درس مقدماتی. موضوع نجوم. موضوع نجوم ساختار و مقیاس ارائه کیهان 11

20. ارتباطات رادیویی بین تمدن های واقع در منظومه های سیاره ای مختلف

21. امکان ارتباط بین ستاره ای با استفاده از روش های نوری

22. ارتباط با تمدن های بیگانه با استفاده از کاوشگرهای خودکار

23. تحلیل احتمالی-نظری ارتباطات رادیویی بین ستاره ای. ویژگی سیگنال ها

24. در مورد امکان تماس مستقیم بین تمدن های بیگانه

25. نکاتی در مورد سرعت و ماهیت توسعه تکنولوژیک بشر

II. آیا ارتباط با موجودات هوشمند در سیارات دیگر امکان پذیر است؟

بخش اول جنبه نجومی مسئله

1. مقیاس کیهان و ساختار آن اگر ستاره شناسان حرفه ای به طور مداوم و ملموس بزرگی هیولایی فواصل کیهانی و فواصل زمانی تکامل اجرام آسمانی را تصور می کردند، بعید است که بتوانند علمی را که زندگی خود را وقف آن کرده اند با موفقیت توسعه دهند. مقیاس‌های فضا-زمانی که از دوران کودکی برای ما آشنا هستند در مقایسه با مقیاس‌های کیهانی آنقدر ناچیز هستند که وقتی صحبت از آگاهی به میان می‌آید، به معنای واقعی کلمه نفس شما را بند می‌آورد. هنگام برخورد با هر مشکلی در فضا، یک ستاره شناس یا یک مسئله ریاضی خاص را حل می کند (این کار اغلب توسط متخصصان مکانیک آسمان و اخترفیزیکدانان نظری انجام می شود)، یا ابزارها و روش های رصد را بهبود می بخشد، یا در تخیل خود، آگاهانه یا ناخودآگاه، برخی را ایجاد می کند. مدل کوچک سیستم فضایی مورد مطالعه در این مورد، اهمیت اصلی درک صحیح اندازه‌های نسبی سیستم مورد مطالعه است (به عنوان مثال، نسبت اندازه‌های بخش‌های یک سیستم فضایی معین، نسبت اندازه‌های این سیستم و سایر موارد مشابه یا غیر مشابه. به آن و غیره) و فواصل زمانی (به عنوان مثال، نسبت سرعت جریان یک فرآیند معین به سرعت وقوع هر فرآیند دیگر). نویسنده این کتاب بسیار به عنوان مثال به تاج خورشیدی و کهکشان پرداخته است. و آنها همیشه به نظر او اجسام کروی شکل نامنظم با اندازه تقریباً یکسان هستند - چیزی حدود 10 سانتی متر ... چرا 10 سانتی متر؟ این تصویر ناخودآگاه به وجود آمد، فقط به این دلیل که اغلب اوقات، نویسنده هنگام فکر کردن در مورد یک یا موضوع دیگری از فیزیک خورشیدی یا کهکشانی، خطوط کلی اشیاء افکار خود را در یک دفترچه یادداشت معمولی (در یک جعبه) ترسیم می کرد. من طراحی کردم، سعی کردم به مقیاس پدیده ها پایبند باشم. به عنوان مثال، در مورد یک سوال بسیار جالب، می توان یک قیاس جالب بین تاج خورشیدی و کهکشان (یا بهتر بگوییم، به اصطلاح "تاج کهکشانی") ترسیم کرد. البته نویسنده این کتاب، به اصطلاح، «از نظر عقلی» به خوبی می دانست که ابعاد تاج کهکشانی صدها میلیارد بار بزرگتر از ابعاد تاج خورشیدی است. اما او با آرامش آن را فراموش کرد. و اگر در تعدادی از موارد ابعاد بزرگ تاج کهکشانی اهمیت اساسی پیدا کرد (این نیز اتفاق افتاد)، این به طور رسمی و ریاضی در نظر گرفته شد. و با این حال، از نظر بصری، هر دو "تاج" به یک اندازه کوچک به نظر می رسیدند... اگر نویسنده، در روند این اثر، به تأملات فلسفی در مورد عظمت اندازه کهکشان، در مورد کمیاب شدن غیرقابل تصور گازی می پرداخت که باعث می شود. تا تاج کهکشانی، در مورد بی اهمیتی سیاره کوچک ما و وجود خودمان و سایر موضوعات به همان اندازه معتبر، کار روی مشکلات تاج های خورشیدی و کهکشانی به طور خودکار متوقف می شود. .. باشد که خواننده مرا ببخشد این «انحراف غزلی». من شک ندارم که ستاره شناسان دیگر در هنگام حل مشکلات خود افکار مشابهی داشتند. به نظر من گاهی اوقات نگاه دقیق‌تر به «آشپزخانه» کار علمی مفید است... اگر بخواهیم در صفحات این کتاب سؤالات هیجان‌انگیزی در مورد امکان حیات هوشمند در کیهان مطرح کنیم، پس، اول از همه، باید یک ایده درست از مقیاس مکانی-زمانی آن به دست آوریم. تا همین اواخر، کره زمین برای مردم بزرگ به نظر می رسید. بیش از سه سال طول کشید تا همراهان شجاع ماژلان اولین سفر خود را به دور دنیا در 465 سال پیش انجام دهند، آن هم به قیمت سختی های باورنکردنی. کمی بیش از 100 سال از زمانی می گذرد که قهرمان مدبر رمان علمی تخیلی ژول ورن، با استفاده از آخرین پیشرفت های تکنولوژی زمان، در 80 روز به سراسر جهان سفر کرد. و تنها 26 سال از آن روزهای خاطره انگیز برای همه بشر می گذرد، زمانی که اولین فضانورد شوروی گاگارین با فضاپیمای افسانه ای وستوک در 89 دقیقه دور کره زمین چرخید. و افکار مردم ناخواسته به فضاهای وسیع فضایی که در آن سیاره کوچک زمین گم شده بود تبدیل شد... زمین ما یکی از سیارات منظومه شمسی است. در مقایسه با سیارات دیگر، این سیاره کاملاً نزدیک به خورشید قرار دارد، اگرچه نزدیکترین آنها نیست. میانگین فاصله خورشید تا پلوتون، دورترین سیاره منظومه شمسی، 40 برابر بیشتر از میانگین فاصله زمین تا خورشید است. در حال حاضر مشخص نیست که آیا سیاراتی در منظومه شمسی وجود دارند که حتی بیشتر از پلوتون از خورشید فاصله دارند یا خیر. فقط می توان گفت که اگر چنین سیاراتی وجود داشته باشند، نسبتا کوچک هستند. به طور معمول، اندازه منظومه شمسی را می توان 50-100 واحد نجومی * یا حدود 10 میلیارد کیلومتر در نظر گرفت. در مقیاس زمینی ما، این مقدار بسیار بزرگ است، تقریباً 1 میلیون بزرگتر از قطر زمین.

برنج. 1. سیارات منظومه شمسی

مقیاس نسبی منظومه شمسی را به وضوح می توانیم به صورت زیر تصور کنیم. بگذارید خورشید با توپ بیلیارد به قطر 7 سانتی متر نشان داده شود سپس سیاره نزدیک به خورشید - عطارد - در این مقیاس در فاصله 280 سانتی متری قرار دارد. زمین در فاصله 760 سانتی متری غول قرار دارد. سیاره مشتری در فاصله حدود 40 متری قرار دارد و دورترین سیاره - از بسیاری جهات، پلوتون هنوز مرموز است - در فاصله حدود 300 متری. ابعاد کره در این مقیاس کمی بیشتر از 0.5 میلی متر، قطر ماه کمی بیشتر از 0.1 میلی متر و مدار ماه حدود 3 سانتی متر قطر دارد. حتی نزدیک ترین ستاره به ما، پروکسیما قنطورس، تا این اندازه فاصله دارد. دور از ما که در مقایسه با آن، فواصل بین سیاره ای در منظومه شمسی مانند چیزهای جزئی به نظر می رسد. البته خوانندگان می دانند که هرگز از واحد طولی مانند کیلومتر برای اندازه گیری فواصل بین ستاره ای استفاده نمی شود**). این واحد اندازه گیری (و همچنین سانتی متر، اینچ و غیره) از نیازهای فعالیت های عملی بشر بر روی زمین ناشی می شود. برای تخمین فواصل کیهانی که در مقایسه با یک کیلومتر بسیار بزرگ هستند، کاملاً نامناسب است. در ادبیات عامه پسند و گاهی در ادبیات علمی، «سال نوری» به عنوان واحد اندازه گیری برای تخمین فواصل بین ستاره ای و بین کهکشانی استفاده می شود. این مسافتی است که نور با سرعت 300 هزار کیلومتر بر ثانیه در یک سال طی می کند. به راحتی می توان دید که یک سال نوری برابر با 9.46 x 10 12 کیلومتر یا حدود 10000 میلیارد کیلومتر است. در ادبیات علمی، یک واحد ویژه به نام "پارسک" معمولا برای اندازه گیری فواصل بین ستاره ای و بین کهکشانی استفاده می شود.

1 پارسک (Pc) برابر با 3.26 سال نوری است. پارسک به عنوان فاصله ای تعریف می شود که شعاع مدار زمین از آن با زاویه 1 ثانیه قابل مشاهده است. قوس ها این یک زاویه بسیار کوچک است. همین بس که از این زاویه یک سکه یک کوپکی از فاصله 3 کیلومتری قابل مشاهده است.

برنج. 2. خوشه کروی 47 Tucanae

هیچ یک از ستارگان - نزدیکترین همسایگان منظومه شمسی - از 1 عدد به ما نزدیکتر نیستند. به عنوان مثال، پروکسیما قنطورس ذکر شده در فاصله حدود 1.3 pc از ما قرار دارد. در مقیاسی که منظومه شمسی را در آن ترسیم کردیم، این معادل 2 هزار کیلومتر است. همه اینها به خوبی انزوای بزرگ منظومه شمسی ما از منظومه های ستاره ای اطراف را نشان می دهد؛ برخی از این منظومه ها ممکن است شباهت های زیادی با آن داشته باشند. اما ستارگان اطراف خورشید و خود خورشید تنها بخش ناچیزی از گروه غول پیکر ستارگان و سحابی ها را تشکیل می دهند که "کهکشان" نامیده می شود. ما این خوشه ستارگان را در شب های صاف بدون ماه به صورت نواری از کهکشان راه شیری در حال عبور از آسمان می بینیم. کهکشان ساختار نسبتاً پیچیده ای دارد. در اولین، خشن‌ترین تقریب، می‌توانیم فرض کنیم که ستارگان و سحابی‌هایی که از آن تشکیل شده است، حجمی شبیه یک بیضی بسیار فشرده از انقلاب را پر می‌کنند. اغلب در ادبیات رایج، شکل کهکشان را با یک عدسی دو محدب مقایسه می کنند. در واقعیت، همه چیز بسیار پیچیده تر است و تصویر ترسیم شده بیش از حد خشن است. در واقع، معلوم می شود که انواع مختلف ستارگان به روش های کاملاً متفاوتی به سمت مرکز کهکشان و به سمت "صفحه استوایی" آن متمرکز می شوند. به عنوان مثال، سحابی های گازی، و همچنین ستارگان پرجرم بسیار داغ، به شدت به سمت صفحه استوایی کهکشان متمرکز شده اند (در آسمان این صفحه مربوط به دایره بزرگی است که از بخش های مرکزی کهکشان راه شیری می گذرد). در عین حال، آنها تمرکز قابل توجهی را به سمت مرکز کهکشانی نشان نمی دهند. از سوی دیگر، برخی از انواع ستاره ها و خوشه های ستاره ای (به اصطلاح "خوشه های کروی"، شکل 2) تقریباً هیچ تمرکزی را به سمت صفحه استوایی کهکشان نشان نمی دهند، اما با تمرکز بسیار زیاد به سمت مرکز آن مشخص می شوند. بین این دو نوع شدید توزیع فضایی (که ستاره شناسان آن را "مسطح" و "کروی" می نامند) همه موارد میانی هستند. با این حال، مشخص شد که بخش عمده ای از ستاره های کهکشان در یک صفحه غول پیکر قرار دارند که قطر آن حدود 100 هزار سال نوری و ضخامت آن حدود 1500 سال نوری است. این دیسک حاوی کمی بیش از 150 میلیارد ستاره از انواع مختلف است. خورشید ما یکی از این ستارگان است که در حاشیه کهکشان نزدیک به صفحه استوایی آن واقع شده است (به طور دقیق تر، "فقط" در فاصله حدود 30 سال نوری - مقداری بسیار کوچک در مقایسه با ضخامت قرص ستاره ای). فاصله خورشید تا هسته کهکشان (یا مرکز آن) حدود 30 هزار کیلومتر است. سال نوری چگالی ستاره ای در کهکشان بسیار ناهموار است. بالاترین میزان آن در ناحیه هسته کهکشانی است، جایی که طبق آخرین داده ها به 2 هزار ستاره در هر پارسک مکعب می رسد که تقریباً 20 هزار برابر بیشتر از میانگین چگالی ستاره ای در مجاورت خورشید است ***. علاوه بر این، ستارگان تمایل به تشکیل گروه ها یا خوشه های مجزا دارند. یک مثال خوب از چنین خوشه ای Pleiades است که در آسمان زمستان ما قابل مشاهده است (شکل 3). کهکشان همچنین حاوی جزئیات ساختاری در مقیاس بسیار بزرگتر است. تحقیقات در سال های اخیر ثابت کرده است که سحابی ها و همچنین ستارگان پرجرم داغ در امتداد شاخه های مارپیچ پراکنده شده اند. ساختار مارپیچی به ویژه در سایر منظومه های ستاره ای - کهکشان ها (با یک حرف کوچک، برخلاف منظومه ستاره ای ما - کهکشان ها) به وضوح قابل مشاهده است. یکی از این کهکشان ها در شکل نشان داده شده است. 4. ایجاد ساختار مارپیچی کهکشان که خودمان در آن قرار داریم بسیار دشوار است.

برنج. 3. عکس خوشه ستاره ای Pleiades

برنج. 4. کهکشان مارپیچی NGC 5364

ستارگان و سحابی های درون کهکشان به روش های بسیار پیچیده ای حرکت می کنند. اول از همه، آنها در چرخش کهکشان حول محوری عمود بر صفحه استوایی آن شرکت می کنند. این چرخش مانند یک جسم جامد نیست: قسمت های مختلف کهکشان دوره های مختلف چرخش دارند. بنابراین، خورشید و ستارگان اطراف آن در یک منطقه عظیم به اندازه چند صد سال نوری یک انقلاب کامل را در حدود 200 میلیون سال کامل می کنند. از آنجایی که خورشید، همراه با خانواده سیاراتش، ظاهراً حدود 5 میلیارد سال است که وجود داشته است، در طول تکامل خود (از تولد از یک سحابی گازی تا وضعیت فعلی آن) تقریباً 25 دور حول محور چرخش کهکشان انجام داده است. می توان گفت که سن خورشید تنها 25 سال کهکشانی است؛ بیایید بپذیریم، عصر شکوفایی است... سرعت حرکت خورشید و ستارگان همسایه اش در مدارهای کهکشانی تقریبا دایره ای شان به 250 کیلومتر بر ثانیه می رسد. **** بر این حرکت منظم در اطراف هسته کهکشانی، حرکات بی نظم و آشفته ستارگان قرار دارد. سرعت چنین حرکاتی بسیار کمتر است - حدود 10-50 کیلومتر در ثانیه، و آنها برای اشیاء با انواع مختلف متفاوت هستند. کمترین سرعت برای ستارگان پرجرم داغ (6-8 کیلومتر بر ثانیه) و برای ستاره های نوع خورشیدی حدود 20 کیلومتر بر ثانیه است. هرچه این سرعت ها کمتر باشد، توزیع یک نوع ستاره معین «مسطح» تر است. در مقیاسی که برای نمایش بصری منظومه شمسی استفاده کردیم، اندازه کهکشان 60 میلیون کیلومتر خواهد بود - مقداری که در حال حاضر بسیار نزدیک به فاصله زمین تا خورشید است. از اینجا واضح است که با نفوذ ما به مناطق دورتر از جهان، این مقیاس دیگر مناسب نیست، زیرا وضوح خود را از دست می دهد. بنابراین، ما مقیاس متفاوتی را در نظر خواهیم گرفت. اجازه دهید به طور ذهنی مدار زمین را به اندازه داخلی ترین مدار اتم هیدروژن در مدل کلاسیک بور کاهش دهیم. به یاد بیاوریم که شعاع این مدار 0.53x10 -8 سانتی متر است، سپس نزدیکترین ستاره در فاصله تقریباً 0.014 میلی متر، مرکز کهکشان در فاصله حدود 10 سانتی متر و ابعاد ما قرار خواهد گرفت. منظومه ستاره ای حدود 35 سانتی متر خواهد بود.

قبلاً تأکید کردیم که ستارگان در فواصل بسیار زیادی از یکدیگر قرار دارند و بنابراین عملاً منزوی هستند. به طور خاص، این بدان معنی است که ستارگان تقریباً هرگز با یکدیگر برخورد نمی کنند، اگرچه حرکت هر یک از آنها توسط میدان گرانشی ایجاد شده توسط تمام ستاره های کهکشان تعیین می شود. اگر کهکشان را منطقه خاصی پر از گاز در نظر بگیریم و نقش مولکول ها و اتم های گاز را ستاره ها بازی می کنند، باید این گاز را بسیار کمیاب بدانیم. در مجاورت خورشید، میانگین فاصله بین ستارگان حدود 10 میلیون برابر بیشتر از میانگین قطر ستارگان است. در همین حال، در شرایط عادی در هوای معمولی، میانگین فاصله بین مولکول ها تنها چند ده برابر بیشتر از اندازه دومی است. برای رسیدن به همان درجه از نادری نسبی، چگالی هوا باید حداقل 1018 برابر کاهش یابد! البته توجه داشته باشید که در ناحیه مرکزی کهکشان، جایی که چگالی ستارگان نسبتاً زیاد است، هر از گاهی برخورد بین ستارگان رخ خواهد داد. در اینجا باید تقریباً یک برخورد در هر میلیون سال انتظار داشته باشیم، در حالی که در مناطق "عادی" کهکشان عملاً هیچ برخوردی بین ستاره‌ها در کل تاریخ تکامل منظومه ستاره‌ای ما که حداقل 10 میلیارد سال قدمت دارد، وجود نداشته است. به فصل 9 مراجعه کنید).

ما به طور خلاصه مقیاس و کلی ترین ساختار منظومه ستاره ای که خورشید ما به آن تعلق دارد را بیان کرده ایم. در همان زمان، روش هایی که در طول سالیان متمادی، چندین نسل از ستاره شناسان، گام به گام، تصویری باشکوه از ساختار کهکشان را بازسازی کردند، به هیچ وجه مورد توجه قرار نگرفت. کتاب‌های دیگری به این مشکل مهم اختصاص داده شده است که ما خوانندگان علاقه‌مند را به آن ارجاع می‌دهیم (به عنوان مثال، B.A. Vorontsov-Velyaminov "مقالاتی در مورد کیهان"، Yu.N. Efremov "در اعماق کیهان"). وظیفه ما ارائه تنها کلی ترین تصویر از ساختار و توسعه اشیاء منفرد در جهان است. این تصویر برای درک این کتاب کاملا ضروری است.

