiranu smrt zvijezda. Stoga se galaksije sastoje od starih i mladih zvijezda. Najstarije zvijezde su koncentrisane u globularnim jatima, njihova starost je uporediva sa starošću galaksije. Ove zvijezde su se formirale kada se protogalaktički oblak raspao u sve manje i manje nakupine. Mlade zvijezde (stare oko 100 hiljada godina) postoje zahvaljujući energiji gravitacijske kompresije koja zagrijava središnji dio zvijezde na temperaturu od 10-15 miliona K i "pokreće" termonuklearnu reakciju pretvaranja vodonika u helijum. Termonuklearna reakcija je izvor vlastitog sjaja zvijezda.
Od trenutka kada započne termonuklearna reakcija, pretvarajući vodonik u helijum, zvijezda poput našeg Sunca prelazi u takozvani glavni niz, prema kojem će se karakteristike zvijezde mijenjati tokom vremena: njena svjetlost, temperatura, polumjer, hemijski sastav i masa. Nakon što vodonik izgori, u središnjoj zoni zvijezde formira se helijumsko jezgro. Vodikove termonuklearne reakcije nastavljaju da se dešavaju, ali samo u tankom sloju blizu površine ovog jezgra. Nuklearne reakcije kreću se na periferiju zvijezde. Izgorjelo jezgro počinje da se skuplja, a vanjska ljuska počinje da se širi. Školjka nabubri do kolosalnih veličina, vanjska temperatura postaje niska, a zvijezda ulazi u fazu crvenog diva. Od ovog trenutka zvijezda ulazi u završnu fazu svog života. Naše Sunce to očekuje za oko 8 milijardi godina. Istovremeno, njegova veličina će se povećati do orbite Merkura, a možda čak i do orbite Zemlje, tako da od zemaljskih planeta (ili će ostati otopljene stijene) ništa neće ostati.
Crvenog giganta karakteriziraju niske vanjske, ali vrlo visoke unutrašnje temperature. Istovremeno, sve teža jezgra se uključuju u termonuklearne procese, što dovodi do sinteze hemijskih elemenata i kontinuiranog gubitka materije od strane crvenog diva koji se izbacuje u međuzvjezdani prostor. Dakle, za samo godinu dana Sunce, u fazi crvenog džina, može izgubiti milioniti dio svoje težine. Za samo deset do sto hiljada godina od crvenog diva preostaje samo centralno helijumsko jezgro, a zvezda postaje beli patuljak. Dakle, bijeli patuljak sazrijeva unutar crvenog diva, a zatim odbacuje ostatke ljuske, površinske slojeve, koji formiraju planetarnu maglinu koja okružuje zvijezdu.
Bijeli patuljci su male veličine - njihov prečnik je čak manji od prečnika Zemlje, iako je njihova masa uporediva sa Suncem. Gustina takve zvijezde je milijarde puta veća od gustine vode. Kubni centimetar njegove supstance teži više od tone. Ipak, ova supstanca je gas, iako monstruozne gustine. Supstanca koja čini bijelog patuljka je vrlo gust ionizirani plin koji se sastoji od atomskih jezgara i pojedinačnih elektrona.
U bijelim patuljcima termonuklearne reakcije praktički ne nastaju, moguće su samo u atmosferi ovih zvijezda, gdje vodik ulazi iz međuzvjezdanog medija. U osnovi, ove zvijezde sijaju zbog ogromnih rezervi toplotne energije. Njihovo vrijeme hlađenja je stotinama miliona godina. Postepeno, bijeli patuljak se hladi, njegova boja se mijenja iz bijele u žutu, a zatim u crvenu. Konačno se pretvara u crnog patuljka - mrtvu, hladnu malu zvijezdu veličine globusa koja se ne može vidjeti sa drugog planetarnog sistema.
