Univerzum - absztrakt. „Űrkutatás” jelentés Üzenet az univerzum tanulmányozásának témájában

BEVEZETÉS

Az Univerzum tanulmányozása, még csak az általunk ismert részének is, hatalmas feladat. Sok generáció munkájára volt szükség ahhoz, hogy megszerezzék azokat az információkat, amelyekkel a modern tudósok rendelkeznek. Ismerjük az Univerzum szerkezetét egy hatalmas térben, amelyen a fény több milliárd év alatt halad át. De az ember érdeklődő gondolata tovább igyekszik behatolni. Mi van a világ megfigyelhető régiójának határain túl? Az Univerzum térfogata végtelen? És a terjeszkedése – miért kezdődött, és mindig folytatódik a jövőben is? Mi a „rejtett” massza eredete? És végül, hogyan kezdődött az intelligens élet az Univerzumban?

Létezik máshol is a bolygónkon kívül? Ezekre a kérdésekre még nincsenek végleges és teljes válaszok.

Az univerzum kimeríthetetlen. A tudásszomj is fáradhatatlan, arra kényszeríti az embereket, hogy egyre több új kérdést tegyenek fel a világgal kapcsolatban, és kitartóan keressenek rájuk választ.

Talán ezért is választottam ezt a témát az esszéhez. Az ismeretlen mindig is felkeltette az emberek figyelmét. Az Univerzum, a csillagok és a bolygók tökéletes példája ennek.

Ezt az iparágat elég jól lefedik mind a tudomány vívmányai, mind az irodalom alkotásai. Egyes kérdésekben azonban megoszlanak a vélemények, ezért érdemes elgondolkodni valamilyen témán, amely érdekli, és levonni a saját következtetéseit.

ELŐSZÓ

Az Univerzum csillagai óriási csillagrendszerekbe, úgynevezett galaxisokba szerveződnek. A Galaxis csillagainak száma körülbelül 1012 (billió). Galaxisunkat Tejútnak hívják. Tartalmazza a Napot, 9 nagy bolygót a hozzájuk tartozó 34 műholddal, több mint 100 ezer kisbolygót (aszteroidát), körülbelül 1011 üstököst, valamint számtalan apró, úgynevezett meteorikus testet (100 méter átmérőjű, elhanyagolható porszemcsékig). ).

A Tejút, a csillagok fényes, ezüstös sávja, körülveszi az egész eget, és alkotja galaxisunk nagy részét. Összességében a Galaxynk olyan helyet foglal el, amely oldalról nézve objektívre vagy lencsére hasonlít. A galaxis méreteit a nagy távolságból látható csillagok elrendezése határozta meg. Galaxisunk tömegét ma már különböző módon becsülik, ez megközelítőleg 2*1011 naptömeg (a Nap tömege 2*1030 kg), ennek 1/1000-ét a csillagközi gáz és por tartalmazza. Az Androméda galaxis tömege közel azonos, míg a Triangulum galaxis tömege 20-szor kisebbre becsülhető. Galaxisunk átmérője 100 000 fényév. Alapos munkával a moszkvai csillagász V.V. Kukarin 1944-ben a Galaxis spirális szerkezetére utaló jeleket talált, és kiderült, hogy két spirális ág közötti térben élünk, amely csillagokban szegény. Az égen néhol teleszkóppal, helyenként szabad szemmel is kivehető a kölcsönös gravitáció által összekötött szoros csillagcsoportok, vagy csillaghalmazok.