برنج. 5. سحابی آندرومدا با ماهواره

اکنون چندین دهه است که ستاره شناسان به طور مداوم در حال مطالعه منظومه های ستاره ای دیگر هستند که کم و بیش شبیه منظومه های ما هستند. این حوزه تحقیقاتی "نجوم فرا کهکشانی" نامیده می شود. او اکنون تقریباً نقش اصلی را در نجوم بازی می کند. در طول سه دهه گذشته، نجوم برون کهکشانی پیشرفت های خیره کننده ای داشته است. کم کم خطوط بزرگ متا کهکشان شروع به ظهور کردند، که منظومه ستاره ای ما به عنوان یک ذره کوچک از آن گنجانده شده است. ما هنوز همه چیز را در مورد Metagalaxy نمی دانیم. دوری بسیار زیاد اشیاء مشکلات بسیار خاصی را ایجاد می کند که با استفاده از قوی ترین ابزار مشاهده در ترکیب با تحقیقات نظری عمیق حل می شود. با این حال ساختار کلی متا کهکشان تا حد زیادی در سال های اخیر روشن شده است. ما می‌توانیم متا کهکشان را مجموعه‌ای از منظومه‌های ستاره‌ای تعریف کنیم - کهکشان‌هایی که در فضاهای وسیع بخشی از کیهان که ما مشاهده می‌کنیم حرکت می‌کنند. نزدیک ترین کهکشان ها به منظومه ستاره ای ما، ابرهای معروف ماژلانی هستند که به وضوح در آسمان نیمکره جنوبی به صورت دو لکه بزرگ با سطح روشنایی تقریباً مشابه کهکشان راه شیری قابل مشاهده هستند. فاصله تا ابرهای ماژلانی «فقط» حدود 200 هزار سال نوری است که با وسعت کل کهکشان ما کاملاً قابل مقایسه است. یکی دیگر از کهکشان های "نزدیک" به ما سحابی در صورت فلکی آندرومدا است. با چشم غیرمسلح به صورت یک لکه کم نور با قدر 5 ***** قابل مشاهده است. در واقع، این یک جهان ستاره ای عظیم است، از نظر تعداد ستاره ها و جرم کل سه برابر بیشتر از کهکشان ما، که به نوبه خود یک غول در میان کهکشان ها است. فاصله تا سحابی آندرومدا یا به قول ستاره شناسان M 31 (این بدان معناست که در فهرست معروف سحابی های مسیه به شماره 31 ذکر شده است) حدود 1800 هزار سال نوری است که حدود 20 برابر است. اندازه کهکشان سحابی M 31 ساختار مارپیچی کاملاً مشخصی دارد و در بسیاری از ویژگی های آن بسیار شبیه کهکشان ما است. در کنار آن ماهواره های کوچک بیضی شکل آن قرار دارند (شکل 5). در شکل شکل 6 عکس هایی از چندین کهکشان نسبتا نزدیک به ما را نشان می دهد. قابل ذکر است که تنوع شکل آنها بسیار زیاد است. همراه با سیستم های مارپیچی (این گونه کهکشان ها بسته به ماهیت توسعه ساختار مارپیچی با نمادهای Sа، Sb و Sс مشخص می شوند؛ اگر یک "پل" از هسته عبور کند (شکل 6a)، حرف B است. بعد از حرف S قرار می گیرد)، کهکشان های کروی و بیضی شکل، فاقد هر گونه اثر ساختار مارپیچی، و همچنین کهکشان های "نامنظم" هستند که نمونه خوبی از آنها ابرهای ماژلانی هستند. تعداد زیادی کهکشان در تلسکوپ های بزرگ مشاهده می شوند. اگر حدود 250 کهکشان روشن‌تر از قدر 12 مرئی وجود داشته باشد، در حال حاضر حدود 50 هزار کهکشان درخشان‌تر از قدر 16 وجود دارد. کم‌نورترین اجرامی که می‌توان با تلسکوپ انعکاسی با قطر آینه‌ای 5 متر در نقطه پایانی عکس گرفت، قدر 24.5 هستند. . به نظر می رسد که در میان میلیاردها جرم کم نور، اکثریت کهکشان ها هستند. بسیاری از آنها در فاصله هایی که نور طی میلیاردها سال طی می کند از ما دور هستند. این بدان معنی است که نوری که باعث سیاه شدن صفحه شده است، مدت ها قبل از دوره آرکئن تاریخ زمین شناسی زمین، توسط کهکشانی چنین دور منتشر شده است!

برنج. 6 الف. کهکشان مارپیچی متقاطع

برنج. 6b. کهکشان NGC 4594

برنج. 6 ثانیه کهکشان ها ابرهای ماژلانی

گاهی اوقات در میان کهکشان ها با اجرام شگفت انگیزی مانند "کهکشان های رادیویی" روبرو می شوید. اینها سیستم های ستاره ای هستند که مقادیر زیادی انرژی در محدوده رادیویی ساطع می کنند. برای برخی از کهکشان های رادیویی، شار انتشار رادیویی چندین برابر بیشتر از شار تابش نوری است، اگرچه در محدوده نوری درخشندگی آنها بسیار زیاد است - چندین برابر بیشتر از درخشندگی کل کهکشان ما. بیایید به یاد بیاوریم که دومی شامل تابش صدها میلیارد ستاره است که بسیاری از آنها به نوبه خود بسیار قوی تر از خورشید تابش می کنند. یک مثال کلاسیک از چنین کهکشان های رادیویی، جسم معروف Cygnus A است. در محدوده نوری، این دو نقطه نوری ناچیز با قدر 17 هستند (شکل 7). در واقع، درخشندگی آنها بسیار زیاد است، حدود 10 برابر بیشتر از کهکشان ما. این سیستم ضعیف به نظر می رسد زیرا در فاصله بسیار زیادی از ما - 600 میلیون سال نوری - قرار دارد. با این حال، شار گسیل رادیویی از Cygnus A در امواج متری آنقدر زیاد است که حتی از شار گسیل رادیویی از خورشید (در دوره‌هایی که هیچ لکه‌ای روی خورشید وجود ندارد) فراتر می‌رود. اما خورشید بسیار نزدیک است - فاصله تا آن "فقط" 8 دقیقه نوری است. 600 میلیون سال - و 8 دقیقه! اما شارهای تشعشعی همانطور که مشخص است با مجذور فاصله ها نسبت معکوس دارند! طیف اکثر کهکشان ها شبیه خورشید است. در هر دو مورد، خطوط جذب تاریک فردی در پس زمینه نسبتا روشن مشاهده می شود. این غیرمنتظره نیست، زیرا تابش کهکشان ها تابش میلیاردها ستاره ای است که آنها را تشکیل می دهند، کم و بیش شبیه به خورشید. مطالعه دقیق طیف کهکشان ها سال ها پیش منجر به کشفی با اهمیت اساسی شد. واقعیت این است که با توجه به ماهیت تغییر در طول موج هر خط طیفی در رابطه با استاندارد آزمایشگاهی، می توان سرعت حرکت منبع ساطع کننده را در امتداد خط دید تعیین کرد. به عبارت دیگر، می توان تعیین کرد که منبع با چه سرعتی نزدیک یا دور می شود.

برنج. 7. کهکشان رادیویی Cygnus A

اگر منبع نور نزدیک شود، خطوط طیفی به سمت طول موج های کوتاه تر و اگر دور شود به سمت طول موج های طولانی تر تغییر می کنند. این پدیده "اثر داپلر" نامیده می شود. معلوم شد که کهکشان ها (به استثنای چند کهکشان نزدیک به ما) دارای خطوط طیفی هستند که همیشه به قسمت طول موج بلند طیف ("تغییر قرمز" خطوط) منتقل می شوند و فاصله کهکشان بیشتر است. از ما، بزرگی این تغییر بیشتر است. این بدان معنی است که همه کهکشان ها از ما دور می شوند و سرعت "انبساط" با دور شدن کهکشان ها افزایش می یابد. به ارزش های عظیمی می رسد. به عنوان مثال، سرعت رکود کهکشان رادیویی Cygnus A که از تغییر رنگ قرمز پیدا شده است، نزدیک به 17 هزار کیلومتر بر ثانیه است. بیست و پنج سال پیش، رکورد متعلق به کهکشان رادیویی بسیار ضعیف (در پرتوهای نوری با قدر 20) 3S 295 بود. در سال 1960، طیف آن به دست آمد. مشخص شد که خط طیفی ماوراء بنفش شناخته شده متعلق به اکسیژن یونیزه شده به ناحیه نارنجی طیف منتقل می شود! از اینجا به راحتی می توان دریافت که سرعت حذف این منظومه ستاره ای شگفت انگیز 138 هزار کیلومتر بر ثانیه یا تقریباً نصف سرعت نور است! کهکشان رادیویی 3S 295 در فاصله ای که نور در 5 میلیارد سال طی می کند از ما دور است. بنابراین، اخترشناسان نوری را که هنگام شکل گیری خورشید و سیارات ساطع شده بود، و شاید حتی "کمی" زودتر مطالعه کردند... از آن زمان، اجرام حتی دوردست تری نیز کشف شده اند (فصل 6). ما در اینجا به دلایل گسترش سیستمی متشکل از تعداد زیادی کهکشان نمی پردازیم. این سوال پیچیده موضوع کیهان شناسی مدرن است. با این حال، خود واقعیت انبساط جهان برای تجزیه و تحلیل توسعه حیات در آن از اهمیت زیادی برخوردار است (فصل 7). بر انبساط کلی منظومه کهکشانی، سرعت های نامنظم کهکشان های منفرد، معمولاً چند صد کیلومتر در ثانیه، قرار دارند. به همین دلیل است که کهکشان های نزدیک به ما یک تغییر سیستماتیک به سرخ از خود نشان نمی دهند. از این گذشته، سرعت حرکات تصادفی (به اصطلاح "عجیب") برای این کهکشان ها بیشتر از سرعت عادی انتقال به سرخ است. دومی با دور شدن کهکشان‌ها تقریباً 50 کیلومتر بر ثانیه، به ازای هر میلیون پارسک، افزایش می‌یابد. بنابراین، برای کهکشان‌هایی که فاصله‌شان از چند میلیون پارسک تجاوز نمی‌کند، سرعت‌های تصادفی از سرعت عقب‌نشینی ناشی از انتقال به سرخ بیشتر می‌شود. در میان کهکشان های نزدیک، آنهایی نیز وجود دارند که به ما نزدیک می شوند (به عنوان مثال، سحابی آندرومدا M 31). کهکشان ها به طور یکنواخت در فضای فرا کهکشانی توزیع نشده اند، یعنی. با چگالی ثابت آنها تمایل شدیدی به تشکیل گروه ها یا خوشه های جداگانه نشان می دهند. به طور خاص، گروهی از حدود 20 کهکشان نزدیک به ما (از جمله کهکشان ما) به اصطلاح "نظام محلی" را تشکیل می دهند. به نوبه خود، منظومه محلی بخشی از یک خوشه بزرگ از کهکشان ها است که مرکز آن در آن قسمت از آسمان است که صورت فلکی سنبله بر روی آن پیش بینی شده است. این خوشه چندین هزار عضو دارد و از بزرگترین آنهاست. در شکل شکل 8 عکسی از خوشه کهکشانی معروف در صورت فلکی تاج بوریالیس را نشان می دهد که تعداد صدها کهکشان را به خود اختصاص داده است. در فضای بین خوشه ها، چگالی کهکشان ها ده ها برابر کمتر از داخل خوشه ها است.

برنج. 8. خوشه کهکشان در صورت فلکی تاج بورئالیس

تفاوت بین خوشه های ستاره ای که کهکشان ها را تشکیل می دهند و خوشه های کهکشانی قابل توجه است. در حالت اول، فاصله بین اعضای خوشه در مقایسه با اندازه ستارگان بسیار زیاد است، در حالی که میانگین فاصله بین کهکشان ها در خوشه های کهکشانی تنها چندین برابر بزرگتر از اندازه کهکشان ها است. از سوی دیگر، تعداد کهکشان ها در خوشه ها را نمی توان با تعداد ستاره های موجود در کهکشان ها مقایسه کرد. اگر مجموعه ای از کهکشان ها را نوعی گاز در نظر بگیریم که در آن نقش مولکول ها توسط کهکشان های منفرد ایفا می شود، پس باید این محیط را فوق العاده چسبناک بدانیم.

میز 1

مهبانگ
تشکیل کهکشان ها (z~10)
تشکیل منظومه شمسی
آموزش زمین
پیدایش حیات بر روی زمین
تشکیل قدیمی ترین سنگ های روی زمین
ظهور باکتری ها و جلبک های سبز آبی
ظهور فتوسنتز
اولین سلول های دارای هسته

یکشنبه	دوشنبه	سهشنبه	چهار شنبه	پنج شنبه	جمعه	شنبه
	ظهور اتمسفر اکسیژن در زمین				فعالیت های آتشفشانی خشونت آمیز در مریخ
		اولین کرم ها		تریلوبیت های پلانکتون اقیانوسی	اردوویسیناولین ماهی	سیلورگیاهان زمین را مستعمره می کنند
دونیناولین حشرات حیوانات زمین را مستعمره می کنند	اولین دوزیستان و حشرات بالدار	کربناولین درختان اولین خزندگان	پرمیناولین دایناسورها	آغاز مزوزوئیک	تریاساولین پستانداران	یورااولین پرندگان
گچاولین گل ها	دوره سوم اولین پستانداران	اولین انسان‌ها	دوره کواترنری اولین نفر (~22:30)

متا کهکشان در مدل ما چگونه به نظر می رسد، جایی که مدار زمین به اندازه اولین مدار یک اتم بور کاهش می یابد؟ در این مقیاس، فاصله تا سحابی آندرومدا کمی بیشتر از 6 متر، فاصله تا بخش مرکزی خوشه کهکشانی ویرجو، که شامل سیستم کهکشانی محلی ما است، حدود 120 متر خواهد بود و اندازه خود خوشه خواهد بود. به همین ترتیب خواهد بود. کهکشان رادیویی Cygnus A اکنون تا فاصله 2.5 کیلومتری حذف می شود و فاصله تا کهکشان رادیویی 3S 295 به 25 کیلومتر می رسد... ما در کلی ترین شکل با ویژگی های ساختاری اصلی و مقیاس آن آشنا شده ایم. جهان. این مانند یک چارچوب منجمد از رشد او است. او همیشه آنطوری نبود که اکنون او را می بینیم. همه چیز در جهان تغییر می کند: ستاره ها و سحابی ها ظاهر می شوند، رشد می کنند و می میرند، کهکشان به روشی طبیعی توسعه می یابد، ساختار و مقیاس متا کهکشان تغییر می کند (اگر فقط به دلیل تغییر رنگ قرمز). بنابراین، تصویر ایستا ترسیم شده از کیهان باید با تصویری پویا از تکامل تک تک اجرام کیهانی که از آن شکل گرفته است و کل جهان به عنوان یک کل تکمیل شود. در مورد تکامل ستارگان و سحابی‌هایی که کهکشان‌ها را تشکیل می‌دهند، این در فصل مورد بحث قرار خواهد گرفت. 4 . در اینجا فقط خواهیم گفت که ستارگان از گاز و غبار بین ستاره ای متولد می شوند، مدتی (بسته به جرم) بی سر و صدا ساطع می کنند، پس از آن به روشی کم و بیش دراماتیک "می میرند". کشف "تابش باقیمانده" در سال 1965 (به فصل 7 مراجعه کنید) به وضوح نشان داد که در مراحل اولیه تکامل جهان از نظر کیفی با حالت مدرن خود متفاوت بود. نکته اصلی این است که در آن زمان نه ستاره، نه کهکشان، نه عناصر سنگین وجود داشت. و البته زندگی وجود نداشت. ما در حال مشاهده یک فرآیند بزرگ تکامل جهان از ساده به پیچیده هستیم. همینطور جهتتکامل همچنین باعث توسعه حیات روی زمین شده است. در جهان، سرعت تکامل در ابتدا بسیار بیشتر از دوران مدرن بود. با این حال به نظر می رسد که الگوی معکوس در توسعه حیات روی زمین مشاهده می شود. این به وضوح از مدل «گاه‌شماری کیهانی» ارائه‌شده در جدول 1 که توسط سیاره‌شناس آمریکایی ساگان ارائه شده است، دیده می‌شود. در بالا، مدل فضایی جهان را بر اساس انتخاب یک یا آن مقیاس خطی با جزئیاتی توسعه دادیم. اساساً از همین روش در جدول استفاده می شود. 1. کل وجود کیهان (که برای قطعیت، برابر با 15 میلیارد سال "زمینی" واقعی در نظر گرفته می شود، و در اینجا خطای چند ده درصدی ممکن است) توسط یک "سال کیهانی" خیالی مدل شده است. تأیید اینکه یک ثانیه از یک سال «کیهانی» برابر با 500 سال بسیار واقعی است، دشوار نیست. با این مقیاس، به هر دوره از توسعه کیهان تاریخ (و ساعت روز) مشخصی از سال "کیهانی" اختصاص داده می شود. به راحتی می توان فهمید که این جدول در بخش اصلی آن کاملاً "انسان محور" است: تاریخ ها و لحظات تقویم کیهانی پس از "سپتامبر" و به ویژه کل "دسامبر" که به طور خاص تعیین شده است، منعکس کننده مراحل خاصی در توسعه زندگی است. روی زمین. این تقویم برای ساکنان یک سیاره که به دور ستاره "خود" در یک کهکشان دور می چرخند کاملاً متفاوت به نظر می رسد. با این وجود، مقایسه سرعت تکامل کیهانی و زمینی بسیار چشمگیر است.

• * واحد نجومی - میانگین فاصله زمین تا خورشید برابر با 149600 هزار کیلومتر.
• ** شاید فقط سرعت ستارگان و سیارات در نجوم با واحد «کیلومتر بر ثانیه» بیان شود.
• *** در مرکز هسته کهکشانی، در ناحیه ای به وسعت 1 عدد، ظاهراً چندین میلیون ستاره وجود دارد.
• **** یادآوری یک قانون ساده مفید است: سرعت 1 عدد در 1 میلیون سال تقریباً برابر با سرعت 1 کیلومتر بر ثانیه است. بررسی این موضوع را به خواننده واگذار می کنیم.
• ***** شار تابش ستارگان با به اصطلاح "قدرهای ستاره ای" اندازه گیری می شود. طبق تعریف، شار از ستاره ای با قدر (i+1) 2.512 برابر کمتر از ستاره ای با قدر i است. ستارگان کم نورتر از قدر 6 با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیستند. درخشان ترین ستارگان دارای قدر منفی هستند (مثلاً سیریوس دارای قدر 1.5- است).

عقب به جلو

توجه! پیش نمایش اسلایدها فقط برای مقاصد اطلاعاتی است و ممکن است نشان دهنده همه ویژگی های ارائه نباشد. اگر به این کار علاقه مند هستید، لطفا نسخه کامل آن را دانلود کنید.

نوع درس:درسی در مطالعه و در ابتدا تثبیت دانش جدید.

هدف:شکل گیری ایده ای از ساختار کیهان و مکان سیاره زمین در کیهان.

وظایف: آموزشی: معرفی دانش آموزان با کیهان شناسی، معرفی واحدهای اندازه گیری غیر سیستمی مورد استفاده در کیهان شناسی، معرفی سن و اندازه کیهان، معرفی مفهوم کهکشان، معرفی انواع کهکشان ها، تشکیل ایده از خوشه های کهکشانی، انواع خوشه های ستاره ای، تشکیل سحابی ها در کیهان، معرفی کاربرد تحلیل طیفی در کیهان شناسی، برای ایجاد دانش در مورد پدیده جابجایی قرمز خطوط طیفی در طیف کهکشان ها، در مورد اثر داپلر، در مورد قانون هابل، برای معرفی بزرگ نظریه بنگ، برای معرفی مفهوم چگالی بحرانی ماده.

آموزشی: ترویج آموزش خصوصیات اخلاقی، نگرش مدارا نسبت به همه ساکنان سیاره ما و مسئولیت در قبال ایمنی زندگی در سیاره زمین.

رشدی: افزایش علاقه به مطالعه رشته "فیزیک"، برای ترویج توسعه تفکر منطقی (تجزیه و تحلیل، تعمیم دانش به دست آمده).

در طول کلاس ها

I. لحظه سازمانی.

اسلاید 1-2

اهداف درس برای دانش آموزان تعیین می شود، دوره درس و نتایج نهایی اجرای آن برجسته می شود.

II. انگیزه فعالیت های یادگیری

آگاهی از ساختار و تکامل کیهان به ما کمک می کند جایگاه هر یک از ما در این جهان و مسئولیتی که در قبال حفظ حیات و سیاره منحصر به فرد خود برای نسل های آینده بر عهده ما است را درک کنیم.