Masivnije zvijezde se razvijaju nešto drugačije. Žive samo nekoliko desetina miliona godina. Vodonik u njima vrlo brzo sagorijeva, a oni se pretvaraju u crvene divove za samo 2,5 miliona godina. Istovremeno, temperatura u njihovom helijumskom jezgru raste na nekoliko stotina miliona stepeni. Ova temperatura omogućava da se dogode reakcije ciklusa ugljika (fuzija jezgri helijuma, što dovodi do stvaranja ugljika). Jezgro ugljika, zauzvrat, može vezati drugo jezgro helija i formirati jezgro kisika, neona itd. sve do silicijuma. Goruće jezgro zvezde se skuplja, a temperatura u njemu raste na 3-10 milijardi stepeni. U takvim uslovima, kombinovane reakcije se nastavljaju do formiranja jezgara gvožđa - najstabilnijeg hemijskog elementa u čitavom nizu. Teži hemijski elementi - od gvožđa do bizmuta - nastaju i u dubinama crvenih divova, u procesu sporog hvatanja neutrona. U ovom slučaju energija se ne oslobađa, kao u termonuklearnim reakcijama, već se, naprotiv, apsorbira. Kao rezultat, kompresija zvijezde se ubrzava (4).
Formiranje najtežih jezgara, koje zatvaraju periodni sistem, vjerovatno se događa u školjkama zvijezda koje eksplodiraju, prilikom njihove transformacije u nove ili supernove, u koje postaju neki crveni divovi. U zatrpanoj zvijezdi, ravnoteža je poremećena; elektronski plin više nije u stanju izdržati pritisak nuklearnog plina. Dolazi do kolapsa - katastrofalna kompresija zvijezde, ona "eksplodira prema unutra". Ali ako odbijanje čestica ili bilo koji drugi razlozi ipak zaustave ovaj kolaps, dolazi do snažne eksplozije - eksplozije supernove. Istovremeno, ne samo školjka zvijezde, već i do 90% njene mase se baca u okolni prostor, što dovodi do stvaranja plinovitih maglina. Istovremeno, sjaj zvijezde se povećava milijarde puta. Tako je 1054. godine zabilježena eksplozija supernove. U kineskim hronikama je zabilježeno da je bila vidljiva danju, poput Venere, 23 dana. U naše vrijeme astronomi su otkrili da je ova supernova iza sebe ostavila Rakova maglicu, koja je moćan izvor radio-emisije (5).
Eksplozija supernove je praćena oslobađanjem monstruozne količine energije. U tom slučaju nastaju kosmičke zrake koje uvelike povećavaju prirodno pozadinsko zračenje i normalne doze kosmičkog zračenja. Tako su astrofizičari izračunali da otprilike svakih 10 miliona godina, supernove eruptiraju u neposrednoj blizini Sunca, povećavajući prirodnu pozadinu za 7 hiljada puta. Ovo je ispunjeno ozbiljnim mutacijama živih organizama na Zemlji. Osim toga, tokom eksplozije supernove, cijela vanjska ljuska zvijezde se baca zajedno sa "šljakom" koja se nakupila u njoj - hemijskim elementima, rezultatima nukleosinteze. Stoga međuzvjezdani medij relativno brzo preuzima sve trenutno poznate hemijske elemente teže od helijuma. Zvijezde narednih generacija, uključujući i Sunce, od samog početka sadrže primjesu teških elemenata u svom sastavu i u sastavu oblaka plina i prašine koji ih okružuje (5).
Planete i solarni sistem
Sunčev sistem je sistem zvezda-planet. U našoj galaksiji postoji oko 200 milijardi zvijezda, među kojima stručnjaci vjeruju da neke zvijezde imaju planete. Sunčev sistem uključuje centralno tijelo, Sunce i devet planeta sa svojim satelitima (poznato je više od 60 satelita). Prečnik Sunčevog sistema je više od 11,7 milijardi km. (2).
Početkom 21. veka. U Sunčevom sistemu otkriven je objekat koji su astronomi nazvali Sedna (ime eskimske boginje okeana). Sedna ima prečnik od 2000 km. Jedna revolucija oko Sunca je 10.500 zemaljskih godina(7).
Neki astronomi ovaj objekat nazivaju planetom u Sunčevom sistemu. Drugi astronomi planetama nazivaju samo one svemirske objekte koji imaju centralno jezgro s relativno visokom temperaturom. Na primjer, procjenjuje se da temperatura u centru Jupitera dostiže 20.000 K. Budući da se Sedna trenutno nalazi na udaljenosti od oko 13 milijardi km od centra Sunčevog sistema, informacije o ovom objektu su prilično oskudne. Na najdaljoj tački orbite, udaljenost od Sedne do Sunca dostiže ogromnu vrijednost - 130 milijardi km.