A jelenleg általánosan elfogadott hipotézis szerint a Naprendszer kialakulása körülbelül 4,6 milliárd évvel ezelőtt kezdődött egy óriási csillagközi gáz- és porfelhő egy kis részének gravitációs összeomlásával. Általánosságban ez a folyamat a következőképpen írható le:

• A gravitációs összeomlás kiváltója a gáz- és porfelhő anyagának kismértékű (spontán) összetömörödése volt (ennek lehetséges okai lehetnek a felhő természetes dinamikája és egy lökéshullám áthaladása a felhő anyagán szupernóva-robbanás stb.), amely a környező anyag gravitációs vonzáspontja lett - a gravitációs összeomlás központja. A felhő már nemcsak őshidrogént és héliumot tartalmazott, hanem számos nehéz elemet (fémeket) is, amelyek az előző generációk csillagaiból maradtak vissza. Ezenkívül az összeomló felhőnek volt némi kezdeti szögimpulzusa.
• A gravitációs összenyomódás folyamata során a gáz- és porfelhő mérete csökkent, és a szögimpulzus megmaradásának törvénye miatt a felhő forgási sebessége nőtt. A forgás következtében a felhők forgási tengelyével párhuzamos és merőleges összenyomódási sebessége eltért, ami a felhő ellaposodásához és jellegzetes korong kialakulásához vezetett.
• A kompresszió következtében az anyagrészecskék egymással való ütközésének sűrűsége és intenzitása megnőtt, aminek következtében az anyag hőmérséklete az összenyomódás során folyamatosan emelkedett. A lemez központi részei melegedtek fel a legerősebben.
• Amikor a hőmérséklet elérte a több ezer Kelvint, a korong középső része ragyogni kezdett, és protocsillag keletkezett. A felhőből az anyag tovább hullott a protocsillagra, növelve a nyomást és a hőmérsékletet a központban. A lemez külső részei viszonylag hidegek maradtak. A hidrodinamikai instabilitások miatt egyedi tömörödések kezdtek kialakulni bennük, amelyek a protoplanetáris korong anyagából a bolygók kialakulásának lokális gravitációs központjaivá váltak.
• Amikor a protocsillag közepén a hőmérséklet elérte a több millió kelvint, a központi régióban a hidrogén égésének termonukleáris reakciója kezdődött. A protocsillag egy közönséges fősorozatcsillaggá változott. A korong külső tartományában nagy kondenzáció következtében bolygók alakultak ki, amelyek a központi csillag körül körülbelül ugyanabban a síkban és ugyanabban az irányban forogtak.

Későbbi evolúció

A Naprendszer kezdeti kialakulása óta jelentős fejlődésen ment keresztül. A bolygók műholdjai közül sok a bolygók körül keringő gáz- és porkorongokból jött létre, míg más műholdakat feltehetően a bolygók fogták be, vagy a Naprendszerben lévő testek ütközésének eredménye (egy hipotézis szerint a Hold keletkezett). A Naprendszerben a testek ütközései mindig is előfordultak, egészen a jelen pillanatig, ami a gravitációs kölcsönhatás mellett a Naprendszer fejlődésének fő hajtóereje volt. Az evolúció során a bolygók pályája jelentősen megváltozott, egészen addig, hogy megváltozott a sorrend - bolygóvándorlás következett be. Feltételezik, hogy a bolygók vándorlása magyarázza a Naprendszer korai evolúciójának nagy részét.

Jövő

Körülbelül 5 milliárd év múlva a Nap felszíne lehűl, és maga a Nap is sokszorosára nő (átmérője eléri a jelenlegi Föld pálya átmérőjét), vörös óriássá válik. Ezt követően a Nap külső rétegeit egy erőteljes robbanás dobja ki a környező térbe, és egy planetáris ködöt képez, amelynek közepén csak egy kis csillagmag - egy fehér törpe - marad. Ebben a szakaszban a nukleáris reakciók leállnak, és a jövőben a Nap lassú, egyenletes lehűlése következik be.

A nagyon távoli jövőben a közeli csillagok gravitációja fokozatosan tönkreteszi a bolygórendszert. A bolygók egy része megsemmisül, mások a csillagközi térbe kerülnek. Végül több billió év után a lehűlt Nap nagy valószínűséggel elveszíti minden bolygóját, és továbbra is egyedül kering majd Tejútrendszerünk középpontja körül, sok más csillag mellett.

A tiszta őszi éjszakán a csillagokban gyönyörködve azonnal észreveszünk egy széles ködös sávot, amely az egész égbolton áthalad - Tejút- ez a galaxisunk neve. Önkéntelenül az űrben lakó más világokra gondolunk, és csodáljuk a minket körülvevő Univerzum nagyszerűségét és grandiózus szépségét. Hogyan keletkeztek bolygók, csillagok, galaxisok?