III. به روز رسانی دانش.

بررسی از جلو

1. نزدیک ترین ستاره به سیاره زمین چه نام دارد؟ (آفتاب)
2. چند سیاره در منظومه شمسی وجود دارد؟ (هشت)
3. نام سیارات منظومه شمسی چیست؟ (عطارد، زهره، زمین، مریخ، مشتری، زحل، اورانوس، نپتون)
4. سیاره زمین از نظر فاصله از خورشید چه جایگاهی در منظومه شمسی دارد؟ (سیاره زمین سومین سیاره از خورشید است)

IV. ارائه مطالب جدید.

اسلاید 3-5. کیهان شناسی واحدهای اندازه گیری غیر سیستمی سن و اندازه کیهان.

کیهان مفهومی در نجوم و فلسفه است که تعریف دقیقی ندارد. این به دو نهاد اساساً متفاوت تقسیم می شود: نظری (فلسفی) و مادی که در زمان حال یا در آینده قابل پیش بینی قابل مشاهده است. به پیروی از سنت، اولی جهان نامیده می شود و دومی جهان نجومی یا متا کهکشان نامیده می شود. امروز با ساختار کیهان نجومی آشنا می شویم. و ما مکان سیاره خود زمین را در جهان مشخص خواهیم کرد. "جهان موضوع کیهان شناسی است."

فواصل و جرم اجسام در کیهان بسیار زیاد است. کیهان شناسی از واحدهای اندازه گیری غیر سیستمی استفاده می کند. 1 سال نوری(1 سال نوری) - مسافتی که نور در 1 سال در خلاء طی می کند - 9.5 * 10 15 متر. 1 واحد نجومی(1 AU) - فاصله متوسط ​​از زمین تا خورشید (متوسط ​​شعاع مدار زمین) - 1.5 * 10 11 متر؛ 1 پارسک(1 pc) - فاصله ای که از آن شعاع متوسط ​​مدار زمین (برابر با 1 AU)، عمود بر خط دید، در زاویه یک قوس ثانیه (1") قابل مشاهده است - 3 * 10 16 متر؛ 1 جرم خورشیدی(1 M o) - 2 * 10 30 کیلوگرم.

دانشمندان سن و اندازه کیهان را تعیین کرده اند. سن کیهان t=1.3 * 10 10 سال. شعاع کیهان R=1.3 * 10 10 نور l.

اسلایدهای 6-19. کهکشان ها انواع کهکشان ها خوشه های کهکشانی.

در آغاز قرن بیستم، آشکار شد که تقریباً تمام ماده مرئی در جهان در جزایر گاز ستاره ای غول پیکر با اندازه مشخصه چند کیلو متر مربع متمرکز شده است. این جزایر به کهکشان معروف شدند.

کهکشان ها- اینها منظومه های ستاره ای بزرگی هستند که در آنها ستارگان توسط نیروهای گرانشی به یکدیگر متصل می شوند. کهکشان هایی وجود دارند که تریلیون ها ستاره دارند. «این گروه از کهکشان‌ها پنج‌گانه استفان نامیده می‌شوند. با این حال، تنها چهار کهکشان از این گروه که سیصد میلیون سال نوری از ما فاصله دارند، در رقص کیهانی شرکت می‌کنند و از یکدیگر نزدیک‌تر و دورتر می‌شوند. پیدا کردن موارد اضافی بسیار آسان است. چهار کهکشان متقابل دارای رنگ‌های زرد و حلقه‌ها و دم‌های منحنی هستند که توسط نیروهای گرانشی جزر و مدی مخرب شکل گرفته‌اند. کهکشان مایل به آبی که در تصویر در بالا سمت چپ قرار دارد، بسیار نزدیکتر از بقیه است و تنها 40 میلیون سال نوری از ما فاصله دارد.

کهکشان ها انواع مختلفی دارند: بیضوی، مارپیچی و نامنظم.

کهکشان های بیضوی تقریباً 25 درصد از تعداد کل کهکشان های با درخشندگی بالا را تشکیل می دهند.

کهکشان های بیضی شکل دایره یا بیضی دارند، روشنایی به تدریج از مرکز به پیرامون کاهش می یابد، نمی چرخند، گاز و غبار کمی دارند، M 10 13 M o. پیش روی شما کهکشان بیضی شکل M87 در صورت فلکی سنبله قرار دارد.

کهکشان های مارپیچی از نظر ظاهری شبیه به دو صفحه یا یک عدسی عدسی شکل هستند که در کنار هم قرار گرفته اند. آنها حاوی یک هاله و یک قرص ستاره ای عظیم هستند. قسمت مرکزی دیسک که به صورت برآمدگی قابل مشاهده است، برآمدگی نامیده می شود. نوار تیره ای که در امتداد دیسک قرار دارد، یک لایه مات از محیط بین ستاره ای، غبار بین ستاره ای است. شکل دیسکی تخت با چرخش توضیح داده می شود. این فرضیه وجود دارد که در هنگام شکل گیری کهکشان، نیروهای گریز از مرکز از فشرده شدن ابر پیش کهکشانی در جهت عمود بر محور چرخش جلوگیری می کنند. گاز در یک صفحه خاص متمرکز شده است - به این ترتیب دیسک های کهکشان ها تشکیل شده است.

کهکشان های مارپیچی از یک هسته و چندین بازو یا شاخه مارپیچی تشکیل شده اند که شاخه ها مستقیماً از هسته امتداد دارند. کهکشان های مارپیچی می چرخند، گاز و غبار زیادی دارند، M 10 12 M?

آژانس هوافضای آمریکا، ناسا، حساب کاربری خود را در اینستاگرام باز کرده است که در آن عکس هایی از مناظر زمین و سایر بخش های کیهان منتشر می کند. عکس‌های خیره‌کننده از تلسکوپ هابل، معروف‌ترین رصدخانه بزرگ ناسا، چیزهایی را نشان می‌دهد که قبلاً توسط چشم انسان دیده نشده بود. کهکشان‌ها و سحابی‌های دور هرگز دیده نشده‌اند، ستارگان در حال مرگ و متولد شده، تخیل را با تنوع خود متحیر می‌کنند و فرد را به رویاهای سفرهای دور سوق می‌دهند. مناظر شگفت انگیز غبار ستاره ای و ابرهای گازی پدیده های مرموز زیبایی خیره کننده را نشان می دهد. اینجا یکی از زیباترین کهکشان های مارپیچی در صورت فلکی کما برنیکس است.

در دهه 20 در قرن بیستم، مشخص شد: سحابی‌های مارپیچی منظومه‌های ستاره‌ای عظیمی هستند که شبیه کهکشان ما هستند و میلیون‌ها سال نوری از آن فاصله دارند. در سال 1924، هابل و ریچی بازوهای مارپیچی سحابی‌های آندرومدا و مثلث را به ستاره تبدیل کردند. مشخص شد که این "سحابی های فرا کهکشانی" چندین برابر قطر منظومه راه شیری از ما دورتر هستند. این منظومه ها با قیاس با ما کهکشان نامیده شدند. کهکشان با اندازه متوسط ​​M33 کهکشان مثلثی نیز نامیده می‌شود که در صورت فلکی که در آن قرار دارد. شعاع آن تقریباً 4 برابر کوچکتر از کهکشان راه شیری و کهکشان آندرومدا است. M33 در نزدیکی کهکشان راه شیری قرار دارد و با دوربین های دوچشمی خوب به وضوح قابل مشاهده است.

کهکشان آندرومدا نزدیکترین کهکشان غول پیکر به کهکشان راه شیری ماست. به احتمال زیاد، کهکشان ما تقریباً شبیه به این کهکشان است. صدها میلیارد ستاره که کهکشان آندرومدا را با هم تشکیل می دهند درخششی قابل مشاهده و پراکنده ایجاد می کنند. ستارگان منفرد در تصویر در واقع ستارگانی در کهکشان ما هستند که بسیار نزدیکتر به جسم دور قرار دارند.

"هنگام مشاهده آسمان پرستاره دور از شهرهای بزرگ، در یک شب بدون ماه، یک نوار نورانی گسترده به وضوح قابل مشاهده است - کهکشان راه شیری. کهکشان راه شیری مانند یک نوار نقره ای در سراسر هر دو نیمکره کشیده شده و به حلقه ای از ستاره ها بسته می شود. مشاهدات ثابت کرده است که همه ستارگان یک منظومه ستاره ای بزرگ (کهکشان) را تشکیل می دهند. کهکشان شامل دو زیرسیستم اصلی است که یکی در دیگری تو در تو قرار گرفته اند: هاله (ستارگان آن به سمت مرکز کهکشان متمرکز شده اند) و قرص ستاره ای ("دو صفحه تا شده در لبه ها"). منظومه شمسی بخشی از کهکشان راه شیری است. ما درون یک کهکشان هستیم، بنابراین تصور ظاهر آن برای ما دشوار است، اما کهکشان‌های مشابه دیگری در کیهان وجود دارند و از روی آنها می‌توانیم کهکشان راه شیری خود را قضاوت کنیم. کهکشان راه شیری از یک هسته واقع در مرکز کهکشان و سه بازوی مارپیچی تشکیل شده است.

"مطالعات توزیع ستارگان، گاز و غبار نشان داده است که کهکشان راه شیری ما یک منظومه مسطح با ساختار مارپیچی است." اندازه کهکشان ما بسیار زیاد است. قطر قرص کهکشان حدود 30 عدد (100000 سال نوری) است. ضخامت - حدود 1000 sv. ل

حدود 100 میلیارد ستاره در کهکشان ما وجود دارد. میانگین فاصله بین ستارگان در کهکشان حدود 5 سال نوری است. سال ها. مرکز کهکشان در صورت فلکی قوس واقع شده است. ستاره شناسان در حال حاضر به دقت مرکز کهکشان ما را مطالعه می کنند. مشاهدات حرکت ستارگان منفرد در نزدیکی مرکز کهکشان نشان داد که در آنجا، در ناحیه کوچکی با ابعادی قابل مقایسه با اندازه منظومه شمسی، ماده نامرئی متمرکز شده است که جرم آن 2 میلیون جرم بیشتر از خورشید است. بار. این نشان دهنده وجود یک سیاهچاله عظیم در مرکز کهکشان است. کهکشان راه شیری به دور مرکز کهکشان می چرخد. خورشید در 200 میلیون سال یک دور به دور مرکز کهکشان می چرخد.

نمونه هایی از کهکشان های نامنظم عبارتند از ابر ماژلانی بزرگ و ابر ماژلانی کوچک - نزدیک ترین کهکشان ها به ما که با چشم غیر مسلح در نیمکره جنوبی آسمان، نزدیک کهکشان راه شیری قابل مشاهده هستند. این دو کهکشان قمرهای کهکشان ما هستند.

کهکشان های نامنظم هسته مشخصی ندارند، تقارن چرخشی ندارند و حدود نیمی از ماده موجود در آنها گاز بین ستاره ای است. هنگام مطالعه آسمان با استفاده از تلسکوپ، کهکشان های بسیاری با شکل نامنظم و ناهموار، شبیه به ابرهای ماژلانی، کشف شدند.

«فرآیندهای خشونت آمیز در هسته برخی کهکشان ها رخ می دهد؛ به این گونه کهکشان ها کهکشان های فعال می گویند. در کهکشان M87 در صورت فلکی سنبله، یک پرتاب ماده با سرعت 3000 کیلومتر بر ثانیه مشاهده می شود، جرم این پرتاب است این کهکشان منبع قدرتمندی برای انتشار رادیویی است. کوازارها حتی منبع قدرتمندتری برای انتشار رادیویی هستند. کوازارها همچنین منابع قدرتمند پرتوهای مادون قرمز، اشعه ایکس و گاما هستند. اما اندازه کوازارها کوچک بود، حدود 1 AU. کوازارها ستاره نیستند. اینها هسته های کهکشانی درخشان و بسیار فعال هستند که میلیاردها سال نوری دورتر از زمین قرار دارند. "در مرکز اختروش یک سیاهچاله بسیار پرجرم وجود دارد که ماده - ستاره ها، گاز و غبار را می مکد. با افتادن روی یک سیاهچاله، ماده یک دیسک بزرگ را تشکیل می دهد که در آن به دلیل اصطکاک و نیروهای جزر و مدی تا دمای غول پیکر گرم می شود. «شاید یکی از دقیق‌ترین عکس‌های یک اختروش تا به امروز در وب‌سایت هابل منتشر شده است. این یکی از معروف ترین اختروش ها، 3C 273 است که در صورت فلکی سنبله قرار دارد. این اولین شی کشف شده در نوع خود شد. در اوایل دهه 1960 توسط ستاره شناس آلن سندیج کشف شد. کوازار 3C 273 درخشان‌ترین و یکی از نزدیک‌ترین اختروش‌ها است: فاصله آن تقریباً 2 میلیارد سال نوری است و روشنایی آن به آن اجازه می‌دهد در یک تلسکوپ آماتور دیده شود.

کهکشان ها به ندرت منفرد هستند. 90 درصد کهکشان ها در خوشه هایی متمرکز شده اند که از ده ها تا چند هزار عضو دارند. قطر متوسط ​​یک خوشه کهکشانی 5 مگاپیکسل است، میانگین تعداد کهکشان‌های یک خوشه 130 است. ابر ماژلانی بزرگ (LMC)، ابر ماژلانی کوچک (MMO) - در مجموع 35 کهکشان با گرانش متقابل به هم متصل شده اند. کهکشان های گروه محلی با گرانش مشترک به هم متصل هستند و در اطراف یک مرکز جرم مشترک در صورت فلکی سنبله حرکت می کنند.

اسلایدهای 21-23. خوشه های ستاره ای

هر سومین ستاره در کهکشان دو برابر است و منظومه هایی از سه یا چند ستاره وجود دارد. اجسام پیچیده تر نیز شناخته شده اند - خوشه های ستاره ای.

خوشه های ستاره ای باز در نزدیکی صفحه کهکشانی رخ می دهند. در مقابل شما خوشه ستاره ای Pleiades است. مه آبی همراه با Pleiades غبار پراکنده ای است که نور ستاره ها را منعکس می کند.

خوشه های کروی قدیمی ترین تشکیلات در کهکشان ما هستند، سن آنها بین 10 تا 15 میلیارد سال است و با سن کیهان قابل مقایسه است. ترکیب شیمیایی ضعیف و مدارهای کشیده ای که آنها در کهکشان حرکت می کنند نشان می دهد که خوشه های کروی در طول شکل گیری خود کهکشان تشکیل شده اند. خوشه های کروی به دلیل تعداد قابل توجهی از ستاره ها و شکل کروی شفاف خود در برابر پس زمینه ستاره ای خودنمایی می کنند. قطر خوشه های کروی بین 20 تا 100 عدد است. M= 104 106 M؟

اسلایدهای 24-29. ماده بین ستاره ای سحابی ها

علاوه بر ستاره‌ها، پرتوهای کیهانی (پروتون‌ها، الکترون‌ها و هسته‌های اتمی عناصر شیمیایی) که با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کنند، کهکشان‌ها حاوی گاز و غبار هستند. گاز و غبار در کهکشان بسیار نابرابر توزیع می شوند. علاوه بر ابرهای پراکنده غبار، ابرهای تیره متراکم غبار مشاهده می شود. هنگامی که این ابرهای متراکم توسط ستارگان درخشان روشن می شوند، نور خود را منعکس می کنند و سپس ما سحابی ها را می بینیم.

تیم هابل هر سال برای جشن سالگرد پرتاب تلسکوپ فضایی در 24 آوریل 1990 عکسی خیره کننده منتشر می کند. در سال 2013، آنها عکسی از سحابی معروف سر اسب را که در صورت فلکی شکارچی و در فاصله 1500 سال نوری از زمین قرار دارد به جهان ارائه کردند.

سحابی تالاب درخشان شامل بسیاری از اجرام نجومی مختلف است. اجسام جالب به خصوص شامل یک خوشه ستاره ای باز روشن و چندین منطقه ستاره ساز فعال هستند."

سحابی رنگارنگ Trifid به ما امکان می دهد تضادهای کیهانی را کشف کنیم. همچنین به عنوان M20 شناخته می شود و در فاصله 5000 سال نوری از ما در صورت فلکی غنی از سحابی قوس قرار دارد. اندازه این سحابی حدود 40 سال نوری است. ل."

هنوز معلوم نیست چه چیزی این سحابی را روشن می کند. به خصوص گیج کننده، کمان V شکل معکوس و درخشانی است که لبه بالایی ابرهای کوه مانند غبار میان ستاره ای را در نزدیکی مرکز تصویر مشخص می کند. این سحابی شبح مانند شامل یک منطقه کوچک ستاره ساز است که با غبار تاریک پر شده است. اولین بار در تصاویر فروسرخ گرفته شده توسط ماهواره IRAS در سال 1983 مشاهده شد. در اینجا تصویر قابل توجهی است که توسط تلسکوپ فضایی هابل گرفته شده است. اگرچه جزئیات جدید زیادی را نشان می‌دهد، اما علت قوس روشن و شفاف مشخص نشد.

جرم کل غبار تنها 0.03 درصد از جرم کل کهکشان است. درخشندگی کل آن 30 درصد درخشندگی ستارگان است و به طور کامل گسیل کهکشان را در محدوده مادون قرمز تعیین می کند. دمای گرد و غبار 15-25 K.

اسلایدهای 30-33. کاربرد آنالیز طیفی انتقال به قرمز. اثر داپلر. قانون هابل

نور کهکشان ها نشان دهنده نور ترکیبی میلیاردها ستاره و گاز است. برای مطالعه خواص فیزیکی کهکشان ها، اخترشناسان از روش های تحلیل طیفی استفاده می کنند . تحلیل طیفی- یک روش فیزیکی برای تعیین کمی و کیفی ترکیب اتمی و مولکولی یک ماده، بر اساس مطالعه طیف آن. ستاره شناسان از تجزیه و تحلیل طیفی برای تعیین ترکیب شیمیایی اجرام و سرعت حرکت آنها استفاده می کنند.

در سال 1912، اسلیفر، ستاره شناس آمریکایی، تغییر خطوط را به سمت انتهای قرمز در طیف کهکشان های دور کشف کرد. «این پدیده انتقال به سرخ نامیده شد. در این مورد، نسبت تغییر خط طیفی به طول موج برای همه خطوط در طیف یک کهکشان یکسان بود. نگرش ، جایی که طول موج خط طیفی مشاهده شده در آزمایشگاه، مشخص کننده تغییر رنگ قرمز است.

«تفسیر پذیرفته شده در حال حاضر از این پدیده به اثر داپلر مربوط می شود. جابجایی خطوط طیفی به انتهای قرمز طیف در اثر حرکت (حذف) جسم ساطع کننده (کهکشان) با سرعت ایجاد می شود. vدر جهت ناظر در جابجایی های قرمز کم (z)، سرعت کهکشان را می توان با استفاده از فرمول داپلر پیدا کرد: ، جایی که c سرعت نور در خلاء است."

در سال 1929، هابل تشخیص داد که کل منظومه کهکشانی در حال گسترش است. از طیف کهکشان ها مشخص شده است که آنها با سرعت از ما پراکنده می شوند. vمتناسب با فاصله تا کهکشان:

v= H·r، که در آن H = 2.4 * 10 -18 s -1 ثابت هابل است، r فاصله تا کهکشان (m) است.

اسلایدهای 34-38. نظریه انفجار بزرگ. چگالی بحرانی ماده

تئوری جهان در حال انبساط پدید آمده است که بر اساس آن جهان ما از حالت فوق متراکم در طی یک انفجار بزرگ پدید آمده و انبساط آن در زمان ما ادامه دارد. حدود 13 میلیارد سال پیش، تمام مواد متا کهکشان در حجم کمی متمرکز شده بودند. چگالی ماده بسیار بالا بود. این حالت ماده "مفرد" نامیده می شد. انبساط در نتیجه "انفجار" ("پاپ") منجر به کاهش چگالی ماده شد. کهکشان ها و ستاره ها شروع به شکل گیری کردند.