Naš zvjezdani sistem uključuje dva pojasa malih planeta (asteroida). Prvi se nalazi između Marsa i Jupitera (sadrži više od milion asteroida), drugi je izvan orbite planete Neptun. Neki asteroidi imaju prečnik veći od 1000 km. Spoljne granice Sunčevog sistema okružene su takozvanim Oortovim oblakom, nazvanim po holandskom astronomu koji je pretpostavio postojanje ovog oblaka u prošlom veku. Astronomi vjeruju da se rub ovog oblaka najbližeg Sunčevom sistemu sastoji od ledenih ploha vode i metana (jezgra kometa), koje se, poput najmanjih planeta, pod utjecajem njegove gravitacije okreću oko Sunca na udaljenosti od preko 12 milijardi km. Broj takvih minijaturnih planeta je u milijardama (2).
Sunčev sistem je grupa nebeskih tela, veoma različitih po veličini i fizičkoj strukturi. Ova grupa uključuje: Sunce, devet velikih planeta, desetine planetarnih satelita, hiljade malih planeta (asteroida), stotine kometa, bezbroj meteoritskih tijela. Sva ova tela su ujedinjena u jedan sistem zahvaljujući gravitacionoj sili centralnog tela - Sunca. Sunčev sistem je uređen sistem koji ima svoje strukturne zakone. Jedinstvena priroda Sunčevog sistema se manifestuje u činjenici da se sve planete okreću oko Sunca u istom pravcu i skoro u istoj ravni. Sunce, planete, sateliti planeta rotiraju oko svojih osi u istom smjeru u kojem se kreću duž svojih putanja. Struktura Sunčevog sistema je takođe prirodna: svaka sledeća planeta je otprilike dva puta udaljenija od Sunca od prethodne (2).
Sunčev sistem je formiran prije otprilike 5 milijardi godina, a Sunce je zvijezda druge generacije. Savremeni koncepti nastanka planeta Sunčevog sistema temelje se na činjenici da je potrebno uzeti u obzir ne samo mehaničke sile, već i druge, posebno elektromagnetne. Vjeruje se da su upravo elektromagnetne sile imale odlučujuću ulogu u nastanku Sunčevog sistema (2).
Prema modernim idejama, izvorni oblak plina iz kojeg su nastali i Sunce i planete sastojao se od joniziranog plina podložnog utjecaju elektromagnetnih sila. Nakon što je Sunce formirano iz ogromnog oblaka gasa kroz koncentraciju, mali delovi ovog oblaka ostali su na veoma velikoj udaljenosti od njega. Gravitaciona sila je počela da privlači preostali gas ka nastaloj zvezdi - Suncu, ali je njeno magnetno polje zaustavilo padajući gas na udaljenosti - upravo tamo gde se planete nalaze. Gravitaciona konstanta i magnetske sile utjecale su na koncentraciju i kondenzaciju padajućeg plina, te su kao rezultat nastajale planete. Kada su se pojavile najveće planete, isti proces se ponovio u manjem obimu, stvarajući tako satelitske sisteme.
Postoji nekoliko misterija u proučavanju Sunčevog sistema.
1. Harmonija u kretanju planeta. Sve planete u Sunčevom sistemu kruže oko Sunca po eliptičnim orbitama. Kretanje svih planeta Sunčevog sistema odvija se u istoj ravni, čiji se centar nalazi u središnjem dijelu ekvatorijalne ravni Sunca. Ravan koju formiraju putanje planeta naziva se ravan ekliptike.
2. Sve planete i Sunce rotiraju oko svoje ose. Osi rotacije Sunca i planeta, sa izuzetkom planete Urana, usmjerene su, grubo rečeno, okomito na ravan ekliptike. Uranova osa je usmjerena gotovo paralelno s ravninom ekliptike, odnosno rotira ležeći na boku. Još jedna njegova karakteristika je da se rotira oko svoje ose u drugom smjeru, poput Venere, za razliku od Sunca i drugih planeta. Sve ostale planete i Sunce rotiraju u suprotnom smjeru kazaljke na satu. Uran ima 15 satelita.
3. Između orbita Marsa i Jupitera nalazi se pojas malih planeta. Ovo je takozvani pojas asteroida. Male planete imaju prečnik od 1 do 1000 km. Njihova ukupna masa je manja od 1/700 mase Zemlje.