A világ kezdetén, az Ősrobbanás után a keletkező részecskék számtalan tömege óriási sebességgel szóródott szét, és fokozatosan ősanyag atomjaivá alakult, amelyek hatalmas, a Nap tömegénél több milliárdszor nagyobb felhőt alkottak. Ez a felhő sűrűsödni kezdett, és megjelentek benne a hidrogén és a hélium első atomjai. Mint minden gázban, ebben is turbulens áramlások keletkeztek, amelyek örvényeket generáltak. Ezekben az örvényekben különböző sebességgel forgó hidrogénkondenzáció jelent meg, amely egyre sűrűbbé vált, és a középpontjuk – a forgástengelyük – körül összehúzódott. A forgási sebesség az impulzus-megmaradás törvényének megfelelően a térfogat csökkenésével nőtt. Ebben az esetben az egyenlítői sík mentén ható centrifugális erő megnő, a felhő ellaposodik, gömb alakúból lencse- vagy korong alakúvá válik. Így születnek a galaxisok.

Az első csillagok a galaxisok kialakulásának gömb alakú szakaszában jelentek meg. Csak hidrogénből és héliumból álltak. Termonukleáris reakció ment végbe bennük - két proton egyesülése. Miután elhasználták hidrogénkészletüket, ezek a csillagok felrobbantak, és szupernóvákká váltak. A robbanás következtében új, a héliumnál nehezebb elemek jelentek meg. Ez mindenhol megtörtént, a csillagközi gázt új elemekkel töltötték fel, amelyekből a termonukleáris reakciók eredményeként egyre nehezebb elemeket kaptak.

A Tejútrendszer egy spirálgalaxis.

Így alakult ki Galaxisunk, a Tejútrendszer. Ha „felülről” nézzük az űrből, úgy néz ki, mint egy spirális szerkezetű korong - olyan karok, ahol fiatal csillagok és megnövekedett csillagközi gázsűrűségű régiók találhatók. A korong közepén egy gömb alakú dudor található - a galaxis magja. Ha ránézünk egy csillagtérképre, galaxisunk közepe a Nyilas csillagképben lesz. A csillagászoknak sikerült meghatározniuk a Földhöz legközelebb eső galaxis spirális ágait: az Orion ágakat (ahol a Naprendszer található), a Perszeuszt és a Nyilast. A maghoz legközelebb eső ág a Karina (Kil) ág, és egy távoli ág, a Kentaur létezését feltételezik. Ezek a spirális ágak-hüvelyek a nevüket azokról a csillagképekről kapták, amelyekben a csillagtérképen találhatók.

Ha megnézünk egy spirálgalaxist egy jó távcsővel, látni fogjuk, hogy úgy néz ki, mint egy tűzijáték kerék. De mi határozza meg a galaxisok szerkezetét? Úgy tűnik, nincs ebben semmi meglepő. A híres csillagász, Carl Friedrich von Weizsäcker egyszer azt mondta, hogy ha az elején Tejút ha tehénnek nézne ki, akkor is spirális szerkezetet kapna. Egyes tudósok elkezdték komolyan fejleszteni a „Weizsäcker galaktikus tehént”, és a számítások szerint mintegy százmillió éven belül galaktikus spirállá kellett volna alakulnia. És a mi Tejútrendszerünk sokkal régebbi – majdnem százszor régebbi. Ez idő alatt a gyönyörű spirálgalaxist úgy kellett volna átalakítani, hogy a spirálok hosszú szálakat képezzenek, amelyek a középpont köré tekerednek. Ám, mint kiderült, egyetlen ismert galaxisnak sincs filamentális szerkezete, és nem nyúlik meg, bár a csillagokból és gázokból álló spirális ágak folyamatosan forognak a galaxis közepe körül. Feloldhatatlan ellentmondás? Nem, ha feladjuk azt az elképzelést, hogy a csillagközi anyag állandóan egy spirálkarban helyezkedik el, és feltételezzük, hogy a gáz és a csillagok áramlása egyszerűen áthalad ezeken a spirálkarokon. Vagyis a csillagok és a gáz a középpont körül forogva mozognak, a spirál karjai pedig a galaxis szerkezetének bizonyos állapotai, amelyek mentén a kozmikus anyag és a csillagok áramlásai mozognak. Hogy lehet ez? Gyújtsunk gyertyát vagy gázégőt. Lángokat fog látni, amelyekben egy anyag égésének kémiai reakciója megy végbe. A láng egy olyan térrész, amely meghatározza a gázáramlás állapotát. Hasonlóképpen a spirálkarokban a csillagok és a gáz áramlásának van egy bizonyos állapota, amelyet a gravitációs tér határoz meg.