یک مقدار بحرانی برای چگالی یک ماده وجود دارد که ماهیت حرکت آن به آن بستگی دارد. مقدار بحرانی چگالی ماده kr با فرمول محاسبه می شود:

که در آن H = 2.4 * 10 -18 s -1 - ثابت هابل، G = 6.67 * 10 -11 (N * m2)/kg 2 - ثابت گرانشی. با جایگزینی مقادیر عددی، kr = 10 -26 kg/m 3 را بدست می آوریم. در< кр - расширение Вселенной. При >kr - فشرده سازی جهان. چگالی متوسط ​​ماده در کیهان = 3 * 10 - 28 کیلوگرم بر متر مکعب.

انسان همیشه در تلاش است تا دنیای اطراف خود را درک کند. مطالعه کیهان به تازگی آغاز شده است. چیزهای زیادی برای آموختن باقی مانده است. بشریت تنها در آغاز سفر مطالعه جهان و اسرار آن است. "با ارائه جهان به عنوان کل جهان اطراف، ما بلافاصله آن را منحصر به فرد و منحصر به فرد می کنیم. و در عین حال، ما فرصت توصیف آن را در قالب مکانیک کلاسیک از خود سلب می کنیم: به دلیل منحصر به فرد بودن، جهان نمی تواند با چیزی تعامل داشته باشد، سیستمی از سیستم ها است و بنابراین در رابطه آن مفاهیمی مانند جرم، شکل، اندازه معنای خود را از دست می دهند. در عوض، ما باید به زبان ترمودینامیک متوسل شویم و از مفاهیمی مانند چگالی، فشار، دما، ترکیب شیمیایی استفاده کنیم.

برای اطلاعات بیشتر در این مورد می توانید از منابع زیر استفاده کنید:

1). فیزیک. پایه یازدهم: آموزشی. برای آموزش عمومی موسسات: پایه و مشخصات. سطوح / G.Ya. میاکیشف، بی.بی. بوخوفتسف، V.M. چاگورین؛ ویرایش شده توسط در و. نیکولایوا، N.A. پارفنتیوا. - ویرایش 19. – م.: آموزش و پرورش، 2010. – 399 ص.، ل. بیمار – (دوره کلاسیک). – شابک 978-5-09-022777-3.;

4). http://www.adme.ru

آدرس خانه ما در کیهان: کیهان، گروه محلی کهکشان ها، کهکشان راه شیری، منظومه شمسی، سیاره زمین - سومین سیاره از خورشید.

ما سیاره خود را دوست داریم و همیشه از آن محافظت خواهیم کرد!

V. تحکیم اولیه دانش.

بررسی از جلو

• نام علمی که به بررسی ساختار و تکامل کیهان می پردازد چیست؟ (کیهان شناسی)
• چه واحدهای اندازه گیری برون سیستمی در کیهان شناسی استفاده می شود؟ (سال نوری، واحد نجومی، پارسک، جرم خورشیدی)
• به چه فاصله ای سال نوری می گویند؟ (مسافتی که نور در یک سال طی می کند)

VI. کار مستقل.

از دانش آموزان خواسته می شود که به طور مستقل این مسئله را حل کنند: چگالی متوسط ​​ماده در کیهان = 3 * 10 -28 کیلوگرم بر متر مکعب. مقدار بحرانی چگالی ماده را محاسبه کرده و با میانگین چگالی ماده در کیهان مقایسه کنید. نتیجه به دست آمده را تجزیه و تحلیل کنید و در مورد انبساط یا انقباض کیهان نتیجه بگیرید.

VII. انعکاس.

از دانش‌آموزان دعوت می‌شود تا با ترسیم شکلک‌های مثبت یا منفی روی تکه‌های کاغذ صادر شده توسط معلم، کار معلم و کار خود را در درس ارزیابی کنند.

هشتم. مشق شب.

بند 124، 125، 126. در صفحات 369، 373 به سوالات به صورت شفاهی پاسخ دهید.

ادبیات:

1. فیزیک. پایه یازدهم: آموزشی. برای آموزش عمومی موسسات: پایه و مشخصات. سطوح / G.Ya. میاکیشف، بی.بی. بوخوفتسف، V.M. چاگورین؛ ویرایش شده توسط در و. نیکولایوا، N.A. پارفنتیوا. - ویرایش 19. – م.: آموزش و پرورش، 2010. – 399 ص.، ل. بیمار – (دوره کلاسیک). – شابک 978-5-09-022777-3.
2. http://ru.wikipedia.org
3. http://www.adme.ru

شرح ارائه توسط اسلایدهای جداگانه:

1 اسلاید

توضیحات اسلاید:

2 اسلاید

توضیحات اسلاید:

ستاره شناسی علم اجرام آسمانی (از واژه های یونان باستان aston - ستاره و nomos - قانون) است که به بررسی حرکات مرئی و واقعی و قوانین تعیین کننده این حرکات، شکل، اندازه، جرم و سطح، طبیعت و حالت فیزیکی می پردازد. اجرام آسمانی، تعامل و تکامل آنها.

3 اسلاید

توضیحات اسلاید:

کاوش در جهان تعداد ستاره های کهکشان به تریلیون ها می رسد. پرتعدادترین ستارگان کوتوله هایی با جرم حدود 10 برابر کمتر از خورشید هستند. علاوه بر ستارگان منفرد و ماهواره های آنها (سیاره ها)، کهکشان شامل ستارگان دوتایی و چندگانه و همچنین گروه هایی از ستارگان است که توسط گرانش محدود شده اند و به عنوان یک کل در فضا حرکت می کنند که به آنها خوشه های ستاره ای می گویند. برخی از آنها را می توان از طریق تلسکوپ و گاهی حتی با چشم غیر مسلح در آسمان یافت. این گونه خوشه ها شکل منظمی ندارند. بیش از هزار نفر از آنها در حال حاضر شناخته شده است. خوشه های ستاره ای به دو دسته باز و کروی تقسیم می شوند. بر خلاف خوشه‌های ستاره‌ای باز، که عمدتاً از ستاره‌های دنباله اصلی تشکیل شده‌اند، خوشه‌های کروی حاوی غول‌ها و ابرغول‌های قرمز و زرد هستند. بررسی‌های آسمانی که توسط تلسکوپ‌های اشعه ایکس نصب شده بر روی ماهواره‌های مصنوعی زمین انجام شد، منجر به کشف تشعشعات پرتو ایکس از بسیاری از خوشه‌های کروی شد.

4 اسلاید

توضیحات اسلاید:

ساختار کهکشان اکثریت قریب به اتفاق ستارگان و مواد پراکنده در کهکشان حجمی به شکل عدسی را اشغال می کنند. خورشید در فاصله 10000 کامپیوتری از مرکز کهکشان قرار دارد و توسط ابرهای غبار بین ستاره ای از ما پنهان شده است. در مرکز کهکشان هسته ای وجود دارد که اخیراً در طول موج های فروسرخ، رادیویی و اشعه ایکس به دقت مورد مطالعه قرار گرفته است. ابرهای مات غبار، هسته را از ما پنهان کرده و از مشاهدات عکاسی بصری و مرسوم از این جالب ترین شی در کهکشان جلوگیری می کند. اگر بتوانیم از بالا به دیسک کهکشانی نگاه کنیم، بازوهای مارپیچی عظیمی را می‌یابیم که عمدتاً داغ‌ترین و درخشان‌ترین ستاره‌ها و همچنین ابرهای عظیم گازی را در خود جای داده‌اند. دیسک با شاخه های مارپیچی اساس زیرسیستم مسطح کهکشان را تشکیل می دهد. و اجسامی که به سمت هسته کهکشانی متمرکز می شوند و فقط تا حدی به دیسک نفوذ می کنند، متعلق به زیر سیستم کروی هستند. این یک شکل ساده شده از ساختار کهکشان است.

5 اسلاید

توضیحات اسلاید:

انواع کهکشان ها 1 مارپیچی. این 30 درصد کهکشان هاست. آنها در دو نوع هستند. عادی و متقاطع. 2 بیضوی. اعتقاد بر این است که اکثر کهکشان ها به شکل یک کره مایل هستند. در میان آنها کروی و تقریباً مسطح وجود دارد. بزرگترین کهکشان بیضی شکل M87 در صورت فلکی سنبله است. 3 صحیح نیست بسیاری از کهکشان ها شکلی ناهموار و بدون طرح کلی مشخص دارند. اینها شامل ابر ماژلانی گروه محلی ما است.

6 اسلاید

توضیحات اسلاید:

خورشید خورشید مرکز منظومه سیاره ای ما، عنصر اصلی آن است که بدون آن نه زمین و نه حیات روی آن وجود نخواهد داشت. مردم از زمان های قدیم ستاره را رصد می کردند. از آن زمان، دانش ما در مورد نور به طور قابل توجهی گسترش یافته است و با اطلاعات متعددی در مورد حرکت، ساختار داخلی و ماهیت این شی کیهانی غنی شده است. علاوه بر این، مطالعه خورشید کمک بزرگی به درک ساختار جهان به عنوان یک کل می کند، به ویژه عناصر آن که در ماهیت و اصول "کار" مشابه هستند.

7 اسلاید

توضیحات اسلاید:

خورشید خورشید شیئی است که طبق معیارهای بشری برای مدت بسیار طولانی وجود داشته است. تشکیل آن تقریباً 5 میلیارد سال پیش آغاز شد. در آن زمان، به جای منظومه شمسی یک ابر مولکولی وسیع وجود داشت. تحت تأثیر نیروهای گرانشی، گرداب هایی شبیه گردبادهای زمینی در آن ظاهر شدند. در مرکز یکی از آنها، ماده (بیشتر هیدروژن) شروع به متراکم شدن کرد و 4.5 میلیارد سال پیش ستاره جوانی در اینجا ظاهر شد که پس از مدتی طولانی نام خورشید را دریافت کرد. سیارات به تدریج شروع به شکل گیری در اطراف آن کردند - گوشه جهان ما ظاهری آشنا برای انسان مدرن به خود گرفت. -

8 اسلاید

توضیحات اسلاید:

خورشید کوتوله زرد یک شی منحصر به فرد نیست. به عنوان یک کوتوله زرد، یک ستاره نسبتا کوچک دنباله اصلی طبقه بندی می شود. «عمر خدماتی» اختصاص داده شده به چنین اجسامی تقریباً 10 میلیارد سال است. طبق استانداردهای فضایی، این مقدار کمی است. اکنون می توان گفت که روشنفکر ما در اوج زندگی خود است: هنوز پیر نشده است، دیگر جوان نیست - هنوز نیمی از عمر او در پیش است.

اسلاید 9

توضیحات اسلاید:

10 اسلاید

توضیحات اسلاید:

سال نوری سال نوری مسافتی است که نور در یک سال طی می کند. اتحادیه بین المللی نجوم توضیح خود را در مورد سال نوری ارائه کرده است - این مسافتی است که نور در خلاء بدون مشارکت گرانش در یک سال جولیانی طی می کند. سال جولیان برابر با 365 روز است. این رمزگشایی است که در ادبیات علمی استفاده می شود. اگر ادبیات حرفه ای را در نظر بگیریم، فاصله بر حسب پارسک یا کیلو و مگاپارسک محاسبه می شود. تا سال 1984، سال نوری مسافتی بود که نور در یک سال گرمسیری طی می کند. تعریف جدید تنها 0.002٪ با تعریف قبلی تفاوت دارد. تفاوت خاصی بین تعاریف وجود ندارد. اعداد خاصی وجود دارند که فاصله ساعات نور، دقیقه، روز و غیره را تعیین می کنند. یک سال نوری برابر با 9،460،800،000،000 کیلومتر، یک ماه 788،333 میلیون کیلومتر، یک هفته 197،083 میلیون کیلومتر، یک روز 26،277 میلیون کیلومتر، یک ساعت 1،094 میلیون کیلومتر، یک دقیقه حدود 18 میلیون کیلومتر، ثانیه - حدود 30 است. هزار کیلومتر

11 اسلاید

توضیحات اسلاید:

صورت فلکی کهکشان باکره به بهترین شکل ممکن در اوایل بهار، یعنی در ماه مارس - آوریل، زمانی که به سمت قسمت جنوبی افق حرکت می کند، دیده می شود. با توجه به این واقعیت که صورت فلکی اندازه چشمگیر دارد، خورشید بیش از یک ماه در آن است - از 16 سپتامبر تا 30 اکتبر. در اطلس های ستارگان باستانی، باکره به صورت دختری با خوشه گندم در دست راستش نمایش داده می شد. با این حال، همه نمی توانند چنین تصویری را در پراکندگی پر هرج و مرج ستارگان تشخیص دهند. با این حال، یافتن صورت فلکی سنبله در آسمان چندان دشوار نیست. این شامل ستاره ای به قدر اول است که به لطف نور درخشان آن می توان به راحتی در میان سایر صورت های فلکی Virgo را یافت.

12 اسلاید

توضیحات اسلاید:

سحابی آندرومدا نزدیکترین کهکشان بزرگ به کهکشان راه شیری. تقریباً 1 تریلیون ستاره دارد که 2.5 تا 5 برابر بزرگتر از کهکشان راه شیری است. در صورت فلکی آندرومدا قرار دارد و با فاصله 2.52 میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد. سال ها. صفحه کهکشان با زاویه 15 درجه به خط دید متمایل است، اندازه ظاهری آن 3.2 × 1.0 درجه است، قدر ظاهری آن +3.4 متر است.

اسلاید 13

توضیحات اسلاید:

راه شیری کهکشان راه شیری یک کهکشان مارپیچی است. علاوه بر این، دارای پلی به شکل یک سیستم ستاره ای عظیم است که توسط نیروهای گرانشی به هم متصل شده است. اعتقاد بر این است که کهکشان راه شیری بیش از سیزده میلیارد سال وجود داشته است. این دوره ای است که در طی آن حدود 400 میلیارد صورت فلکی و ستاره، بیش از هزار سحابی عظیم گازی، خوشه ها و ابرها در این کهکشان شکل گرفته اند. شکل کهکشان راه شیری به وضوح بر روی نقشه کیهان قابل مشاهده است. پس از بررسی، مشخص می شود که این خوشه ستارگان دیسکی است که قطر آن 100 هزار سال نوری است (یک سال نوری از این دست ده تریلیون کیلومتر است). ضخامت این خوشه ستاره ای 15 هزار و عمق آن حدود 8 هزار سال نوری است. وزن کهکشان راه شیری چقدر است؟ محاسبه این امکان وجود ندارد (تعیین جرم آن کار بسیار دشواری است). در تعیین جرم ماده تاریک که با تشعشعات الکترومغناطیسی برهمکنش ندارد، مشکلاتی به وجود می آید. به همین دلیل است که ستاره شناسان نمی توانند به طور قطعی به این سوال پاسخ دهند. اما محاسبات تقریبی وجود دارد که بر اساس آن وزن کهکشان از 500 تا 3000 میلیارد جرم خورشید متغیر است.

پسندیدن اشتراک گذاری 294 بازدید

مقیاس های کیهان:. V.A. سامودوروف (PRAO AKC FIAN. فاصله ها و اندازه های زمان های جمعی. فاصله ها. ما عادت کرده ایم به اندازه جهان خود فکر نکنیم ... فاصله ها یک راهپیمایی است!. ما عادت کرده ایم به اندازه جهان خود فکر نکنیم. .. یه قدمی بزنیم یا یه مسافرتی توش؟

دانلود ارائه

مقیاس کیهان:

پایان - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

بدون ارائه مرتبط

رونوشت ارائه

V.A. سامودوروف (PRAO AKC FIAN فاصله ها و اندازه های Masses Times

ما عادت کرده ایم که به اندازه کیهان خود فکر نکنیم...

ما عادت کرده ایم که به اندازه کیهان خود فکر نکنیم... آیا باید در آن قدم بزنیم یا یک سفر؟ سریعترین هواپیماهای مسافربری مافوق صوت ما با سرعت تقریبی 2000 کیلومتر در ساعت، سرعت ماشین معمولی 100 کیلومتر در ساعت و عابر پیاده 5 کیلومتر در ساعت پرواز می کنند. چه مدت طول می کشد تا ما حتی در مجاورت کیهان سفر کنیم؟ - مدار ماه 385000 کیلومتر است. از زمین سفر با هواپیما ۸ روز با هواپیما، ۱۶۰ روز با ماشین و ۹ سال با پای پیاده طول می‌کشد! با این حال، نور این فاصله را تنها در 1.3 ثانیه طی می کند. - خورشید در فاصله 149664900 کیلومتری قرار دارد. و اکنون - حتی با هواپیما 8 سال و نیم طول می کشد تا به خورشید برسیم، با ماشین - 170 سال و با پای پیاده - بیش از 3 هزار سال! با این حال، نور این فاصله را در 500 ثانیه طی می کند - 8 دقیقه و 20 ثانیه! نزدیکترین ستاره، پروکسیما قنطورس، در فاصله 4.3 سال نوری قرار دارد. یعنی یک پرتو نور از آنجا با سرعت 300 هزار کیلومتر بر ثانیه به مدت بیش از 4 سال حرکت می کند. - با هواپیما - بیش از 2 میلیون سال، - با ماشین - 46 میلیون سال، - با پای پیاده - بیش از 900 میلیون سال! در طول کل وجود کیهان، ما فقط حدود 60 sv راه رفته بودیم. سال ها! اما تا لبه قابل مشاهده آن - 13.7 میلیارد نور. سال ها…

بیایید خورشید را به عنوان یک توپ به اندازه یک متر (تا دور کمر یک فرد) تصور کنیم. سپس در این مقیاس: - زمین - 100 متر از آن، به اندازه یک گیلاس کوچک (8 میلی متر)، - مشتری، به اندازه یک پرتقال بزرگ (حدود 10 سانتی متر)، در فاصله 500 متری قرار خواهد گرفت. - پلوتو حدود 4 کیلومتر دورتر خواهد بود. - نزدیکترین ستاره پروکسیما قنطورس در این مقیاس 25 هزار کیلومتر از خورشید فاصله خواهد داشت. کمی زیاد، بیایید بزرگنمایی کنیم!

بیایید تصور کنیم خورشید به اندازه یک توپ بیلیارد (7 سانتی متر) است. سپس در این مقیاس: - عطارد 2 متر و 80 سانتی متر از آن فاصله خواهد داشت، - زمین: 7 متر و 60 سانتی متر (اندازه آن 0.64 میلی متر است - مانند دانه خشخاش)، ماه 0.1 میلی متر با قطر مداری 3 سانتی متر خواهد بود. , – پلوتون در فاصله حدود 30 متری قرار خواهد گرفت. - نزدیکترین ستاره پروکسیما قنطورس در این مقیاس 2000 کیلومتر از خورشید فاصله خواهد داشت. - اندازه کهکشان 60000000 کیلومتر خواهد بود. باز هم - خیلی زیاد! حتی اگر خورشید را به اندازه 1 پیکسل روی یک مانیتور LCD بسازید، برای مشاهده فوری پروکسیما قنطورس، به مانیتوری با قطر حدود 8 کیلومتر نیاز دارید.

در مرحله بعد - برای تصور بهتر اندازه کهکشان و کیهان به عنوان یک کل - مجدداً مقیاس، اندازه مدار زمین را به مدار یک الکترون در اتم هیدروژن (0.53 * 10-8 سانتی متر) کاهش می دهیم. نزدیکترین ستاره در فاصله 0.014 میلی متری از خورشید و قطر خود خورشید 0.0046 آنگستروم است. اندازه کهکشان حدود 35 سانتی متر و از خورشید تا سیاهچاله در مرکز آن 10 سانتی متر خواهد بود (فقط یک پرتاب سنگ!). یعنی با تغییر مقیاس، به راحتی می توانید همه چیز را به صورت حدس و گمان تصور کنید؛ در آخرین مقیاس، اندازه کیهان (13.7 میلیارد سال نوری) آنقدر بزرگ نیست، فقط 47 کیلومتر 950 متر است.

Macroworld - اجازه دهید لگاریتم ها به ما کمک کنند ... ابعاد جهان حدود 30 میلیارد سال نوری یا بر حسب متر - 3 × 1026 است. ابعاد کوچکترین ذره بنیادی توسط فیزیکدانان 10-16 متر تخمین زده شده است. ذرات بنیادی (پروتون‌ها، نوترون‌ها و الکترون‌ها) در بخش قابل مشاهده کیهان - تقریباً 1080. اگر کیهان به‌طور متراکم مملو از نوترون‌ها بود، به طوری که هیچ جای خالی در آن باقی نمی‌ماند، آنگاه فقط 10128 ذره داشت.