4. Sve planete su podijeljene u dvije grupe (zemaljske i nezemaljske). Prvi su planete velike gustine; teški hemijski elementi zauzimaju glavno mesto u njihovom hemijskom sastavu. Male su veličine i polako se rotiraju oko svoje ose. Ova grupa uključuje Merkur, Veneru, Zemlju i Mars. Trenutno se sugerira da je Venera prošlost Zemlje, a Mars njena budućnost.
U drugu grupu spadaju: Jupiter, Saturn, Uran, Neptun i Pluton. Sastoje se od lakih hemijskih elemenata, brzo se rotiraju oko svoje ose, sporo kruže oko Sunca i primaju manje energije zračenja od Sunca. U nastavku (u tabeli) su dati podaci o prosječnoj površinskoj temperaturi planeta na Celzijusovoj skali, dužini dana i noći, dužini godine, prečniku planeta Sunčevog sistema i masi planete u odnosu na masu Zemlje (uzeto kao 1).
Udaljenost između orbita planeta približno se udvostručuje kada se kreće od svake od njih do sljedeće - "Titius-Bodeovo pravilo", uočeno u rasporedu planeta.
Kada se razmatraju prave udaljenosti planeta do Sunca, ispada da je Pluton u nekim periodima bliži Suncu od Neptuna, pa stoga mijenja svoj redni broj prema Titius-Bodeovom pravilu.
Misterija planete Venere. U drevnim astronomskim izvorima Kine, Babilona i Indije, starim 3,5 hiljade godina, ne spominje se Venera. Američki naučnik I. Velikovsky u knjizi „Sudarajući svetovi“, koja se pojavila 50-ih godina. XX veka, pretpostavio je da je planeta Venera zauzela svoje mesto tek nedavno, tokom formiranja drevnih civilizacija. Otprilike jednom u 52 godine, Venera se približi Zemlji, na udaljenosti od 39 miliona km. U periodu velikog protivljenja, svakih 175 godina, kada se sve planete poredaju jedna za drugom u istom pravcu, Mars se približava Zemlji na udaljenosti od 55 miliona km.
Sredstva za posmatranje objekata Univerzuma
Savremeni astronomski instrumenti se koriste za merenje tačnih položaja svetiljki na nebeskoj sferi (sistematska posmatranja ove vrste omogućavaju proučavanje kretanja nebeskih tela); odrediti brzinu kretanja nebeskih tijela duž vidne linije (radijalne brzine): izračunati geometrijske i fizičke karakteristike nebeskih tijela; proučavati fizičke procese koji se dešavaju u različitim nebeskim tijelima; za određivanje njihovog hemijskog sastava i za mnoge druge studije nebeskih objekata kojima se bavi astronomija. Sve informacije o nebeskim tijelima i drugim svemirskim objektima dobivaju se proučavanjem različitih zračenja koja dolaze iz svemira, čija svojstva direktno zavise od svojstava nebeskih tijela i fizičkih procesa koji se odvijaju u svemiru. U tom smislu, glavna sredstva astronomskih posmatranja su prijemnici kosmičkog zračenja, a prvenstveno teleskopi koji prikupljaju svjetlost nebeskih tijela.
Trenutno se koriste tri glavna tipa optičkih teleskopa: teleskopi sa sočivima ili refraktori, zrcalni teleskopi ili reflektori i mješoviti sistemi ogledala i sočiva. Snaga teleskopa direktno zavisi od geometrijskih dimenzija njegovog sočiva ili ogledala koje sakuplja svetlost. Stoga se u posljednje vrijeme sve više koriste reflektirajući teleskopi, jer je prema tehničkim uvjetima moguće izraditi ogledala znatno većih prečnika od optičkih sočiva.
Moderni teleskopi su vrlo složene i napredne jedinice, u čijoj se izradi koriste najnovija dostignuća u elektronici i automatizaciji. Moderna tehnologija omogućila je stvaranje brojnih uređaja i uređaja koji su uvelike proširili mogućnosti astronomskih posmatranja: televizijski teleskopi omogućavaju dobijanje jasnih slika planeta na ekranu, elektronsko-optički pretvarači omogućavaju posmatranje u nevidljivim infracrvenim zracima, a teleskopi sa automatskom korekcijom kompenzuju uticaj atmosferskih smetnji. Poslednjih godina sve su rašireniji novi prijemnici kosmičkog zračenja - radio teleskopi, koji omogućavaju da se gleda u dubine svemira mnogo dalje od najmoćnijih optičkih sistema.