Ha elképzeljük, hogy hatalmas számú csillag alkot egy forgó korongot, látni fogjuk, hogy ahol nagyobb a csillagok sűrűsége, ott hajlamosak még közelebb kerülni egymáshoz, de a centrifugális erő megnehezíti a folyamatot, és az ilyen forgó korongban kialakul az egyensúly. nagyon instabil. Ezt a helyzetet számítógépen szimulálták, és kiderült, hogy ennek eredményeként megnövekedett csillagsűrűségű spirális régiók képződnek. Azok. maguk a csillagok spirális karokat alkotnak, amelyek nem válnak fonalassá és nem nyúlnak el. Sőt, a csillagok ezeken a spirális régiókon keresztül áramlanak. Amikor bejutnak a hüvelybe, közelebb jönnek egymáshoz, amikor kijönnek, szétválnak. Ugyanez történik a csillagközi gázzal is. A spirálkarba kerülve a gáz sűrűbbé válik, megteremtve a feltételeket új csillagok megjelenéséhez. Ezért ezen a területen fiatal csillagok képződnek. Köztük vannak fényes kék csillagok, amelyek kozmikus gázt és port izzanak, ionizálják őket. Izzó ionizált gázfelhők jönnek létre, így megcsodálhatjuk a spirálgalaxisok gyönyörű látványát.

A galaxis középső részén található csillagok többnyire vörös óriásokból állnak, amelyek a galaxissal szinte egyidőben alakultak ki. A közepén egy szupermasszív fekete lyuk (Nyilas A) található, amely körül egy másik közepes tömegű fekete lyuk keringhet. Gravitációs kölcsönhatásuk az egész galaxis súlypontja, és szabályozza a csillagok mozgását.

A legújabb tudományos adatok szerint az átmérő Tejút– körülbelül 100 000 fényév (kb. 30 000 parszek), a korongunk átlagos vastagsága pedig körülbelül 1000 fényév. A modern becslések szerint a galaxisban lévő csillagok száma 200 és 400 milliárd között mozog.

Az Univerzumban a spirálgalaxisok mellett más típusok is léteznek: elliptikus, korlátos, törpe, szabálytalan és mások.
A galaxisok halmazokká egyesülnek, amelyek több száz galaxist is tartalmazhatnak. Ezek a klaszterek pedig szuperklaszterekké egyesülhetnek. Galaxisunk a Helyi (Lokális) csoportba tartozik, amelybe az Androméda csillagkép tartozik. Összességében körülbelül 40 galaxis található a Helyi Csoportban, és maga is a Virgo szuperhalmaz része. Tehát a mi hatalmas galaxisunk Tejút csillagok milliárdjai csak egy kis sziget az Univerzum hatalmas óceánjában.

Egyetlen csillag evolúciója sem követhető nyomon több generáción keresztül. A legrövidebb életű csillagok élettartama több millió év. Az emberiség nem él olyan sokáig. Ezért a csillagfejlődés nyomon követésének lehetősége a kezdetektől – egy csillag születésétől – a végéig abban rejlik, hogy összehasonlítjuk a különböző fejlődési szakaszokban lévő csillagok kémiai és fizikai jellemzőit.