واحدها ابعاد کیهان حدود 30 میلیارد سال نوری یا بر حسب متر - 3x1026 است. بنابراین، ستاره شناسان از واحدهای فاصله خود استفاده می کنند. 1 اینچ فاصله زمین و خورشید = 1 واحد نجومی (AU یا به انگلیسی: a.u.) ماه گذشته، بدون هیاهو بیشتر، اتحادیه بین المللی نجوم (IAU) در مجمع عمومی XXVIII که در پکن (چین) برگزار شد، واحد را با رای مخفی تغییر داد. به یک ثابت، یک بار و (امیدواریم) برای همیشه به عنوان 149,597,870,700 متر تعریف شود. 1 پارسک اما: نزدیکترین ستاره بیش از 300 هزار AU است! شاید بتوانیم فاصله ستاره ها را در سال نوری اندازه گیری کنیم؟ 1 St. g. ≈ 86400 × 365.25 × 300،000 کیلومتر = 9،467،280،000،000 کیلومتر ≈ 9.5 تریلیون کیلومتر، اما منطقی تر است که از واحد نجومی شروع کنیم. 1 پارسک (Pc، در نماد انگلیسی Pc) = فاصله ای که از آن 1 AU است. قابل مشاهده در زاویه 1 اینچ سپس - از 1 کیلو پارسک (کیلوپارسک) شعاع مدار زمین 0.001 اینچ است، از MPc10-6 اینچ، از لبه مرئی کیهان مگاپارسک 4 × 10-9 اینچ 1 pc = 205982 AU . = 30,814,526,974,157 کیلومتر = خیابان 3.25 از سال

کیهان ابعاد کیهان حدود 30 میلیارد سال نوری یا بر حسب متر - 3 × 1026 است. بیایید آن را در یک نقشه خلاصه کنیم و سپس با دقت بیشتری به آن نگاه کنیم. تصویر اصلی "نقشه جیبی از کیهان" را نشان می دهد. در ادامه، در شش تصویر، نقشه به قسمت های مساوی بریده شده است. یکی از محورها نشان دهنده فاصله از مرکز زمین است. از یک طرف، فاصله بر حسب واحد شعاع سیاره ما داده می شود. از سوی دیگر، در واحدهای آشناتر: در یک نقشه جیبی اینها مگاپارسک هستند، در شش صفحه جداگانه مقیاس برای راحتی تغییر می کند (کیلومتر، واحدهای نجومی، پارسک، مگاپارسک).

کیهان در اولین صفحه ما زمین و محیط اطراف آن را می بینیم. تقسیمات اصلی ساختار داخلی زمین نشان داده شده است. در بالای سطح ما نقاط زیادی را می بینیم - اینها ماهواره های مصنوعی هستند. نقاط به طور تصادفی ترسیم نمی شوند؛ اینها داده های واقعی در زمان ماه کامل در 12 اوت 2003 هستند. ایستگاه فضایی بین المللی و تلسکوپ فضایی به طور جداگانه برجسته شده اند. باندی از ماهواره های GPS و ماهواره های زمین ثابت قابل مشاهده هستند. در بالا ماه و ماهواره WMAP قرار دارد.

کیهان صفحه دوم منظومه شمسی را نشان می دهد. کمربند سیارکی با دو غلظت نشان داده شده است. این به دلیل این واقعیت است که فقط آن سیارات کوچکی که در نزدیکی استوای آسمانی هستند به تصویر کشیده می شوند. زیرا صفحه دایره البروج به سمت استوا متمایل می شود، سپس در ساعت های 12 و 24 شاهد دو توده هستیم. در بالای آن، مرز هلیوپوز و ماهواره‌هایی که به آن نزدیک می‌شوند به طور معمول نشان داده می‌شوند. اشیاء کمربند کویپر نیز نشان داده شده است. دنباله دار هالی به طور جداگانه برجسته شده است.

جهان سومین ورق خسته کننده ترین است. از پلوتون تا نزدیکترین ستاره ها خالی است. فقط ابر اورت .... و حتی پس از آن، ما فقط اطلاعات غیر مستقیم در مورد آن داریم. اما می توانید ببینید که چقدر از ستاره ها دور است. حتی با پرواز از سیاره ای به سیاره دیگر در منظومه خود، به ستاره ها به عنوان نورانی دست نیافتنی (هنوز) نگاه می کنیم.

جهان اینجا آنها هستند - ستاره ها! ستارگان کاتالوگ ماهواره Hipparcos که در منطقه استوایی قرار دارند، و همچنین برخی از نورهای معروف، خوشه ها و سحابی ها نشان داده شده اند. ما همچنین می‌توانیم نقشه‌های سه‌بعدی برای ستارگان نزدیک بسازیم - هر کسی که قادر به دید سه‌بعدی باشد می‌تواند نحوه قرارگیری آنها در فضا نسبت به خورشید را ببیند.

کیهان ما به مرز کهکشان خود نزدیک می شویم (با یک خط نقطه چین نشان داده شده است، زیرا ما به شدت از مرکز جابه جا شده ایم، البته مرز نامتقارن است). اجرام قابل توجهی در داخل کهکشان نشان داده شده اند: یک تپ اختر رادیویی دوتایی، یک سیاهچاله نامزد Cyg X-1 و خوشه کروی M13. مرکز کهکشان نیز برجسته شده است. در بالا ما کهکشان های گروه محلی را می بینیم: سحابی آندرومدا و همه چیزهای کوچک. در گوشه سمت راست بالا M81 قرار دارد. این کهکشان دورتر است.

کیهان شناسی، دنیای کهکشان ها. در پایین ترین قسمت خوشه Virgo ما قرار دارد (در سمت راست، جایی که M87 است). اشیای دور مانند دو ستون تشکیل شده اند. این به این دلیل است که در صفحه کهکشان راه شیری جذب نور بسیار زیاد است و بنابراین ما کهکشان ها و اختروش های دوردست را فقط در خارج از صفحه کهکشان خود می بینیم. با توجه به این واقعیت که نقشه مطابقت دارد، جزئیات ساختار در مقیاس بزرگ به اندازه کافی منتقل می شود. "دیوار بزرگ" قدیمی و "دیوار بزرگ اسلون" قابل مشاهده هستند - دورتر و طولانی تر. از آنجایی که اشیاء واقعی رسم می شوند، در فواصل زیاد تصویر ناقص می شود - ما فقط درخشان ترین منابع را می بینیم (به عنوان مثال، اختروش های بررسی دیجیتال اسلون). در زیر ساختار سه بعدی کیهان در مقیاس بزرگ مشاهده می شود. فاصله ها در تصاویر، نقشه ششم کیهان

جهان در سمت راست چند خوشه از کهکشان ها در آسمان ما هستند. در بالا یک خوشه در محل تلاقی وجود دارد. باکره. در زیر ساختار سه بعدی کیهان در مقیاس بزرگ مشاهده می شود.

چه چیزی در کیهان کوچک است ستارگان منظومه شمسی خورشیدی

آنچه در جهان کوچک است

تکرار: بعد - برای تصور بهتر اندازه کهکشان و جهان به عنوان یک کل - دوباره - به کوچکترین مقیاس: - اندازه مدار زمین به مدار یک الکترون در اتم هیدروژن (0.53 * 10-8 سانتی متر) ). - قطر خورشید 0.0046 آنگستروم است. سپس نزدیکترین ستاره در فاصله 0.014 میلی متری از خورشید قرار خواهد گرفت. اندازه کهکشان حدود 35 سانتی متر و از خورشید تا سیاهچاله در مرکز آن 10 سانتی متر خواهد بود (فقط یک پرتاب سنگ!). در این مقیاس، اندازه کیهان (13.7 میلیارد سال نوری) آنقدر بزرگ نیست، فقط 47 کیلومتر 950 متر است. مدل بصری: http://htwins.net/scale2/index.html

تکرار: فاصله مقیاس اندازه اجسام در جهان (از طول بنیادی M. Planck - 10-35 متر تا حد قسمت قابل مشاهده جهان متا کهکشان - 1027 متر)، واقع در مقیاس، و مرکز مقیاس آن

کل جرم جهان قابل مشاهده 1056 گرم است. ابرخوشه های کهکشانی (طبق گفته Vaucouleurs) - 1052 گرم؛ خوشه های غول پیکر کهکشانی که بخشی از یک ابرخوشه هستند - ...1048. میانگین جرم یک کهکشان منفرد اکنون 1044 گرم تخمین زده می شود. تنوع، هنوز در جرمی در محدوده 1032 گرم متمرکز هستند، ایده سیارات مبهم تر است، زیرا، متأسفانه، ما فقط یک خانواده از سیارات را می شناسیم. اما اگر مقادیر شدید (مشتری و پلوتون) را کنار بگذاریم و مقدار متوسط ​​را در نظر بگیریم، چنین نماینده مجاز اورانوس 8.8 * 1028 گرم خواهد بود. ماهواره های سیارات دارای جرم حدود 1024 گرم هستند. سیارک ها در توزیع آنها نمودارها در محدوده 1020 گرم برای بزرگ و 1016 -- برای کوچک هستند. …….. اگرچه هنوز حلقه‌های یخی زحل با معمول‌ترین قطر ۶/۰ متر و در نتیجه جرمی ۱۰ تا ۴ گرم وجود دارد، اما شگفت‌انگیزتر این است که در انتهای دیگر مقیاس جهان در عالم صغیر، شارحان از همان الگو تبعیت می کنند. جرم یک الکترون 9.1 * 10-28 گرم، جرم پروتون و نوترون 1.6 * 10-24 است. و حتی جرم بقیه یک نوترینو، طبق نتایج اولیه، از مرتبه قدر 10-32 گرم است.

کارل سیگان، دانشمند مشهور آمریکایی، "تقویم کیهانی" را گردآوری کرد که بسیار محبوب شده است. او کل تاریخ کیهان، از جمله توسعه حیات روی زمین را در مقیاس یک سال کیهانی معمولی قرار داد. علاوه بر این، تاریخچه خود تمدن بشری تقریباً یک لحظه از چنین تقویمی را پوشش می دهد - صدم ثانیه. در اینجا چگونه به نظر می رسد در سه جدول: جدول 1 تاریخ های قبل از دسامبر بیگ بنگ - 1 ژانویه ظهور کهکشان راه شیری - 1 می ظهور خورشید سیستم - 9 سپتامبر تشکیل سیاره زمین - 14 سپتامبر ظهور حیات در زمین - 25 سپتامبر تشکیل قدیمی ترین کوه های زمین - 2 اکتبر زمان تشکیل قدیمی ترین فسیل ها (باکتری ها و جلبک های سبز آبی) - 9 اکتبر ظهور تولید مثل جنسی - 1 نوامبر قدیمی ترین گیاهان فتوسنتزی - 12 نوامبر یوکاریوت ها (اولین سلول های حاوی هسته) - 15 نوامبر

جدول دوم تقویم کیهانی دسامبر شماره 1 تشکیل اتمسفر اکسیژن در زمین. 5 فوران آتشفشانی شدید و تشکیل کانال ها در مریخ. 16 اولین کرم ها. 17 پایان دوره پرکامبرین. دوران پالئوزوئیک و آغاز دوره کامبرین. پیدایش بی مهرگان. 18 اولین پلانکتون اقیانوسی. ظهور تریلوبیت ها 19 دوره اردویسین. اولین ماهی، اولین مهره داران. 20 سیلور. اولین گیاهان اسپور. گیاهان زمین را تسخیر می کنند. 21 آغاز دوره دونین. اولین حشرات حیوانات زمین را مستعمره می کنند. 22 اولین دوزیستان. اولین حشرات بالدار. 23 دوره کربونیفر. اولین درختان اولین خزندگان. 24 آغاز دوره پرمین. اولین دایناسورها 25 پایان دوران پالئوزوئیک. آغاز دوران مزوزوئیک. 26 دوره تریاس. اولین پستانداران 27 دوره ژوراسیک. اولین پرندگان 28 دوره کرتاسه. اولین گل ها انقراض دایناسورها. 29 پایان دوران مزوزوئیک. عصر سنوزوئیک و آغاز دوره سوم. اولین سیتاسیان. اولین نخستی ها. 30 آغاز رشد لوب های فرونتال قشر مغز در پستانداران. اولین انسان نماها ظهور پستانداران غول پیکر. 31 پایان دوره پلیوسن. دوره کواترنری (پلیستوسن و هولوسن). اولین افراد.

جدول III 31 دسامبر، ساعت، دقیقه، ثانیه ظاهر پروکنسول و راماپیتکوس، اجداد احتمالی میمون ها و انسان ها 13.30.00 اولین مردم 22.30.00 استفاده گسترده از ابزار سنگی 23.00.00 استفاده از آتش توسط مرد مردم پکن 23.4.0. آغاز آخرین دوره یخبندان 23.56.00 استقرار استرالیا 23.58.00 شکوفایی غار نگاری در اروپا 23.59.00 کشف کشاورزی 23.59.20 تمدن نوسنگی - اولین شهرها 23.59.35 23.59.35 اولین سلسله های مصر و 59 توسعه سلسله های مصر23. .50 گشایش نامه; ایالت اکد؛ قوانین حمورابی در بابل؛ پادشاهی میانه در مصر 23.59.52 متالورژی برنز; فرهنگ میسنی؛ جنگ تروجان: فرهنگ اولمک. اختراع قطب نما 23.59.53 متالورژی آهن; اولین امپراتوری آشور؛ پادشاهی اسرائیل؛ تأسیس کارتاژ توسط فنیقی ها 59/23/54 سلسله کین در چین. امپراتوری آشوکا در هند: آتن در زمان پریکلس. تولد بودا 23.59.55 هندسه اقلیدسی; فیزیک ارشمیدوس؛ نجوم بطلمیوسی; امپراتوری روم؛ تولد مسیح 23.59.56 معرفی شمارش صفر و اعشاری در حساب هندی; افول رم؛ فتح مسلمانان 23.59.57 تمدن مایا; سلسله سونگ در چین; امپراتوری بیزانس؛ حمله مغول؛ جنگهای صلیبی 59.23.58 رنسانس در اروپا; سفرها و اکتشافات جغرافیایی اروپایی ها و چینی ها در دوران سلسله مینگ، ورود روش تجربی به علم 59/23/59

توسعه گسترده علم و فناوری؛ ظهور فرهنگ جهانی؛ ایجاد وسایلی که قادر به نابودی نسل بشر هستند، اولین گام ها در اکتشافات فضایی و جستجوی هوش فرازمینی - لحظه حال و در اولین ثانیه های سال نو عصر غیرواقعی تکامل کیهان در حدود سال 1014 به پایان می رسد. سال ها. این دوره 10 هزار برابر بیشتر از زمانی است که ظاهراً از آغاز انبساط کیهان تا به امروز گذشته است. بعد نوبت به کهکشان هایی می رسد که از صدها و صدها میلیارد ستاره تشکیل شده اند. در مراکز کهکشان ها، سیاهچاله های بسیار پرجرم وجود دارد، برای آینده کهکشان ها، رویدادهای بسیار نادر در زمان ما مهم هستند، زمانی که یک ستاره در نتیجه برهم کنش گرانشی با سایر ستارگان، سرعت بالایی پیدا کند، کهکشان را ترک کند و بچرخد. ستاره ها به تدریج کهکشان را ترک می کنند و قسمت مرکزی آن به تدریج کوچک می شود و به یک خوشه ستاره ای بسیار فشرده تبدیل می شود. در چنین خوشه ای ستارگان با یکدیگر برخورد می کنند و تبدیل به گاز می شوند و این گاز عمدتاً سقوط می کند. مرحله نهایی یک "سیاهچاله" بسیار پرجرم است که بقایای ستارگان در بخش مرکزی کهکشان و پراکندگی حدود 90 درصد از تمام ستارگان در بیرون را بلعید. روند نابودی کهکشان‌ها در حدود 1019 سال آینده به پایان می‌رسد، تا این زمان همه ستاره‌ها مدت‌هاست که ناپدید شده و حق ستاره نامیدن را از دست داده‌اند.

میانگین عمر یک پروتون تقریباً 1032 سال تخمین زده می شود. محصول نهایی فروپاشی پروتون یک پوزیترون، تابش به شکل فوتون، نوترینو و احتمالاً یک یا چند جفت الکترون-پوزیترون است. بنابراین، در حدود 1032 سال، مواد هسته ای به طور کامل متلاشی خواهد شد. حتی ستاره های منقرض شده نیز از جهان ناپدید خواهند شد. پس از 1032 سال، تمام مواد هسته ای به طور کامل متلاشی می شوند، ستارگان و سیارات به فوتون و نوترینو تبدیل می شوند. و "سیاهچاله ها" ابدی نیستند. همانطور که می دانیم در میدان گرانشی نزدیک یک "سیاهچاله" تولد ذرات اتفاق می افتد. علاوه بر این، «سیاهچاله‌ها» با جرمی برابر با جرم ستاره‌ای یا بیشتر، کوانتوم‌های تابشی تولید می‌کنند. این فرآیند منجر به کاهش جرم "سیاهچاله" می شود و به تدریج به فوتون، نوترینو و گراویتون تبدیل می شود. یک "سیاهچاله" با جرم 10 جرم خورشیدی در 1069 سال تبخیر می شود و یک "سیاهچاله" فوق العاده عظیم که جرم آن میلیاردها برابر بیشتر است، در 1096 سال تبخیر می شود. به دلیل انبساط کیهان. چگالی تابش همانطور که قبلاً ذکر شد سریعتر از پلاسمای چگالی الکترونیکی پوزیترون سقوط می کند و در 10100 سال آینده این پلاسمای خاص غالب خواهد شد و علاوه بر آن عملاً چیزی در کیهان باقی نخواهد ماند. پس از 10100 سال، جهان عملاً فقط الکترون‌ها و پوزیترون‌ها باقی می‌ماند که در فضا با چگالی بسیار ناچیز پراکنده شده‌اند: یک ذره حجمی برابر با 10185 حجم از هر چیزی که امروز قابل مشاهده است را تشکیل می‌دهد.

عکس‌هایی که از سطح مریخ گرفته شده، آثاری از یک جریان خشک شده را نشان می‌دهد. همانطور که در وب سایت آژانس در 27 سپتامبر گزارش شده است، عکس های گرفته شده توسط مریخ نورد کنجکاوی در دهانه گیل سنگریزه هایی را نشان می دهد که توسط یک جریان باستانی آورده شده است. آخرین اخبار نجوم 1391-10-09:

سرویس مطبوعاتی آژانس فضایی فدرال اعلام کرد، آزمایش‌های روی پروژه Radioastronhttp://ria.ru/science/20120918/753411048.htmlRoscosmos آغاز پذیرش درخواست‌ها برای آزمایش‌های علمی در پروژه Radioastron را اعلام کرد. «اولین مسابقه آزاد علمی در این پیام اشاره شده است که تحقیقات، کاربردهای تداخل سنج فضایی زمین-فضای "رادیوآسترون" را برای دوره رصدی جولای 2013 تا ژوئن 2014 اعلام کرده است." آخرین اخبار نجوم 2012.

معرفی

بخش اصلی

1. کیهان شناسی

2-ساختار جهان:

2.1. متاکهکشانی

2.2. کهکشان ها

2.3. ستاره ها

2.4 سیاره و منظومه شمسی

3. وسیله ای برای مشاهده اشیاء جهان

4. مشکل جستجوی تمدن های فرازمینی

نتیجه

معرفی

کیهان جهانی ترین شیء مگا جهان است که از نظر زمان و مکان بی حد و حصر است. بر اساس ایده های مدرن، این یک کره عظیم و وسیع است. فرضیه های علمی در مورد جهان "باز"، یعنی "به طور مداوم در حال انبساط"، و همچنین "بسته"، یعنی یک جهان "تپش دار" وجود دارد. هر دو فرضیه در چندین نسخه وجود دارد. با این حال، تحقیقات بسیار دقیق مورد نیاز است تا زمانی که یکی از آنها به یک نظریه علمی کم و بیش مستدل تبدیل شود.