Radio astronomija, koja se pojavila ranih 1930-ih, značajno je obogatila naše razumijevanje Univerzuma. našeg veka. Godine 1943. sovjetski naučnici L.I., Mandelstam i N.D. Papaleksi je teorijski potkrijepio mogućnost radarske detekcije Mjeseca (10).
Radio talasi koje je čovek poslao stigli su do Meseca i, reflektovani od njega, vratili se na Zemlju 50-ih godina 20. veka. - period neobično brzog razvoja radioastronomije. Svake godine radio talasi su donosili iz svemira nove neverovatne informacije o prirodi nebeskih tela. Danas radioastronomija koristi najosjetljivije prijemne uređaje i najveće antene. Radio teleskopi su prodrli u dubine svemira koje su još uvijek nedostupne konvencionalnim optičkim teleskopima. Radio kosmos se otvorio pred čovekom - slika Univerzuma u radio talasima (10).
Postoji i niz astronomskih instrumenata koji imaju specifične namjene i koriste se za određena istraživanja. Takvi instrumenti uključuju, na primjer, teleskop solarnog tornja koji su izgradili sovjetski naučnici i instalirali u Krimskoj astrofizičkoj opservatoriji.
U astronomskim posmatranjima sve se više koriste različiti osjetljivi instrumenti, koji omogućavaju hvatanje toplinskog i ultraljubičastog zračenja nebeskih tijela i snimanje oku nevidljivih objekata na fotografskoj ploči.
Sljedeća faza transatmosferskih promatranja bila je stvaranje orbitalnih astronomskih opservatorija (OAO) na umjetnim Zemljinim satelitima. Takve opservatorije su, posebno, sovjetske orbitalne stanice Saljut. Orbitalne astronomske opservatorije različitih tipova i namena su se učvrstile u praksi (9).
Tokom astronomskih posmatranja dobijaju se serije brojeva, astrofotografije, spektrogrami i drugi materijali koji se moraju podvrgnuti laboratorijskoj obradi za konačne rezultate. Ova obrada se vrši pomoću laboratorijskih mjernih instrumenata. Elektronski kompjuteri se koriste za obradu rezultata astronomskih posmatranja.
Mašine za mjerenje koordinata koriste se za mjerenje položaja slika zvijezda na astrofotografijama i slika umjetnih satelita u odnosu na zvijezde na satelitskim programima. Mikrofotometri se koriste za mjerenje zacrnjenja na fotografijama nebeskih tijela i spektrograma. Važan instrument neophodan za posmatranja je astronomski sat (9).
Problem potrage za vanzemaljskim civilizacijama
Razvoj prirodnih nauka u drugoj polovini 20. veka, izuzetna otkrića u oblasti astronomije, kibernetike, biologije i radiofizike omogućili su da se problem vanzemaljskih civilizacija prenese iz čisto spekulativne i apstraktne teorijske perspektive na praktičnu ravan. . Po prvi put u ljudskoj istoriji postalo je moguće provesti duboko i detaljno eksperimentalno istraživanje ovog važnog fundamentalnog problema. Potreba za ovakvom vrstom istraživanja određena je činjenicom da otkrivanje vanzemaljskih civilizacija i uspostavljanje kontakta sa njima može imati ogroman uticaj na naučno-tehnološki potencijal društva i pozitivno uticati na budućnost čovečanstva.
Sa stanovišta moderne nauke, pretpostavka o mogućnosti postojanja vanzemaljskih civilizacija ima objektivne osnove: ideja materijalnog jedinstva svijeta; o razvoju, evoluciji materije kao njenog univerzalnog svojstva; prirodno-naučne podatke o pravilnoj, prirodnoj prirodi nastanka i evolucije života, kao i nastanku i evoluciji čovjeka na Zemlji; astronomski podaci da je Sunce tipična, obična zvijezda naše Galaksije i nema razloga da se razlikuje od mnogih drugih sličnih zvijezda; istovremeno, astronomija polazi od činjenice da u Kosmosu postoji veliki broj fizičkih uslova, koji u principu mogu dovesti do pojave najrazličitijih oblika visokoorganizovane materije.