A csillag fizikai tulajdonságainak fő mutatója a fényessége és színe. Ezen jellemzők alapján a csillagokat sorozatoknak nevezett csoportokba csoportosították. Több van belőlük: a fő szekvencia, a szuperóriások, a fényes és halvány óriások sorozata. Vannak szubóriások, szubtörpék és fehér törpék is.

Ezek a vicces nevek egy csillag különböző szakaszait tükrözik, amelyeken az evolúciója során keresztülmennek. Két csillagász, Hertzsprung és Russell összeállított egy diagramot, amely összefüggésbe hozza a csillag felszínének hőmérsékletét a fényességével. A csillag hőmérsékletét a színe határozza meg. Kiderült, hogy a legforróbb csillagok kékek, a leghidegebbek vörösek. Amikor Hertzsprung és Russell ismert fizikai jellemzőkkel rendelkező csillagokat - fényerő-szín (hőmérséklet) - felhelyezett egy diagramra, kiderült, hogy csoportokba rendeződtek. Az eredmény egy meglehetősen vicces kép lett, ahol a rajta lévő csillag helyzete határozta meg, hogy a csillag milyen fejlődési szakaszban van.

A legtöbb csillag (majdnem 90%) a fő sorozatban szerepelt. Ez azt jelenti, hogy a csillag élete nagy részét ezen a helyen tölti a diagramon. A diagram azt is mutatja, hogy a legkisebb csillagok - a törpék - alul vannak, és a legnagyobb csillagok - szuperóriások - felül.

A csillagfejlődés három útja

A csillag életére szánt időt elsősorban a tömege határozza meg. A csillag tömege azt is meghatározza, hogy mi lesz belőle, ha megszűnik az lenni. Minél nagyobb a tömeg, annál rövidebb a csillag élettartama. A legmasszívabb - szuperóriások - csak néhány millió évig élnek, míg a legtöbb átlagos kövér csillag körülbelül 15 milliárd évig.

Minden csillag, miután az energiaforrás, amelynek köszönhetően él, elfogy, fényes lánggal ég, csendesen lehűl, mérete csökken és zsugorodni kezd. Egy nagyon nagy sűrűségű, masszív, kompakt objektum állapotába tömörülnek: fehér törpe, neutroncsillag és fekete lyuk.

Az alacsony tömegű csillagok ellenállnak a nyomásnak, mivel a gravitáció viszonylag gyenge. Kis fehér törpévé préselődnek, és ebben a stabil állapotban maradnak, amíg tömegük a kritikus értékre nem nő.

Ha egy csillag tömege nagyobb, mint egy kritikus érték, akkor tovább zsugorodik, amíg az elektronok „összeragadnak” a protonokkal, és neutronanyagot képeznek. Így egy több kilométeres sugarú kis neutrongolyót kapunk - egy neutroncsillagot.

Ha egy csillag tömege akkora, hogy a gravitáció még a neutronanyagot is összenyomja, akkor gravitációs összeomlás következik be, ami után az óriáscsillag helyén fekete lyuk keletkezik.

Mi az a fehér törpe? Valami, amiből nem lett neutroncsillag vagy fekete lyuk.

Ilyenné válnak a közepes és kicsi csillagok evolúciójuk végén. A termonukleáris reakciók már véget értek, de továbbra is nagyon forró, sűrű gázgömbök maradnak. A csillagok lassan lehűlnek, ragyogó fehér fénnyel izzanak. Napunknak is egy fehér törpe sorsa vár, mivel tömege a kritikus érték alatt van. A kritikus tömeg 1,4 naptömeg. Ezt az értéket Chandrasekhar határértéknek nevezik. Chandrasekhar egy indiai csillagász, aki kiszámította ezt az értéket.

A neutroncsillag állapota véget vet azoknak a csillagoknak a fejlődésének, amelyek tömege többszörösen meghaladja a Nap tömegét. Egy szupernóva-robbanás eredményeként neutroncsillag jön létre. A Nap tömegének 1,5-2-szerese, sugara 10-20 km. A neutroncsillag gyorsan forog, és időszakonként elemi részecskék és elektromágneses sugárzás áramlását bocsátja ki. Az ilyen csillagokat pulzároknak nevezik. A neutroncsillag állapotát a tömege is meghatározza. Az Oppenheimer-Volkoff határérték egy olyan érték, amely meghatározza a neutroncsillag lehetséges legnagyobb tömegét. Ahhoz, hogy ebben az állapotban stabil legyen, szükséges, hogy tömege ne haladja meg a három naptömeget.