جهان در سطوح مختلف، از ذرات بنیادی معمولی گرفته تا ابرخوشه های غول پیکر کهکشانی، با ساختار مشخص می شود. ساختار کیهان موضوع مطالعه کیهان‌شناسی است، یکی از شاخه‌های مهم علوم طبیعی، که در تقاطع بسیاری از علوم طبیعی قرار دارد: نجوم، فیزیک، شیمی و غیره. ساختار مدرن کیهان نتیجه کیهان است. تکامل، که در طی آن کهکشان ها از پیش کهکشان ها، ستارگان از پیش ستاره ها، ابر پیش سیاره ای - سیاره تشکیل شدند.

کیهان شناسی

کیهان شناسی یک نظریه اخترفیزیکی در مورد ساختار و پویایی تغییرات در متاکهکشان است که شامل درک خاصی از خواص کل جهان است.

اصطلاح کیهان شناسی خود از دو کلمه یونانی گرفته شده است: cosmos - جهان و logos - قانون، دکترین. کیهان شناسی در هسته خود شاخه ای از علوم طبیعی است که از دستاوردها و روش های نجوم، فیزیک، ریاضیات و فلسفه استفاده می کند. اساس علمی طبیعی کیهان‌شناسی مشاهدات نجومی کهکشان و دیگر منظومه‌های ستاره‌ای، نسبیت عام، فیزیک ریز فرآیندها و چگالی انرژی بالا، ترمودینامیک نسبیتی و تعدادی دیگر از نظریه‌های فیزیکی جدید است.

بسیاری از مفاد کیهان شناسی مدرن فوق العاده به نظر می رسند. مفاهیم جهان، بی نهایت، و انفجار بزرگ قابل درک فیزیکی بصری نیستند. چنین اشیا و فرآیندهایی را نمی توان مستقیماً گرفت. به دلیل این شرایط، این تصور به وجود می آید که ما در مورد چیزی ماوراء طبیعی صحبت می کنیم. اما چنین برداشتی فریبنده است، زیرا عملکرد کیهان شناسی بسیار سازنده است، اگرچه بسیاری از مفاد آن فرضی است.

کیهان‌شناسی مدرن شاخه‌ای از نجوم است که داده‌های فیزیک و ریاضیات و همچنین اصول فلسفی جهانی را ترکیب می‌کند، بنابراین ترکیبی از دانش علمی و فلسفی را نشان می‌دهد. چنین ترکیبی در کیهان‌شناسی ضروری است، زیرا آزمایش افکار در مورد منشأ و ساختار جهان از نظر تجربی دشوار است و اغلب در قالب فرضیه‌های نظری یا مدل‌های ریاضی وجود دارد. تحقیقات کیهان‌شناسی معمولاً از تئوری به عمل، از مدلی به آزمایش دیگر توسعه می‌یابد و در اینجا اصول اولیه فلسفی و کلی علمی اهمیت زیادی پیدا می‌کند. به همین دلیل، مدل های کیهان شناختی به طور قابل توجهی با یکدیگر متفاوت هستند - آنها اغلب بر اساس اصول اولیه فلسفی متضاد هستند. به نوبه خود، هر گونه نتیجه گیری کیهان شناختی نیز بر ایده های فلسفی کلی در مورد ساختار جهان تأثیر می گذارد، یعنی. ایده های اساسی فرد را در مورد جهان و خودش تغییر دهد.

مهم‌ترین فرض کیهان‌شناسی مدرن این است که قوانین طبیعت که با مطالعه بخش بسیار محدودی از کیهان وضع شده‌اند، می‌توانند به مناطق بسیار وسیع‌تری و در نهایت به کل جهان تعمیم داده شوند. نظریه های کیهان شناسی بسته به اینکه بر چه اصول فیزیکی و قوانینی مبتنی هستند، متفاوت هستند. مدل هایی که بر اساس آنها ساخته شده اند باید امکان آزمایش برای منطقه قابل مشاهده کیهان را فراهم کنند و نتایج این نظریه باید با مشاهدات تأیید شود یا در هر صورت با آنها در تضاد نباشد.

ساختار کیهان

متا کهکشان

متا کهکشان بخشی از کیهان است که می توان آن را با ابزارهای نجومی بررسی کرد. از صدها میلیارد کهکشان تشکیل شده است که هر یک به دور محور خود می چرخند و همزمان با سرعتی بین 200 تا 150000 کیلومتر از یکدیگر پراکنده می شوند. sec.(2).

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های متا کهکشان، انبساط دائمی آن است، همانطور که «گسترش» خوشه‌های کهکشانی نشان می‌دهد. شواهدی که نشان می‌دهد خوشه‌های کهکشانی در حال دور شدن از یکدیگر هستند، از «تغییر قرمز» در طیف‌های کهکشانی و کشف CMB (تابش پس‌زمینه فراکهکشانی مربوط به دمای حدود 2.7 کلوین) ناشی می‌شود (1).

یک پیامد مهم از پدیده انبساط متا کهکشان به دست می آید: در گذشته، فاصله بین کهکشان ها کمتر بود. و اگر در نظر بگیریم که خود کهکشانها در گذشته ابرهای گازی گسترده و کمیاب بوده اند، پس بدیهی است که میلیاردها سال پیش مرزهای این ابرها بسته شده و یک ابر گازی همگن را تشکیل داده است که انبساط دائمی را تجربه کرده است.

یکی دیگر از ویژگی های مهم متا کهکشان توزیع یکنواخت ماده در آن است (بخش عمده آن در ستاره ها متمرکز شده است). در حالت فعلی، متاکهکشان در مقیاسی در حدود 200 مگاپیکسل همگن است. بعید است که او در گذشته اینگونه بوده باشد. در همان ابتدای گسترش متاکهکشان، ناهمگنی ماده به خوبی می توانست وجود داشته باشد. جستجوی آثار ناهمگونی در حالات گذشته متا کهکشان یکی از مهم ترین مسائل نجوم برون کهکشانی است (2).

همگنی متا کهکشان (و جهان) را باید به این معنا درک کرد که عناصر ساختاری ستارگان و کهکشان های دور، قوانین فیزیکی که آنها از آنها پیروی می کنند و ثابت های فیزیکی ظاهراً در همه جا با درجه بالایی از یکسان هستند. دقت، یعنی مانند منطقه ما متا کهکشان، از جمله زمین. یک کهکشان معمولی که صدها میلیون سال نوری از ما فاصله دارد، اساساً شبیه کهکشان ما است. بنابراین، طیف اتم ها، قوانین شیمی و فیزیک اتمی در آنجا با قوانین پذیرفته شده در زمین یکسان است. این شرایط باعث می شود که قوانین فیزیک کشف شده در یک آزمایشگاه زمینی با اطمینان به مناطق وسیع تری از کیهان گسترش یابد.

ایده همگنی متا کهکشان بار دیگر ثابت می کند که زمین هیچ موقعیت ممتازی در جهان ندارد. البته، زمین، خورشید و کهکشان برای ما انسان‌ها مهم و استثنایی به نظر می‌رسند، اما برای کل جهان چنین نیستند.

بر اساس مفاهیم مدرن، متا کهکشان با ساختار سلولی (مشبک، متخلخل) مشخص می شود. این ایده‌ها بر اساس داده‌های رصدی نجومی است که نشان می‌دهد کهکشان‌ها به طور مساوی توزیع نشده‌اند، اما در نزدیکی مرزهای سلول‌هایی متمرکز شده‌اند که در آن تقریباً هیچ کهکشانی وجود ندارد. علاوه بر این، حجم عظیمی از فضا پیدا شده است که هنوز کهکشان هایی در آنها کشف نشده اند.

اگر بخش‌های مجزای متاکهکشان را نگیریم، بلکه ساختار بزرگ مقیاس آن را به‌عنوان یک کل در نظر بگیریم، بدیهی است که در این ساختار مکان‌ها یا جهت‌های خاص و متمایزی وجود ندارد و ماده به طور نسبتاً مساوی توزیع شده است.

سن متا کهکشان نزدیک به سن کیهان است، زیرا شکل گیری ساختار آن در دوره پس از جدایی ماده و تابش اتفاق می افتد. بر اساس داده های مدرن، سن متاکهکشان 15 میلیارد سال تخمین زده می شود. دانشمندان بر این باورند که عصر کهکشان هایی که در یکی از مراحل اولیه گسترش متا کهکشان شکل گرفته اند ظاهراً به این نزدیک است.

کهکشان ها

کهکشان مجموعه ای از ستارگان در حجم عدسی شکل است. بیشتر ستارگان در صفحه تقارن این حجم (صفحه کهکشانی) متمرکز شده اند، بخش کوچکتری در حجم کروی (هسته کهکشانی) متمرکز شده است.

علاوه بر ستاره ها، کهکشان ها شامل ماده بین ستاره ای (گازها، غبار، سیارک ها، دنباله دارها)، میدان های الکترومغناطیسی و گرانشی و تشعشعات کیهانی هستند. منظومه شمسی در نزدیکی صفحه کهکشانی کهکشان ما قرار دارد. برای یک ناظر روی زمین، ستارگان متمرکز در صفحه کهکشانی در تصویر مرئی کهکشان راه شیری ادغام می شوند.

مطالعه سیستماتیک کهکشان ها در آغاز قرن گذشته آغاز شد، زمانی که ابزارهایی بر روی تلسکوپ ها برای تجزیه و تحلیل طیفی انتشار نور از ستاره ها نصب شد.

ستاره شناس آمریکایی ای. هابل روشی را برای طبقه بندی کهکشان های شناخته شده در آن زمان با در نظر گرفتن شکل مشاهده شده آنها ایجاد کرد. طبقه‌بندی او چندین نوع (طبقه) از کهکشان‌ها را مشخص می‌کند که هر کدام زیرگروه‌ها یا زیر کلاس‌هایی دارند. او همچنین توزیع درصد تقریبی کهکشان‌های مشاهده شده را تعیین کرد: شکل بیضی (تقریباً 25%)، مارپیچی (تقریباً 50%)، کهکشان‌های عدسی شکل (تقریباً 20%) و کهکشان‌های عجیب و غریب (با شکل نامنظم) (تقریباً 5%) (2).

کهکشان های بیضی شکل فضایی یک بیضی با درجات مختلف فشرده سازی دارند. آنها ساده ترین ساختار هستند: توزیع ستاره ها به طور یکنواخت از مرکز کاهش می یابد.

کهکشان های نامنظم شکل مشخصی ندارند و فاقد هسته مرکزی هستند.

کهکشان های مارپیچی به شکل مارپیچی شامل بازوهای مارپیچی ارائه می شوند. این پرتعدادترین نوع کهکشان است که شامل کهکشان ما - کهکشان راه شیری است.

کهکشان راه شیری در یک شب بدون ماه به وضوح قابل مشاهده است. به نظر می رسد که این مجموعه ای از توده های سحابی درخشان است که از یک طرف افق به سمت دیگر کشیده شده است و تقریباً از 150 میلیارد ستاره تشکیل شده است. شکل آن مانند یک توپ صاف است. در مرکز آن هسته ای وجود دارد که از آن چندین شاخه ستاره ای مارپیچی بیرون می آید. کهکشان ما بسیار بزرگ است: از یک لبه به لبه دیگر، یک پرتو نور حدود 100 هزار سال زمینی را طی می کند. بیشتر ستاره های آن در یک قرص غول پیکر به ضخامت حدود 1500 سال نوری متمرکز شده اند. در فاصله ای حدود 2 میلیون سال نوری از ما، نزدیک ترین کهکشان به ما - سحابی آندرومدا قرار دارد، که در ساختارش شبیه کهکشان راه شیری است، اما اندازه آن به طور قابل توجهی از آن فراتر می رود.  کهکشان ما، سحابی آندرومدا، همراه با دیگر منظومه های ستاره ای همسایه یک گروه محلی از کهکشان ها را تشکیل می دهند. خورشید در فاصله حدود 30 هزار سال نوری از مرکز کهکشان قرار دارد.

امروزه مشخص شده است که کهکشان ها در ساختارهای پایدار (خوشه ها و ابرخوشه های کهکشانی) متحد می شوند. ستاره شناسان ابر کهکشانی را با چگالی 220032 کهکشان در درجه مربع می شناسند. کهکشان ما بخشی از خوشه ای از کهکشان ها به نام سیستم محلی است.

سیستم محلی شامل کهکشان ما، کهکشان آندرومدا، کهکشان مارپیچی از صورت فلکی مثلث و 31 منظومه ستاره ای دیگر است. قطر این سیستم 7 میلیون سال نوری است. این ارتباط از کهکشان ها شامل کهکشان آندرومدا است که به طور قابل توجهی بزرگتر از کهکشان ما است: قطر آن بیش از 300 هزار سال نوری است. سال ها. در فاصله 2.3 میلیون sv واقع شده است. سال از کهکشان ما فاصله دارد و از چندین میلیارد ستاره تشکیل شده است. همراه با چنین کهکشان عظیمی مانند سحابی آندرومدا، ستاره شناسان از کهکشان های کوتوله آگاه هستند (3).

کهکشان‌های تقریباً کروی شکل به اندازه 3000 سال نوری در صورت فلکی لئو و مجسمه‌ساز کشف شدند. سال در قطر داده هایی در مورد اندازه های خطی ساختارهای بزرگ مقیاس زیر در جهان وجود دارد: منظومه های ستاره ای - 108 کیلومتر، کهکشان هایی حاوی حدود 1013 ستاره - 3104 نور. سال، خوشه کهکشانی (از 50 کهکشان درخشان) - 107 sv. سال، ابرخوشه‌های کهکشانی - 109 sv. سال ها. فاصله بین خوشه های کهکشانی تقریبا 20107 لیوان است. سال (1).

نام کهکشان ها معمولاً نسبت به کاتالوگ مربوطه داده می شود: نام کاتالوگ به اضافه شماره کهکشان (NGC2658 که NGC فهرست کلی جدید درایر است، 2658 تعداد کهکشان در این فهرست است). به عنوان سحابی هایی با درخشندگی خاص ثبت شده است. در نیمه دوم قرن بیستم. مشخص شد که طبقه بندی کهکشان هابل دقیق نیست: انواع کهکشان ها با شکل های عجیب و غریب وجود دارد. سیستم محلی (خوشه کهکشان ها) بخشی از یک ابرخوشه غول پیکر از کهکشان ها است که قطر آن 100 میلیون سال است؛ سیستم محلی ما در فاصله بیش از 30 میلیون سال نوری از مرکز این ابرخوشه قرار دارد. سال (1). نجوم مدرن از طیف گسترده ای از روش ها برای مطالعه اجرام واقع در فواصل دور از ناظر استفاده می کند. روش اندازه گیری رادیولوژیکی که در آغاز قرن گذشته توسعه یافت، جایگاه بزرگی را در تحقیقات نجومی اشغال می کند.

ستاره ها

دنیای ستاره ها فوق العاده متنوع است. و اگرچه همه ستاره ها مانند خورشید توپ های داغی هستند، اما ویژگی های فیزیکی آنها کاملاً متفاوت است. آنها بزرگتر از خورشید هستند.

علاوه بر ستارگان غول پیکر، ستارگان کوتوله نیز وجود دارند که اندازه آنها به طور قابل توجهی از خورشید کوچکتر است. برخی از کوتوله ها کوچکتر از زمین و حتی ماه هستند. در کوتوله‌های سفید، واکنش‌های گرما هسته‌ای عملاً اتفاق نمی‌افتد، آنها فقط در جو این ستارگان امکان‌پذیر هستند، جایی که هیدروژن از محیط بین ستاره‌ای وارد می‌شود. اساساً این ستاره ها به دلیل ذخایر عظیم انرژی حرارتی می درخشند. زمان خنک شدن آنها صدها میلیون سال است. به تدریج، کوتوله سفید سرد می شود، رنگ آن از سفید به زرد و سپس به قرمز تغییر می کند. در نهایت، به یک کوتوله سیاه تبدیل می شود - یک ستاره کوچک مرده و سرد به اندازه کره زمین که از منظومه سیاره ای دیگر قابل مشاهده نیست (3).

ستاره های نوترونی نیز وجود دارد - اینها هسته های اتمی عظیمی هستند.

ستارگان دمای سطح متفاوتی دارند - از چند هزار تا ده ها هزار درجه. بر این اساس، رنگ ستاره ها نیز متمایز می شود. ستاره های نسبتا "سرد" با دمای 3-4 هزار درجه قرمز هستند. خورشید ما، با سطح "گرم" تا 6 هزار درجه، رنگ مایل به زرد دارد. داغ ترین ستارگان - با دمای بالای 12 هزار درجه - سفید و مایل به آبی هستند.

ستاره ها به صورت مجزا وجود ندارند، بلکه منظومه هایی را تشکیل می دهند. ساده ترین سیستم های ستاره ای از 2 یا چند ستاره تشکیل شده اند. ستارگان همچنین در گروه های بزرگتر - خوشه های ستاره ای متحد می شوند.

سن ستارگان در طیف نسبتاً وسیعی از مقادیر متفاوت است: از 15 میلیارد سال، مربوط به سن کیهان، تا صدها هزار - جوانترین. ستاره هایی هستند که در حال حاضر در حال شکل گیری هستند و در مرحله پیش ستاره ای هستند، یعنی هنوز به ستاره های واقعی تبدیل نشده اند.

تولد ستارگان در سحابی های گاز-گرد و غبار تحت تأثیر نیروهای گرانشی، مغناطیسی و نیروهای دیگر رخ می دهد که به دلیل آن همگنی های ناپایدار شکل می گیرد و مواد پراکنده به مجموعه ای از تراکم ها تجزیه می شود. اگر این تراکم ها به اندازه کافی ادامه داشته باشند، با گذشت زمان به ستاره تبدیل می شوند. توجه به این نکته مهم است که روند تولد یک ستاره منزوی نیست، بلکه از تداعی های ستاره ای است.

ستاره یک توپ پلاسما است. بخش عمده (99-98 درصد) ماده مرئی در بخشی از کیهان که برای ما شناخته شده است در ستارگان متمرکز شده است. ستاره ها منابع قدرتمند انرژی هستند. به ویژه، حیات روی زمین وجود خود را مدیون انرژی تابشی خورشید است.

ستاره یک سیستم پلاسمایی پویا و در حال تغییر جهت است. در طول زندگی یک ستاره، ترکیب شیمیایی و توزیع عناصر شیمیایی آن به طور قابل توجهی تغییر می کند. در مراحل بعدی توسعه، ماده ستاره ای به حالت گاز منحط می رود (که در آن تأثیر مکانیکی کوانتومی ذرات روی یکدیگر به طور قابل توجهی بر خواص فیزیکی آن - فشار، ظرفیت گرمایی و غیره تأثیر می گذارد) و گاهی اوقات ماده نوترونی (تپ اخترها - نوترون) ستاره ها، انفجارها - منابع اشعه ایکس و غیره).

ستارگان از ماده کیهانی در نتیجه تراکم آن تحت تأثیر نیروهای گرانشی، مغناطیسی و سایر نیروها متولد می شوند. تحت تأثیر نیروهای گرانشی جهانی، یک توپ متراکم از یک ابر گاز - یک پیش ستاره تشکیل می شود که تکامل آن از سه مرحله می گذرد.

اولین مرحله تکامل با جداسازی و فشرده شدن ماده کیهانی همراه است. دومی نشان دهنده فشرده سازی سریع یک پیش ستاره است. در برخی مواقع، فشار گاز درون پروتوستار افزایش می‌یابد، که روند فشرده‌سازی آن را کند می‌کند، اما دما در نواحی داخلی هنوز برای شروع یک واکنش گرما هسته‌ای ناکافی است. در مرحله سوم، پیش ستاره به انقباض ادامه می دهد و دمای آن افزایش می یابد که منجر به شروع یک واکنش گرما هسته ای می شود. فشار گازی که از ستاره خارج می شود با نیروی گرانش متعادل می شود و توپ گاز فشرده نمی شود. یک جسم تعادلی تشکیل می شود - یک ستاره. چنین ستاره ای یک سیستم خود تنظیم است. اگر دمای داخل افزایش نیابد، ستاره باد می کند. به نوبه خود، سرد شدن ستاره منجر به فشرده سازی و گرمایش بعدی آن می شود و واکنش های هسته ای در آن تسریع می شود. بنابراین، تعادل دما بازیابی می شود. فرآیند تبدیل یک پیش ستاره به ستاره میلیون ها سال طول می کشد که در مقیاس کیهانی نسبتاً کوتاه است.