Procjena moguće rasprostranjenosti vanzemaljskih (svemirskih) civilizacija u našoj Galaksiji vrši se pomoću Drakeove formule:
Trenutni dokument ne sadrži izvore. N=R x f x n x k x d x q x L
gdje je N broj vanzemaljskih civilizacija u Galaksiji; R je stopa formiranja zvijezda u Galaksiji, prosječna za cijelo vrijeme njenog postojanja (broj zvijezda godišnje); f je udio zvijezda sa planetarnim sistemima; n je prosječan broj planeta uključenih u planetarne sisteme i ekološki pogodnih za život; k je dio planeta na kojima je život stvarno nastao; d – udio planeta na kojima su se nakon nastanka života razvili inteligentni oblici, q – udio planeta na kojima je inteligentni život dostigao fazu koja je omogućila komunikaciju sa drugim svjetovima i civilizacijama: L – prosječno trajanje postojanje ovakvih vanzemaljskih (svemirskih, tehničkih) civilizacija( 3).
Izuzev prve veličine (R), koja se odnosi na astrofiziku i može se više ili manje precizno izračunati (oko 10 zvijezda godišnje), sve ostale veličine su vrlo, vrlo nesigurne, pa ih određuju kompetentni naučnici na osnovu stručnih procjene, koje su, naravno, subjektivne.
Tema o kontaktima s vanzemaljskim civilizacijama možda je jedna od najpopularnijih u naučnofantastičnoj literaturi i filmu. Po pravilu, izaziva najvatreniji interes među ljubiteljima ovog žanra, svima koji su zainteresirani za probleme svemira. Ali umjetnička imaginacija ovdje mora biti podređena strogoj logici racionalne analize. Ova analiza pokazuje da su mogući sljedeći tipovi kontakata: direktni kontakti, tj. međusobne (ili jednosmjerne) posjete; kontakti putem komunikacijskih kanala; kontakti mješovitog tipa - slanje automatskih sondi vanzemaljskoj civilizaciji koje prenose primljene informacije putem komunikacijskih kanala.
Trenutno, stvarni mogući kontakti sa vanzemaljskim civilizacijama su kontakti putem komunikacijskih kanala. Ako je vrijeme širenja signala u oba smjera t veće od vijeka trajanja civilizacije (t > L), onda možemo govoriti o jednosmjernom kontaktu. Ako t<< L, то возможен двусторонний обмен информацией. Современный уровень естественнонаучных знаний позволяет серьезно говорить лишь о канале связи с помощью электромагнитных волн, а сегодняшняя радиотехника может реально обеспечить установление такой связи
Proučavanju vanzemaljskih civilizacija mora prethoditi uspostavljanje jednog ili drugog oblika komunikacije s njima. Trenutno postoji nekoliko pravaca traženja tragova djelovanja vanzemaljskih civilizacija (6).
Prvo, potraga za tragovima astroloških inženjerskih aktivnosti vanzemaljskih civilizacija. Ovaj smjer se temelji na pretpostavci da tehnički napredne civilizacije prije ili kasnije moraju preći na transformaciju okolnog svemira (stvaranje umjetnih satelita, umjetne biosfere, itd.), posebno da presretnu značajan dio energije zvijezde. Kao što pokazuju proračuni, zračenje glavnog dijela takvih astroloških inženjerskih struktura trebalo bi biti koncentrisano u infracrvenom području spektra. Stoga bi zadatak otkrivanja takvih vanzemaljskih civilizacija trebao započeti potragom za lokalnim izvorima infracrvenog zračenja ili zvijezdama s anomalnim viškom infracrvenog zračenja. Takve studije su trenutno u toku. Kao rezultat toga, otkriveno je nekoliko desetina infracrvenih izvora, ali za sada nema razloga da se bilo koji od njih poveže s vanzemaljskom civilizacijom.