Ha egy neutroncsillag tömege meghaladja ezt az értéket, akkor a szörnyű gravitációs erő annyira összenyomja az összeomlás ölelésében, hogy fekete lyuk lesz belőle.

Fekete lyuk az, ami akkor történik, ha a tömeges testek gravitációs összenyomása korlátlan, pl. amikor egy csillag annyira összezsugorodik, hogy teljesen láthatatlanná válik. Egyetlen fénysugár sem hagyhatja el a felületét. És itt van egy jelző is, amely egy űrobjektum fekete lyuk állapotát határozza meg. Ez a gravitációs sugár vagy Schwarzschild sugár. Eseményhorizontnak is nevezik, mivel nem lehet leírni vagy látni, mi történik egy ilyen sugarú gömb belsejében egy összeomlott csillag helyén.

Talán ebben a szférában vannak gyönyörű fényes világok, vagy egy kijárat egy másik Univerzumba. De egy egyszerű szemlélő számára ez csak egy lyuk a térben, amely maga körül örvényli a más csillagoktól érkező fényt, és elnyeli a kozmikus anyagot. Az alapján, hogy más űrobjektumok hogyan viselkednek a közelében, feltételezéseket tehetünk a tulajdonságairól.

Feltételezhetjük például, hogy a legmasszívabb fekete lyukak azon a helyen találhatók, ahol a csillaghalmazok legfényesebb fénye figyelhető meg. Azáltal, hogy a csillaganyagot és más kozmikus objektumokat magukhoz vonzzák, a fekete lyukak világítanak, és fényes fényudvarral – egy kvazárral – veszik körül magukat. A sötétség nem létezhet fény nélkül, a fény pedig a sötétségnek köszönhetően létezik. Ezt bizonyítja a csillagok evolúciója.

FEKETE LYUKAK.

A fekete lyukak csodálatosak: megállítják az időt, megragadják a fényt, és magában a térben is lyukakat képeznek. Még a fény is a gravitációs szarkofág foglyává válik.

Csak galaxisunkban körülbelül egymilliárd fekete lyuk található. Jelenleg az asztrofizikusok gyakran használnak fekete lyukakat rejtélyes jelenségek magyarázatára. A fekete lyukak fizikája és asztrofizikája széles körű elismerést kapott a tudományos közösségtől.

Úgy gondolják, hogy léteznek olyan űrobjektumok, mint pl fekete lyukak, először A. Einstein támasztotta alá. Az általános relativitáselmélet megjósolta a hatalmas kozmikus testek korlátlan gravitációs összenyomódásának lehetőségét az összeomlás állapotába, ami után ezek a testek már csak a gravitációjuk alapján észlelhetők.
Valójában az emberek sokkal korábban kezdtek beszélni a fekete lyukakról, mint a relativitáselmélet.

És ez I. Newton idejében történt, aki, mint mindenki tudja, felfedezte az egyetemes gravitáció törvényét. E törvény szerint minden a gravitációnak van kitéve, még egy fénysugár is eltérül a masszív testek vonzáskörében. Valójában a fekete lyukak története a tudományos világban ennek a ténynek a felismerésével kezdődik.

John Michell angol pap és geológus munkásságával kezdődött, aki cikkében az ágyúgolyó sebességétől függő viselkedésére vonatkozó érvelések alapján a fekete lyukak létezésének lehetőségére jutott. Ennek eredményeként arra a következtetésre jutott, hogy létezhet egy nagyon kicsi, de nagyon nehéz csillag, és annak „szökési sebessége” nagyobb lesz, mint a fénysebesség; akkor a felületéről a fény nem éri el a megfigyelőt, és csak vonzási erejével lesz lehetséges észlelni. Az érvelés menete első ránézésre nem tündököl a vaslogikától, de talán ez csak egy olyan eset, amikor intuitív betekintést próbálnak beleöltözni a logika szövetébe, amely ezúttal eléggé lyukas volt a hiánya miatt. tudományos ismeretek.