تولد ستاره ها در کهکشان ها به طور مداوم اتفاق می افتد. این فرآیند همچنین مرگ مداوم ستاره ها را جبران می کند. بنابراین، کهکشان ها از ستاره های پیر و جوان تشکیل شده اند. قدیمی ترین ستاره ها در خوشه های کروی متمرکز شده اند، سن آنها با سن کهکشان قابل مقایسه است. این ستارگان با شکسته شدن ابر پیش کهکشانی به توده های کوچکتر و کوچکتر شکل گرفتند. ستارگان جوان (حدود 100 هزار سال قدمت) به دلیل انرژی فشردگی گرانشی وجود دارند که ناحیه مرکزی ستاره را تا دمای 10-15 میلیون کلوین گرم می کند و واکنش گرما هسته ای تبدیل هیدروژن به هلیوم را "محرک" می کند. این واکنش گرما هسته ای است که منبع درخشش خود ستارگان است.

از لحظه ای که واکنش گرما هسته ای شروع می شود و هیدروژن را به هلیوم تبدیل می کند، ستاره ای مانند خورشید ما به دنباله به اصطلاح اصلی حرکت می کند که طبق آن ویژگی های ستاره در طول زمان تغییر می کند: درخشندگی، دما، شعاع، ترکیب شیمیایی و جرم. پس از سوختن هیدروژن، یک هسته هلیوم در ناحیه مرکزی ستاره تشکیل می شود. واکنش های گرما هسته ای هیدروژن همچنان رخ می دهد، اما فقط در یک لایه نازک در نزدیکی سطح این هسته. واکنش های هسته ای به سمت اطراف ستاره حرکت می کنند. هسته سوخته شروع به کوچک شدن می کند و پوسته بیرونی شروع به بزرگ شدن می کند. پوسته به اندازه های عظیم متورم می شود، دمای بیرونی پایین می آید و ستاره وارد مرحله غول سرخ می شود. از این لحظه ستاره وارد مرحله پایانی زندگی خود می شود. خورشید ما این انتظار را در حدود 8 میلیارد سال آینده دارد. در عین حال، اندازه آن تا مدار عطارد و شاید حتی به مدار زمین افزایش می یابد، به طوری که چیزی از سیارات زمینی باقی نمی ماند (یا سنگ های ذوب شده باقی می مانند).

غول سرخ با دمای بیرونی پایین اما درونی بسیار بالا مشخص می شود. در عین حال، هسته‌های سنگین‌تر به طور فزاینده‌ای در فرآیندهای ترموهسته‌ای گنجانده می‌شوند که منجر به سنتز عناصر شیمیایی و از دست دادن مداوم ماده توسط غول سرخ می‌شود که به فضای بین ستاره‌ای پرتاب می‌شود. بنابراین، تنها در یک سال، خورشید با قرار گرفتن در مرحله غول سرخ، می تواند یک میلیونم وزن خود را از دست بدهد. تنها در عرض ده تا صد هزار سال، تنها هسته مرکزی هلیوم از غول سرخ باقی می ماند و ستاره به یک کوتوله سفید تبدیل می شود. بنابراین، کوتوله سفید در درون غول سرخ بالغ می‌شود و سپس بقایای پوسته، لایه‌های سطحی، که یک سحابی سیاره‌ای را در اطراف ستاره تشکیل می‌دهند، می‌ریزد.

کوتوله های سفید از نظر اندازه کوچک هستند - قطر آنها حتی کوچکتر از قطر زمین است، اگرچه جرم آنها با خورشید قابل مقایسه است. چگالی چنین ستاره ای میلیاردها بار بیشتر از چگالی آب است. یک سانتی متر مکعب از ماده آن بیش از یک تن وزن دارد. با این وجود، این ماده یک گاز است، البته با چگالی هیولایی. ماده ای که یک کوتوله سفید را می سازد یک گاز یونیزه بسیار متراکم است که از هسته های اتمی و تک تک الکترون ها تشکیل شده است.

در کوتوله‌های سفید، واکنش‌های گرما هسته‌ای عملاً اتفاق نمی‌افتد، آنها فقط در جو این ستارگان امکان‌پذیر هستند، جایی که هیدروژن از محیط بین ستاره‌ای وارد می‌شود. اساساً این ستاره ها به دلیل ذخایر عظیم انرژی حرارتی می درخشند. زمان خنک شدن آنها صدها میلیون سال است. به تدریج، کوتوله سفید سرد می شود، رنگ آن از سفید به زرد و سپس به قرمز تغییر می کند. در نهایت، به یک کوتوله سیاه تبدیل می شود - یک ستاره کوچک مرده و سرد به اندازه کره زمین که از منظومه سیاره ای دیگر قابل مشاهده نیست.

ستارگان پرجرم تر تا حدودی متفاوت رشد می کنند. آنها فقط چند ده میلیون سال زندگی می کنند. هیدروژن در آنها خیلی سریع می سوزد و تنها در 2.5 میلیون سال به غول های قرمز تبدیل می شوند. در همان زمان، دمای هسته هلیوم آنها تا چند صد میلیون درجه افزایش می یابد. این دما باعث می شود تا واکنش های چرخه کربن رخ دهد (همجوشی هسته های هلیوم، که منجر به تشکیل کربن می شود). هسته کربن به نوبه خود می تواند هسته هلیوم دیگری را بچسباند و هسته اکسیژن، نئون و غیره را تشکیل دهد. تمام راه تا سیلیکون هسته سوزان ستاره منقبض می شود و درجه حرارت در آن به 3-10 میلیارد درجه افزایش می یابد. در چنین شرایطی، واکنش های ترکیبی تا تشکیل هسته های آهن - پایدارترین عنصر شیمیایی در کل دنباله ادامه می یابد. عناصر شیمیایی سنگین‌تر - از آهن گرفته تا بیسموت - نیز در اعماق غول‌های قرمز، در فرآیند جذب آهسته نوترون، تشکیل می‌شوند. در این حالت، انرژی مانند واکنش های گرما هسته ای آزاد نمی شود، بلکه برعکس، جذب می شود. در نتیجه، فشردگی ستاره در حال افزایش است (4).

تشکیل سنگین ترین هسته ها، که جدول تناوبی را می بندند، احتمالاً در پوسته ستارگان در حال انفجار، در حین تبدیل آنها به نواختر یا ابرنواختر، که برخی از غول های قرمز به آن تبدیل می شوند، رخ می دهد. در یک ستاره سرباره، تعادل به هم می‌خورد، گاز الکترونی دیگر قادر به تحمل فشار گاز هسته‌ای نیست. فروپاشی رخ می دهد - فشردگی فاجعه بار ستاره، "به سمت داخل منفجر می شود." اما اگر دفع ذرات یا هر دلیل دیگری همچنان این فروپاشی را متوقف کند، یک انفجار قدرتمند رخ می دهد - یک انفجار ابرنواختر. در همان زمان، نه تنها پوسته ستاره، بلکه تا 90 درصد از جرم آن به فضای اطراف پرتاب می شود که منجر به تشکیل سحابی های گازی می شود. در همان زمان، درخشندگی ستاره میلیاردها برابر افزایش می یابد. بنابراین، یک انفجار ابرنواختری در سال 1054 ثبت شد. در تواریخ چینی، ثبت شده است که در طول روز، مانند زهره، به مدت 23 روز قابل مشاهده است. در زمان ما، ستاره شناسان دریافته اند که این ابرنواختر سحابی خرچنگ را که منبع قدرتمندی برای انتشار رادیویی است، پشت سر گذاشته است (5).

انفجار یک ابرنواختر با آزاد شدن مقدار زیادی انرژی همراه است. در این حالت پرتوهای کیهانی تولید می شود که تابش پس زمینه طبیعی و دوزهای معمولی تابش کیهانی را به شدت افزایش می دهد. بنابراین، اخترفیزیکدانان محاسبه کرده اند که تقریباً هر 10 میلیون سال یک بار، ابرنواخترها در نزدیکی خورشید فوران می کنند و پس زمینه طبیعی را 7 هزار برابر افزایش می دهند. این مملو از جهش های جدی موجودات زنده روی زمین است. علاوه بر این، در طول یک انفجار ابرنواختر، کل پوسته بیرونی ستاره همراه با "سرباره" که در آن انباشته شده است - عناصر شیمیایی، نتایج حاصل از سنتز هسته، ریخته می شود. بنابراین، محیط بین ستاره ای نسبتاً سریع تمام عناصر شیمیایی شناخته شده فعلی را که سنگین تر از هلیوم هستند به دست می آورد. ستارگان نسل های بعدی، از جمله خورشید، از همان ابتدا حاوی ترکیبی از عناصر سنگین در ترکیب خود و در ترکیب ابر گاز و غبار اطراف خود هستند (5).

سیارات و منظومه شمسی

منظومه شمسی یک منظومه ستاره-سیاره است. تقریباً 200 میلیارد ستاره در کهکشان ما وجود دارد که در میان آنها کارشناسان معتقدند که برخی از ستاره ها سیاره دارند. منظومه شمسی شامل یک جسم مرکزی، خورشید و نه سیاره با ماهواره هایشان است (بیش از 60 ماهواره شناخته شده است). قطر منظومه شمسی بیش از 11.7 میلیارد کیلومتر است. (2).

در آغاز قرن بیست و یکم. جسمی در منظومه شمسی کشف شد که ستاره شناسان آن را سدنا (نام الهه اقیانوس اسکیموها) نامیدند. سدنا 2000 کیلومتر قطر دارد. یک دور به دور خورشید 10500 سال زمینی است(7).

برخی از ستاره شناسان این جرم را سیاره ای در منظومه شمسی می نامند. ستاره شناسان دیگر سیارات را فقط آن دسته از اجرام فضایی می نامند که دارای هسته مرکزی با دمای نسبتاً بالا هستند. به عنوان مثال، دمای مرکز مشتری به 20000 کلوین تخمین زده می شود. از آنجایی که سدنا در حال حاضر در فاصله حدود 13 میلیارد کیلومتری از مرکز منظومه شمسی قرار دارد، اطلاعات در مورد این جرم بسیار کمیاب است. در دورترین نقطه مدار، فاصله سدنا تا خورشید به مقدار زیادی می رسد - 130 میلیارد کیلومتر.

منظومه ستاره ای ما شامل دو کمربند از سیارات کوچک (سیارک ها) است. اولی بین مریخ و مشتری (شامل بیش از 1 میلیون سیارک) قرار دارد، دومی فراتر از مدار سیاره نپتون است. قطر برخی از سیارک ها بیش از 1000 کیلومتر است. مرزهای بیرونی منظومه شمسی توسط ابری به نام اورت احاطه شده است که به افتخار ستاره شناس هلندی که وجود این ابر را در قرن گذشته فرضیه داده بود، نامگذاری شده است. اخترشناسان بر این باورند که لبه این ابر نزدیک به منظومه شمسی از یخ‌های آب و متان (هسته‌های دنباله‌دار) تشکیل شده است که مانند کوچک‌ترین سیارات، تحت تأثیر گرانش آن در فاصله بیش از 12 میلیارد به دور خورشید می‌چرخند. کیلومتر تعداد این سیارات مینیاتوری به میلیاردها می رسد (2).

منظومه شمسی گروهی از اجرام آسمانی است که از نظر اندازه و ساختار فیزیکی بسیار متفاوت هستند. این گروه شامل: خورشید، نه سیاره بزرگ، ده ها ماهواره سیاره ای، هزاران سیاره کوچک (سیارک)، صدها دنباله دار، تعداد بی شماری شهاب سنگ است. همه این اجسام به دلیل نیروی گرانشی جسم مرکزی - خورشید - در یک سیستم متحد می شوند. منظومه شمسی یک منظومه منظم است که قوانین ساختاری خاص خود را دارد. ماهیت یکپارچه منظومه شمسی در این واقعیت آشکار می شود که تمام سیارات در یک جهت و تقریباً در یک صفحه به دور خورشید می چرخند. خورشید، سیارات، ماهواره های سیارات به دور محورهای خود در همان جهتی می چرخند که در امتداد مسیر خود حرکت می کنند. ساختار منظومه شمسی نیز طبیعی است: هر سیاره بعدی تقریباً دو برابر سیاره قبلی از خورشید فاصله دارد (2).

منظومه شمسی تقریباً 5 میلیارد سال پیش شکل گرفت و خورشید یک ستاره نسل دوم بود. مفاهیم مدرن منشاء سیارات منظومه شمسی بر این واقعیت استوار است که نه تنها نیروهای مکانیکی، بلکه دیگران، به ویژه نیروهای الکترومغناطیسی نیز ضروری است. اعتقاد بر این است که این نیروهای الکترومغناطیسی بودند که نقش تعیین کننده ای در تولد منظومه شمسی داشتند (2).

بر اساس ایده‌های مدرن، ابر گازی اولیه که خورشید و سیارات از آن تشکیل شده‌اند، از گاز یونیزه شده تحت تأثیر نیروهای الکترومغناطیسی تشکیل شده است. پس از اینکه خورشید از یک ابر گازی عظیم از طریق غلظت تشکیل شد، بخش‌های کوچکی از این ابر در فاصله بسیار زیادی از آن باقی ماندند. نیروی گرانشی شروع به جذب گاز باقیمانده به سمت ستاره حاصل - خورشید کرد، اما میدان مغناطیسی آن گاز در حال سقوط را از فاصله دور - درست در جایی که سیارات قرار دارند - متوقف کرد. ثابت گرانشی و نیروهای مغناطیسی بر غلظت و تراکم گاز در حال سقوط تأثیر گذاشتند و در نتیجه سیارات تشکیل شدند. هنگامی که بزرگترین سیارات به وجود آمدند، همین روند در مقیاس کوچکتر تکرار شد و در نتیجه سیستم های ماهواره ای ایجاد شد.

رازهای متعددی در مطالعه منظومه شمسی وجود دارد.

1. هماهنگی در حرکت سیارات. تمام سیارات منظومه شمسی در مدارهای بیضی شکل به دور خورشید می چرخند. حرکت تمام سیارات منظومه شمسی در یک صفحه اتفاق می افتد که مرکز آن در قسمت مرکزی صفحه استوایی خورشید قرار دارد. صفحه ای که از مدار سیارات تشکیل می شود، صفحه دایره البروج نامیده می شود.

2. تمام سیارات و خورشید حول محور خود می چرخند. محورهای چرخش خورشید و سیارات، به استثنای سیاره اورانوس، به طور کلی عمود بر صفحه دایره البروج هدایت می شوند. محور اورانوس تقریباً به موازات صفحه دایره البروج هدایت می شود، یعنی در حالت خوابیده به پهلو می چرخد. یکی دیگر از ویژگی های آن این است که بر خلاف خورشید و سیارات دیگر، به دور محور خود در جهت دیگری مانند زهره می چرخد. تمام سیارات دیگر و خورشید برخلاف جهت عقربه ساعت می چرخند. اورانوس 15 ماهواره دارد.

3. بین مدارهای مریخ و مشتری کمربندی از سیارات کوچک وجود دارد. این به اصطلاح کمربند سیارکی است. سیارات کوچک دارای قطری بین 1 تا 1000 کیلومتر هستند. جرم کل آنها کمتر از 1/700 جرم زمین است.

4. تمام سیارات به دو گروه (زمینی و غیر زمینی) تقسیم می شوند. اولین آنها سیاراتی با چگالی بالا هستند؛ عناصر شیمیایی سنگین جایگاه اصلی را در ترکیب شیمیایی آنها به خود اختصاص می دهند. اندازه آنها کوچک است و به آرامی حول محور خود می چرخند. این گروه شامل عطارد، زهره، زمین و مریخ است. در حال حاضر، گفته می شود که زهره گذشته زمین و مریخ آینده آن است.

گروه دوم شامل: مشتری، زحل، اورانوس، نپتون و پلوتون است. آنها از عناصر شیمیایی سبک تشکیل شده اند، به سرعت حول محور خود می چرخند، به آرامی به دور خورشید می چرخند و انرژی تابشی کمتری از خورشید دریافت می کنند. داده های زیر (در جدول) در مورد میانگین دمای سطح سیارات در مقیاس سانتیگراد، طول روز و شب، طول سال، قطر سیارات منظومه شمسی و جرم سیاره آورده شده است. نسبت به جرم زمین (در نظر گرفته شده به عنوان 1).

فاصله بین مدارهای سیارات هنگام حرکت از هر یک از آنها به سیارات بعدی تقریباً دو برابر می شود - "قانون تیتیوس-بود" که در ترتیب سیارات مشاهده می شود.

با در نظر گرفتن فواصل واقعی سیارات تا خورشید، معلوم می‌شود که پلوتو در برخی دوره‌ها از نپتون به خورشید نزدیک‌تر است و بنابراین، عدد ترتیبی آن را طبق قانون تیتیوس-بود تغییر می‌دهد.

رمز و راز سیاره زهره. در منابع باستانی نجومی چین، بابل و هند با قدمت 3.5 هزار ساله، خبری از زهره نیست. دانشمند آمریکایی I. Velikovsky در کتاب "Colliding Worlds" که در دهه 50 منتشر شد. قرن بیستم، این فرضیه را مطرح کرد که سیاره زهره به تازگی، در طول شکل گیری تمدن های باستانی، جای خود را گرفته است. تقریباً هر 52 سال یک بار، زهره در فاصله 39 میلیون کیلومتری به زمین نزدیک می شود. در طول دوره مخالفت های بزرگ، هر 175 سال، زمانی که تمام سیارات یکی پس از دیگری در یک جهت قرار می گیرند، مریخ در فاصله 55 میلیون کیلومتری به زمین نزدیک می شود.

ابزار مشاهده اشیاء جهان

ابزارهای نجومی مدرن برای اندازه گیری موقعیت دقیق تابش ها در کره سماوی استفاده می شود (مشاهدات سیستماتیک از این نوع امکان مطالعه حرکات اجرام سماوی را فراهم می کند). برای تعیین سرعت حرکت اجرام سماوی در امتداد خط دید (سرعت های شعاعی): برای محاسبه ویژگی های هندسی و فیزیکی اجرام آسمانی. برای مطالعه فرآیندهای فیزیکی در اجرام مختلف آسمانی؛ برای تعیین ترکیب شیمیایی آنها و برای بسیاری از مطالعات دیگر اجرام آسمانی که نجوم با آنها سروکار دارد. تمام اطلاعات در مورد اجرام آسمانی و سایر اجرام فضایی با مطالعه تابش های مختلف که از فضا می آیند به دست می آیند که ویژگی های آنها مستقیماً به ویژگی های اجرام سماوی و فرآیندهای فیزیکی رخ داده در فضا بستگی دارد. در این راستا، ابزار اصلی رصدهای نجومی گیرنده های تشعشعات کیهانی و در درجه اول تلسکوپ هایی هستند که نور اجرام آسمانی را جمع آوری می کنند.

در حال حاضر از سه نوع اصلی تلسکوپ نوری استفاده می شود: تلسکوپ های عدسی یا انکسارها، تلسکوپ های آینه ای یا بازتابنده ها و سیستم های عدسی آینه ای مخلوط. قدرت یک تلسکوپ به طور مستقیم به ابعاد هندسی عدسی یا آینه آن بستگی دارد که نور را جمع آوری می کند. بنابراین، اخیراً تلسکوپ های بازتابی به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار گرفته اند، زیرا با توجه به شرایط فنی می توان آینه هایی با قطرهای قابل توجهی بزرگتر از عدسی های نوری ساخت.