Drugo, potraga za tragovima poseta vanzemaljskih civilizacija na Zemlji. Ovaj pravac se zasniva na pretpostavci da bi se aktivnost vanzemaljskih civilizacija mogla manifestovati u istorijskoj prošlosti u vidu posete Zemlji, a takva poseta nije mogla da ne ostavi tragove u spomenicima materijalne ili duhovne kulture raznih naroda. . Na ovom putu postoje mnoge mogućnosti za razne vrste senzacija – zapanjujuća „otkrića“, kvazinaučne mitove o kosmičkom poreklu pojedinih kultura (ili njihovih elemenata); Dakle, priča o astronautima je naziv za legende o usponu svetaca na nebo. Do sada neobjašnjiva gradnja velikih kamenih građevina takođe ne dokazuje njihovo kosmičko poreklo. Na primjer, spekulacije ove vrste oko divovskih kamenih idola na Uskršnjem ostrvu raspršio je T. Heyerdahl: potomci drevnog stanovništva ovog ostrva su mu pokazali kako se to radi ne samo bez intervencije astronauta, već i bez ikakve tehnologije. U istom redu je hipoteza da meteorit Tunguska nije bio meteorit ili kometa, već vanzemaljski svemirski brod. Ove vrste hipoteza i pretpostavki treba najpažljivije istražiti (6)
Treće, potraga za signalima vanzemaljskih civilizacija. Ovaj problem je trenutno formulisan prvenstveno kao problem traženja veštačkih signala u radio i optičkom (na primer, visoko usmereni laserski snop) opsegu. Najvjerovatnija je radio komunikacija. Stoga je najvažniji zadatak odabrati optimalni raspon valova za takvu komunikaciju. Analiza pokazuje da su najvjerovatniji umjetni signali na valovima = 21 cm (vodonik radio linija), = 18 cm (OH radio linija), = 1,35 cm (radio linija vodene pare) ili na valovima kombinovanim od osnovne frekvencije s nekom matematičkom konstantom , itd.).
Ozbiljan pristup traženju signala vanzemaljskih civilizacija zahtijeva stvaranje stalne službe koja pokriva cijelu nebesku sferu. Štoviše, takva usluga bi trebala biti prilično univerzalna - dizajnirana za primanje signala različitih tipova (pulsni, uskopojasni i širokopojasni). Prvi rad na traženju signala vanzemaljskih civilizacija obavljen je u SAD 1950. godine. Proučavana je radio-emisija obližnjih zvijezda (Cetus i Eridanus) na talasnoj dužini od 21 cm. sprovedena u SSSR-u. Istraživanje je dalo ohrabrujuće rezultate. Tako je 1977. godine u SAD-u (opservatorija Univerziteta u Ohaju), prilikom snimanja neba na talasnoj dužini od 21 cm, zabilježen uskopojasni signal čije su karakteristike ukazivale na njegovo vanzemaljsko i, vjerovatno, umjetno porijeklo. (8) Međutim, ovaj signal nije mogao biti ponovo registrovan, a pitanje njegove prirode je ostalo otvoreno. Od 1972. na orbitalnim stanicama vrše se pretrage u optičkom opsegu. Razgovaralo se o projektima izgradnje teleskopa sa više ogledala na Zemlji i Mjesecu, džinovskih svemirskih radioteleskopa itd.
Potraga za signalima vanzemaljskih civilizacija jedan je aspekt kontakta s njima. Ali postoji i druga strana - poruka takvim civilizacijama o našoj zemaljskoj civilizaciji. Stoga se, uz traženje signala iz svemirskih civilizacija, pokušavalo poslati poruka vanzemaljskim civilizacijama. Godine 1974. iz radioastronomske opservatorije u Arecibu (Portoriko) prema globularnom jatu M-31, koje se nalazi na udaljenosti od 24 hiljade svjetlosnih godina od Zemlje, poslata je radio poruka koja je sadržavala kodirani tekst o životu i civilizaciji na Zemlji (8 ) . Informativne poruke su također više puta postavljane na svemirske letjelice, čije su putanje omogućile izlazak izvan Sunčevog sistema. Naravno, vrlo su male šanse da ove poruke ikada dostignu svoj cilj, ali od nečega moramo početi. Važno je da čovječanstvo ne samo da ozbiljno razmišlja o kontaktima sa inteligentnim bićima iz drugih svjetova, već je u stanju uspostaviti takve kontakte, čak iu najjednostavnijem obliku.
Kosmički prirodni izvori zračenja sprovode konstantan intenzivan „radio prenos“ na metarskim talasima. Kako ne bi stvarala dosadne smetnje, radio komunikaciju između naseljenih svjetova treba obavljati na talasnim dužinama ne većim od 50 cm (11).