A híres francia Pierre Laplace 1795-ben írta „A világrendszer bemutatása” című könyvében:

„Egy világító csillag, amelynek sűrűsége megegyezik a Földével, átmérője pedig 250-szer nagyobb, mint a Nap átmérője, a gravitációja miatt egyetlen fénysugarat sem enged hozzánk; ezért lehetséges, hogy az Univerzum legfényesebb égitestei emiatt láthatatlanok.” Laplace semmiképpen nem bizonyította zseniális kijelentését, csak tudta. A tudományos világ azonban számítások, képletek és egyéb bizonyítékok nélkül nem veszi komolyan az ilyen alapvető dolgokat. Laplace-nek keményen kellett dolgoznia, és néhány évvel később tudományos alapot adott előrejelzésének, amely ugyanazon a klasszikus Newton egyetemes gravitációs törvényen alapult. Ezek a bizonyítások sem tekinthetők szigorúnak, hiszen már tudjuk, hogy a Newton-törvények nem teljesen felelnek meg a valóságnak az Univerzum és a kvantummechanika léptékében. De akkoriban Newton elmélete volt a legfejlettebb tudomány, és ezért a tudósoknak ott kellett keresniük az igazságot, ahol van fény – a mechanika klasszikus törvényeinek lámpása alatt.

Fekete lyukak a miszticizmus titokzatos fényében

Az okkult tudás iránt érdeklődők, gyakorló mágusok és varázslók tudják, hogy ha létezik egy tárgy, akkor létezik róla információ is, függetlenül attól, hogy a természetben felfedezték-e a jelenlétét, vagy még nem. Példa: az elektromágneses tér létezett, mielőtt a tudósok írtak volna róla.

Az okkult tudósok abban különböznek a materialista tudósoktól, hogy nem sietnek nyilvánosságra hozni tudásukat, abban a reményben, hogy Nobel-díjat és egy hálás emberiség elismerését kapják. Valamilyen egyszerű halandók számára érthetetlen okból gondosan titkosítják, amit a kozmikus információraktárból sikerült összeszedniük, és titokban továbbítaniuk a speciálisan kiválasztott beavatottaknak. Ez a tudás azonban így vagy úgy beszivárog a világba érthetetlen szimbólumok, legendák, mesék stb.

Gustav Meyrink híres okkult írónak van egy novellája „A fekete golyó”, amelyből az alábbiakban egy részletet közölünk:

„A bársonyfekete kerek test mozdulatlanul lógott az űrben.

Általában ez a dolog egyáltalán nem úgy nézett ki, mint egy labda, inkább egy tátongó lyuk. Ez nem volt más, mint egy igazi lyuk.

Abszolút volt, matematikai semmi!

Így is történt - azonnal éles üvöltés hallatszott, ami egyre hangosabb lett -, a terem levegőjét kezdték beszívni a labdába. Papírfoszlányok, kesztyűk, női fátylak – minden együtt rohant a patakkal.

És amikor az egyik civil milícia a szablyáját beledugta a fekete lyukba, a penge úgy tűnt el benne, mintha feloldódott volna.
.......
A tömeg, amely nem értette, mi történik, és csak egy szörnyű, egyre erősödő üvöltést hallott, egy megmagyarázhatatlan jelenségtől félve rohant ki.
Csak két indián maradt.

Az egész Univerzum, amelyet Brahma teremtett, amelyet Visnu támogat és Shiva elpusztít, fokozatosan ebbe a labdába fog esni – jelentette ki Rajendralalamitra ünnepélyesen. - Ezt a bajt okoztuk, testvér, azzal, hogy Nyugatra mentünk!

És akkor mi van? - motyogta Gosain. „Egy nap mindannyiunknak el kell jutnunk arra a világra, amely a lét tagadása.”