تلسکوپ های مدرن واحدهای بسیار پیچیده و پیشرفته ای هستند که در ساخت آنها از آخرین پیشرفت های الکترونیک و اتوماسیون استفاده می شود. فن آوری مدرن امکان ایجاد تعدادی دستگاه و دستگاه را فراهم کرده است که امکان رصدهای نجومی را بسیار گسترش داده است: تلسکوپ های تلویزیونی امکان به دست آوردن تصاویر واضح از سیارات را بر روی صفحه نمایش می دهند، مبدل های نوری الکترونی امکان رصد در پرتوهای مادون قرمز نامرئی را فراهم می کند. و تلسکوپ هایی با تصحیح خودکار تأثیر تداخل جوی را جبران می کنند. در سال‌های اخیر، گیرنده‌های جدید تشعشعات کیهانی - تلسکوپ‌های رادیویی، که نگاه کردن به اعماق کیهان را بسیار فراتر از قدرتمندترین سیستم‌های نوری ممکن می‌سازند، به طور فزاینده‌ای گسترش یافته‌اند.

نجوم رادیویی، که در اوایل دهه 1930 پدیدار شد، به طور قابل توجهی درک ما از جهان را غنی کرده است. قرن ما در سال 1943، دانشمندان شوروی L.I.، Mandelstam و N.D. پاپالکسی از نظر تئوری امکان تشخیص راداری ماه را اثبات کرد (10).

امواج رادیویی فرستاده شده توسط انسان به ماه رسید و از آن منعکس شد و به زمین بازگشت.دهه 50 قرن بیستم. - دوره ای از توسعه غیرمعمول سریع نجوم رادیویی. هر سال امواج رادیویی اطلاعات شگفت انگیز جدیدی در مورد ماهیت اجرام آسمانی از فضا به ارمغان می آورد. امروزه نجوم رادیویی از حساس ترین دستگاه های گیرنده و بزرگترین آنتن ها استفاده می کند. تلسکوپ‌های رادیویی به اعماق فضا نفوذ کرده‌اند که هنوز برای تلسکوپ‌های نوری معمولی غیرقابل دسترس است. کیهان رادیویی در برابر انسان باز شد - تصویر جهان در امواج رادیویی (10).

تعدادی ابزار نجومی نیز وجود دارد که اهداف خاصی دارند و برای تحقیقات خاص مورد استفاده قرار می گیرند. از جمله این ابزارها می توان به تلسکوپ برج خورشیدی اشاره کرد که توسط دانشمندان شوروی ساخته شده و در رصدخانه اخترفیزیک کریمه نصب شده است.

ابزارهای حساس مختلف به طور فزاینده ای در رصدهای نجومی مورد استفاده قرار می گیرند و امکان گرفتن تابش حرارتی و فرابنفش از اجرام آسمانی و ثبت اجسام نامرئی با چشم را بر روی صفحه عکاسی ممکن می سازند.

مرحله بعدی مشاهدات فرا جوی ایجاد رصدخانه های نجومی مداری (OAO) بر روی ماهواره های مصنوعی زمین بود. چنین رصدخانه هایی، به ویژه، ایستگاه های مداری سالیوت شوروی هستند. رصدخانه های نجومی مداری با انواع و اهداف مختلف در عمل به طور مستحکمی تثبیت شده اند (9).

در طول مشاهدات نجومی، مجموعه‌ای از اعداد، عکس‌های نجومی، طیف‌نگارها و سایر مواد به دست می‌آیند که برای نتایج نهایی باید تحت پردازش آزمایشگاهی قرار گیرند. این پردازش با استفاده از ابزار اندازه گیری آزمایشگاهی انجام می شود. از رایانه های الکترونیکی برای پردازش نتایج مشاهدات نجومی استفاده می شود.

دستگاه‌های اندازه‌گیری مختصات برای اندازه‌گیری موقعیت تصاویر ستارگان در عکس‌های نجومی و تصاویر ماهواره‌های مصنوعی نسبت به ستاره‌ها در ماهواره‌ها استفاده می‌شوند. میکروفتومترها برای اندازه‌گیری سیاه‌شدگی در عکس‌های اجرام آسمانی و طیف‌نگارها استفاده می‌شوند. ابزار مهمی که برای رصد ضروری است، ساعت نجومی است (9).

مشکل جستجوی تمدن های فرازمینی

توسعه علوم طبیعی در نیمه دوم قرن بیستم، اکتشافات برجسته در زمینه ستاره شناسی، سایبرنتیک، زیست شناسی و رادیوفیزیک امکان انتقال مشکل تمدن های فرازمینی را از دیدگاه نظری صرفاً نظری و انتزاعی به یک سطح عملی فراهم کرد. . برای اولین بار در تاریخ بشر، امکان انجام تحقیقات تجربی عمیق و دقیق در مورد این مشکل اساسی مهم فراهم شد. نیاز به این نوع تحقیقات از آنجا مشخص می شود که کشف تمدن های فرازمینی و برقراری ارتباط با آنها می تواند تأثیر بسیار زیادی بر توان علمی و فناوری جامعه داشته باشد و تأثیر مثبتی بر آینده بشریت داشته باشد.

از دیدگاه علم مدرن، فرض در مورد امکان وجود تمدن های فرازمینی دارای دلایل عینی است: ایده وحدت مادی جهان. در مورد توسعه، تکامل ماده به عنوان ویژگی جهانی آن؛ داده های علوم طبیعی در مورد ماهیت منظم و طبیعی منشأ و تکامل حیات، و همچنین منشاء و تکامل انسان بر روی زمین؛ داده های نجومی مبنی بر اینکه خورشید یک ستاره معمولی و معمولی کهکشان ماست و دلیلی برای تمایز آن از بسیاری از ستاره های مشابه دیگر وجود ندارد. در عین حال، نجوم از این واقعیت ناشی می شود که شرایط فیزیکی بسیار متنوعی در کیهان وجود دارد که در اصل می تواند منجر به پیدایش متنوع ترین اشکال ماده بسیار سازمان یافته شود.

ارزیابی شیوع احتمالی تمدن های فرازمینی (فضایی) در کهکشان ما با استفاده از فرمول دریک انجام می شود:

سند فعلی حاوی هیچ منبعی نیست. N=R x f x n x k x d x q x L

که در آن N تعداد تمدن های فرازمینی در کهکشان است. R نرخ تشکیل ستاره در کهکشان است که به طور میانگین در کل زمان وجود آن (تعداد ستاره در سال) محاسبه می شود. f نسبت ستارگان با منظومه های سیاره ای است. n میانگین تعداد سیارات موجود در منظومه های سیاره ای و از نظر محیطی مناسب برای زندگی است. k کسری از سیاراتی است که زندگی در آنها واقعاً بوجود آمده است. د - نسبت سیاراتی که پس از پیدایش حیات، اشکال هوشمند در آنها ایجاد شد، q - نسبت سیاراتی که حیات هوشمند در آنها به مرحله‌ای رسیده است که امکان ارتباط با جهان‌ها و تمدن‌های دیگر را فراهم می‌کند: L - میانگین مدت زمان وجود چنین تمدن های فرازمینی (فضایی، فنی) (3).

به استثنای کمیت اول (R) که مربوط به اخترفیزیک است و می توان آن را کم و بیش دقیق محاسبه کرد (حدود 10 ستاره در سال)، همه کمیت های دیگر بسیار بسیار نامشخص هستند، بنابراین توسط دانشمندان ذیصلاح بر اساس متخصصان تعیین می شوند. تخمین ها، که البته، ذهنی هستند.

موضوع تماس با تمدن های فرازمینی شاید یکی از محبوب ترین موضوعات در ادبیات علمی تخیلی و سینما باشد. به عنوان یک قاعده، شدیدترین علاقه را در بین طرفداران این ژانر برمی انگیزد، همه علاقه مند به مشکلات جهان. اما تخیل هنری در اینجا باید تابع منطق دقیق تحلیل عقلانی باشد. این تجزیه و تحلیل نشان می دهد که انواع تماس های زیر امکان پذیر است: تماس های مستقیم، به عنوان مثال. بازدیدهای متقابل (یا یک طرفه)؛ تماس از طریق کانال های ارتباطی؛ مخاطبین از نوع مختلط - ارسال کاوشگرهای خودکار به یک تمدن فرازمینی که اطلاعات دریافتی را از طریق کانال های ارتباطی منتقل می کند.

در حال حاضر، تماس های ممکن واقعی با تمدن های فرازمینی، تماس از طریق کانال های ارتباطی است. اگر زمان انتشار سیگنال در هر دو جهت t بیشتر از طول عمر تمدن باشد (t > L)، آنگاه می توانیم در مورد تماس یک طرفه صحبت کنیم. اگر تی<< 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

مطالعه تمدن‌های فرازمینی باید با ایجاد نوعی ارتباط با آنها انجام شود. در حال حاضر چندین جهت برای جستجوی آثاری از فعالیت تمدن های فرازمینی وجود دارد (6).

در مرحله اول، جستجوی آثاری از فعالیت های مهندسی اخترشناسی تمدن های فرازمینی. این جهت بر این فرض استوار است که تمدن های فنی پیشرفته دیر یا زود باید به سمت دگرگونی فضای بیرونی اطراف (ایجاد ماهواره های مصنوعی، بیوسفر مصنوعی و غیره)، به ویژه برای رهگیری بخش قابل توجهی از انرژی ستاره حرکت کنند. همانطور که محاسبات نشان می دهد، تابش بخش اصلی چنین ساختارهای مهندسی نجومی باید در ناحیه مادون قرمز طیف متمرکز شود. بنابراین، وظیفه شناسایی چنین تمدن های فرازمینی باید با جستجو برای منابع محلی تابش مادون قرمز یا ستارگان با بیش از حد غیرعادی تابش فروسرخ آغاز شود. در حال حاضر چنین مطالعاتی در حال انجام است. در نتیجه، چندین ده منبع مادون قرمز کشف شد، اما تاکنون هیچ دلیلی برای ارتباط هر یک از آنها با یک تمدن فرازمینی وجود ندارد.

ثانیا، جستجوی آثاری از بازدید تمدن های فرازمینی روی زمین. این جهت بر این فرض استوار است که فعالیت تمدن های فرازمینی می تواند در گذشته تاریخی در قالب دیدار از زمین خود را نشان دهد و چنین دیداری نمی تواند آثاری در آثار فرهنگ مادی یا معنوی اقوام مختلف بر جای بگذارد. . در این مسیر فرصت های زیادی برای انواع مختلف احساسات وجود دارد - "اکتشافات" خیره کننده، اسطوره های شبه علمی در مورد منشاء کیهانی فرهنگ های فردی (یا عناصر آنها). بنابراین، داستان فضانوردان نامی است که به افسانه های مربوط به عروج قدیسان به آسمان داده شده است. ساخت و ساز غیرقابل توضیح سازه های سنگی بزرگ تاکنون منشأ کیهانی آنها را ثابت نمی کند. برای مثال، گمانه‌زنی‌هایی از این دست در مورد بت‌های سنگی غول‌پیکر در جزیره ایستر توسط تی هیردال برچیده شد: نوادگان جمعیت باستانی این جزیره به او نشان دادند که چگونه این کار نه تنها بدون دخالت فضانوردان، بلکه بدون هیچ فناوری انجام می‌شد. در همین ردیف این فرضیه وجود دارد که شهاب سنگ تونگوسکا یک شهاب سنگ یا دنباله دار نبوده، بلکه یک سفینه فضایی بیگانه بوده است. این نوع فرضیه ها و مفروضات باید با دقت بیشتری مورد بررسی قرار گیرند (6)

سوم، جستجو برای سیگنال های تمدن های فرازمینی. این مشکل در حال حاضر عمدتاً به عنوان مشکل جستجوی سیگنال‌های مصنوعی در محدوده‌های رادیویی و نوری (مثلاً یک پرتو لیزر با هدایت بالا) فرمول‌بندی می‌شود. محتمل ترین ارتباط رادیویی است. بنابراین، مهمترین وظیفه انتخاب محدوده موج بهینه برای چنین ارتباطی است. تجزیه و تحلیل نشان می دهد که محتمل ترین سیگنال های مصنوعی در امواج = 21 سانتی متر (خط رادیویی هیدروژن)، = 18 سانتی متر (خط رادیویی OH)، = 1.35 سانتی متر (خط رادیویی بخار آب) یا روی امواج ترکیب شده از فرکانس اصلی با مقداری ثابت ریاضی هستند. ، و غیره.).

یک رویکرد جدی برای جستجوی سیگنال های تمدن های فرازمینی مستلزم ایجاد یک سرویس دائمی است که کل کره آسمانی را پوشش می دهد. علاوه بر این، چنین سرویسی باید کاملاً جهانی باشد - برای دریافت سیگنال های انواع مختلف (پالسی، باند باریک و پهنای باند) طراحی شده است. اولین کار در مورد جستجوی سیگنال های تمدن های فرازمینی در ایالات متحده آمریکا در سال 1950 انجام شد. گسیل رادیویی ستارگان نزدیک (سیتوس و اریدانوس) در طول موج 21 سانتی متر مورد مطالعه قرار گرفت. در اتحاد جماهیر شوروی انجام شد. این تحقیق نتایج دلگرم کننده ای به همراه داشت. بنابراین، در سال 1977 در ایالات متحده آمریکا (رصدخانه دانشگاه اوهایو)، طی بررسی آسمان در طول موج 21 سانتی متر، سیگنال باند باریکی ثبت شد که ویژگی های آن نشان دهنده منشاء فرازمینی و احتمالاً مصنوعی آن بود. (8) با این حال، این سیگنال نمی تواند دوباره ثبت شود، و سوال ماهیت آن باز باقی ماند. از سال 1972، جستجو در محدوده نوری در ایستگاه های مداری انجام شده است. پروژه های ساخت تلسکوپ های چند آینه ای روی زمین و ماه، تلسکوپ های رادیویی غول پیکر فضایی و ... مورد بحث و بررسی قرار گرفت.

جستجوی سیگنال های تمدن های فرازمینی یکی از جنبه های تماس با آنهاست. اما یک طرف دیگر وجود دارد - پیامی برای چنین تمدن هایی در مورد تمدن زمینی ما. از این رو، همزمان با جستجوی سیگنال های تمدن های فضایی، تلاش شد تا پیامی به تمدن های فرازمینی ارسال شود. در سال 1974، از رصدخانه نجوم رادیویی در آرسیبو (پورتوریکو) به سمت خوشه کروی M-31، واقع در فاصله 24 هزار سال نوری از زمین، یک پیام رادیویی حاوی متن رمزگذاری شده در مورد زندگی و تمدن روی زمین ارسال شد (8). ) . پیام‌های اطلاعاتی نیز مکرراً بر روی فضاپیماها قرار می‌گرفت که مسیر حرکت آنها امکان خروج از منظومه شمسی را برای آنها فراهم می‌کرد. البته احتمال خیلی کمی وجود دارد که این پیام ها هرگز به هدف خود برسند، اما باید از یک جایی شروع کنیم. مهم است که بشریت نه تنها به طور جدی در مورد تماس با موجودات هوشمند از جهان های دیگر فکر می کند، بلکه از قبل قادر به برقراری چنین تماس هایی حتی در ساده ترین شکل باشد.

منابع طبیعی کیهانی تابش "انتقال رادیویی" شدید ثابت را بر روی امواج متر انجام می دهند. برای اینکه تداخل آزاردهنده ایجاد نکند، ارتباط رادیویی بین جهان های مسکونی باید در طول موج های بیش از 50 سانتی متر انجام شود (11).

امواج رادیویی کوتاه‌تر (چند سانتی‌متر) مناسب نیستند، زیرا انتشار رادیویی حرارتی سیارات دقیقاً در چنین امواجی اتفاق می‌افتد و ارتباطات رادیویی مصنوعی را مختل می‌کند. در ایالات متحده، پروژه ای برای ایجاد مجموعه ای برای دریافت سیگنال های رادیویی فرازمینی، متشکل از هزار تلسکوپ رادیویی سنکرون که در فاصله 15 کیلومتری از یکدیگر نصب شده اند، در حال بررسی است. در اصل، چنین مجموعه ای شبیه یک تلسکوپ رادیویی سهموی غول پیکر با مساحت آینه ای 20 کیلومتر است. انتظار می رود این پروژه طی 10 تا 20 سال آینده اجرا شود. هزینه ساخت و ساز برنامه ریزی شده واقعاً نجومی است - حداقل 10 میلیارد دلار. مجموعه پیش بینی شده از تلسکوپ های رادیویی امکان دریافت سیگنال های رادیویی مصنوعی در شعاع 1000 سال نوری را فراهم می کند (12).

در دهه گذشته، این عقیده به طور فزاینده ای در میان دانشمندان و فیلسوفان غالب شده است که بشریت تنها است، اگر نه در کل جهان، در هر صورت، در کهکشان ما. این نظر متضمن مهم ترین نتایج ایدئولوژیک در مورد معنا و ارزش تمدن زمینی و دستاوردهای آن است.

نتیجه

کیهان کل جهان مادی موجود است که از نظر زمان و مکان بی حد و حصر و در اشکالی که ماده در روند تکامل خود به خود می گیرد بی نهایت متنوع است.

کیهان به معنای وسیع محیط ماست. اهمیت مهم فعالیت عملی انسان این واقعیت است که جهان تحت تسلط فرآیندهای فیزیکی غیرقابل برگشت است، که در طول زمان تغییر می کند و در حال توسعه دائمی است. انسان شروع به کاوش در فضا کرد و وارد فضای بیرونی شد. دستاوردهای ما به طور فزاینده ای گسترده، جهانی و حتی کیهانی می شوند. و برای در نظر گرفتن پیامدهای فوری و دور آنها، تغییراتی که آنها می توانند در وضعیت محیط زندگی ما، از جمله محیط کیهانی ایجاد کنند، ما باید نه تنها پدیده ها و فرآیندهای زمینی، بلکه الگوهایی را در مقیاس کیهانی مطالعه کنیم.

پیشرفت چشمگیر علم کیهان، که با انقلاب کپرنیکی آغاز شد، بارها و بارها به تغییرات بسیار عمیق و گاه بنیادی در فعالیت های تحقیقاتی منجمان و در نتیجه، در سیستم دانش در مورد ساختار و تکامل منجر شده است. اجرام کیهانی امروزه نجوم با سرعتی خاص در حال توسعه است و هر دهه افزایش می یابد. جریان اکتشافات و دستاوردهای برجسته به طرز غیرقابل مقاومتی آن را با محتوای جدید پر می کند.

در آغاز قرن بیست و یکم، دانشمندان با سؤالات جدیدی در مورد ساختار کیهان مواجه شدند که امیدوارند با کمک یک شتاب دهنده - برخورد دهنده بزرگ هادرون، به پاسخ آنها دست یابند.

تصویر علمی مدرن از جهان پویا و متناقض است. این شامل سوالات بیشتر از پاسخ است. شگفت زده می کند، می ترساند، گیج می کند، شوکه می کند. جست‌وجوی ذهن دانا هیچ حد و مرزی نمی‌شناسد و در سال‌های آینده ممکن است با اکتشافات جدید و ایده‌های جدید شوکه شویم.

کتابشناسی - فهرست کتب

1. نایدیش وی.م. مفاهیم علوم طبیعی مدرن: کتاب درسی \ed. دوم، تجدید نظر شده است و اضافی - M.: Alfa-M; INFRA-M، 2004. - 622 p.

2. Lavrinenko V.N. مفاهیم علوم طبیعی مدرن: کتاب درسی\V.N. لاوریننکو، وی.پی. Ratnikova - M.: 2006. - 317 p.

3. اخبار نجوم، کیهان، نجوم، فلسفه: ویرایش. MSU 1988. - 192 p.

4. Danilova V.S.، Kozhevnikov N.I. مفاهیم اساسی علوم طبیعی مدرن: کتاب درسی\ M.: Aspect-press, 2000 - 256 p.

5. کارپنکوف اس.خ. علوم طبیعی مدرن: کتاب درسی\M. پروژه علمی 2003. - 560 p.

6. اخبار نجوم، کیهان شناسی، کیهان. - آدرس اینترنتی: universe-news.ru

7. Likhin A.F. مفاهیم علوم طبیعی مدرن: کتاب درسی\TK Welby, Prospekt Publishing House, 2006. - 264 p.

8. Tursunov A. فلسفه و کیهان شناسی مدرن M.\ INFRA-M، 2001، - 458 p.