Kraći radio talasi (nekoliko centimetara) nisu prikladni, jer se toplotna radio-emisija planeta dešava upravo na takvim talasima, te će „ometati“ veštačke radio komunikacije. U Sjedinjenim Državama se raspravlja o projektu stvaranja kompleksa za prijem vanzemaljskih radio signala, koji se sastoji od hiljadu sinhronih radio teleskopa postavljenih na udaljenosti od 15 km jedan od drugog. U suštini, takav kompleks je sličan jednom gigantskom paraboličnom radio teleskopu s površinom zrcala od 20 km. Očekuje se da će projekat biti implementiran u narednih 10-20 godina. Cijena planirane izgradnje je zaista astronomska - najmanje 10 milijardi dolara. Projektovani kompleks radioteleskopa će omogućiti prijem veštačkih radio signala u radijusu od 1000 svetlosnih godina (12).
U posljednjoj deceniji među naučnicima i filozofima sve više preovladava mišljenje da je Čovječanstvo samo, ako ne u cijelom Univerzumu, onda, u svakom slučaju, u našoj Galaksiji. Ovo mišljenje povlači za sobom najvažnije ideološke zaključke o smislu i vrijednosti zemaljske civilizacije i njenih dostignuća.
Zaključak
Univerzum je cjelokupni postojeći materijalni svijet, neograničen u vremenu i prostoru i beskrajno raznolik u oblicima koje materija poprima u procesu svog razvoja.
Univerzum u širem smislu je naše okruženje. Važan značaj ljudske praktične aktivnosti je činjenica da Univerzumom dominiraju nepovratni fizički procesi, da se on vremenom menja i da je u stalnom razvoju. Čovjek je počeo istraživati svemir i ušao u svemir. Naša dostignuća postaju sve rasprostranjenija, globalnog pa čak i kosmičkog obima. A da bismo uzeli u obzir njihove neposredne i daleke posljedice, promjene koje mogu napraviti u stanju našeg životnog okruženja, uključujući kosmičko okruženje, moramo proučavati ne samo zemaljske pojave i procese, već i obrasce u kosmičkim razmjerima.
Impresivan napredak nauke o svemiru, započet velikom kopernikanskom revolucijom, više puta je doveo do veoma dubokih, ponekad radikalnih promena u istraživačkim aktivnostima astronoma i, kao posledica toga, u sistemu znanja o strukturi i evoluciji kosmičkih objekata. Danas se astronomija razvija posebno brzim tempom, povećavajući se svake decenije. Tok izvanrednih otkrića i dostignuća neodoljivo ga ispunjava novim sadržajima.
Početkom 21. vijeka, naučnici su suočeni s novim pitanjima o strukturi Univerzuma, na koja se nadaju da će odgovore dobiti uz pomoć akceleratora - Velikog hadronskog sudarača
Moderna naučna slika svijeta je dinamična i kontradiktorna. Sadrži više pitanja nego odgovora. Zadivljuje, plaši, zbunjuje, šokira. Potraga za svjesnim umom ne poznaje granice, a u narednim godinama mogli bismo biti šokirani novim otkrićima i novim idejama.
Bibliografija
1. Naydysh V.M. Koncepti savremene prirodne nauke: udžbenik \ed. 2., revidirano i dodatni - M.: Alfa-M; INFRA-M, 2004. - 622 str.
2. Lavrinenko V.N. Koncepti savremene prirodne nauke: udžbenik\V.N. Lavrinenko, V.P. Ratnikova - M.: 2006. - 317 str.
3. Astronomske novosti, univerzum, astronomija, filozofija: ur. MSU 1988. - 192 str.
4. Danilova V.S., Kozhevnikov N.I. Osnovni pojmovi savremene prirodne nauke: udžbenik\ M.: Aspect-press, 2000 - 256 str.
5. Karpenkov S.Kh. Savremena prirodna nauka: udžbenik\M.Akademski projekat 2003. - 560 str.
6. Vijesti iz astronomije, kosmonautike, svemira. - URL: universe-news.ru
7. Likhin A.F. Koncepti moderne prirodne nauke: udžbenik\TK Welby, Izdavačka kuća Prospekt, 2006. - 264 str.
8. Tursunov A. Filozofija i moderna kosmologija M.\ INFRA-M, 2001, - 458 str.
Učitavanje...