Mi az ingatlanok pontos leírása fekete lyuk a modern elképzeléseknek megfelelően! És ez a történet még A. Einstein relativitáselméletének megjelenése előtt íródott...

Hozzáteszem azt is, hogy a történetben a fekete golyó az egyik jelenlévő gondolatformájának anyagi megtestesüléseként jelenik meg... Nem itt rejtőzik az okkultista utalás a fekete lyukak kialakulásának okaira?
Modern ötletek a fekete lyuk tulajdonságairól.

Mit mond a modern fizika a fekete lyukak tulajdonságairól? Kiderült, hogy a fekete lyukat csak egy paraméter határozza meg - a tömeg. Ráadásul gyakorlatilag elpusztíthatatlan. Például, ha valakinek az az ötlete támad, hogy nukleáris fegyvert lőjön rá, hogy valamiképpen megváltoztassa, vagy „apróra tépje”, akkor a tömege egyszerűen megnő ugyanezen bombák tömegével, és ennyi. A fekete lyuk egyszerűen tömegesebb lesz. De kiderült, hogy nem minden olyan egyszerű. A fekete lyuk nem csak egy torkos szörnyeteg, amely mindent és mindenkit elnyel. A vegyes Hawking-sugárzás hatására apránként „elpárologhat”. Vagyis egy fekete lyuk bármilyen testet, amely belekerül, információvá képes átalakítani és különféle sugárzások és kvarkok folyamaként „visszaadni”. Az ilyen objektumokat csillagászok fedezték fel, és pulzároknak nevezik őket. Így arra a következtetésre juthatunk fekete lyukak nemcsak tömegük jellemzi, hanem a bennük lévő információ is.

Hogyan jelennek meg a fekete lyukak?

A fekete lyukak nagyon nagy és gyönyörű csillagokból - vörös óriásokból - születnek, amelyek tömege több mint tízszerese meghaladja a Napot. Az ilyen csillagok evolúciója nagyon gyorsan megy végbe. Több millió év elteltével az összes hidrogén „kiég”, héliummá alakul, ami viszont az égés következtében szénné, a szén más, nehezebb elemekké stb. Az átalakulások sebessége is nő. Végül vasatomok jelennek meg.

Ezen a ponton a csillagos atomreaktor működése leáll. A vasmagokból már nem szabadul fel energia. Ők maguk kezdik el befogni az elektronokat a környező gázból. A csillag központi része, amely vasból áll, zsugorodni kezd az elektronok vasmagok általi tömörítése és abszorpciója miatt. Végül egy sűrű vasmag képződik a csillag közepén. Akkor minden attól függ, hogy mennyi vas van ebben a csillagban. Ha tömege 1,5 naptömeg, akkor visszafordíthatatlan folyamat indul el, amely összeomláshoz vezet.

A helyzet az, hogy a vasatomok olyan szorosan egymáshoz nyomódnak, hogy egyszerűen lelapulnak. A protonok és az elektronok összekapcsolódnak egymással, és neutronokat képeznek. A protonok és az elektronok egyesülésekor hihetetlen mennyiségű energia szabadul fel, ami szétszórja a csillag külső részét. Ezután megfigyelheti a szupernóva-robbanást, ami a csillag végét jelzi. A robbanás utáni hatalmas óriás helyén egy neutronmag maradt. A további fejlemények elkerülhetetlenül egy fekete lyuk kialakulásához vezetnek.

Chandrasekhar határ és Schwarzschild sugár.

Ez a fekete lyukak kialakulásának klasszikus módja. A neutroncsillag származhat fehér törpéből – a nagyon sűrű és forró csillagok osztályából. Az 1,4 naptömegnek megfelelő szám, a Chandrasekhar határ is nagy szerepet játszik itt. Amint a fehér törpe tömege eléri ezt az értéket, megkezdődik a csillag „összeomlásának” a fent leírt folyamata. Egy fehér törpe egy perc alatt neutroncsillaggá változik.

Az ilyen csillag felszínéről kijövő fénysugár meggörbül a térben, szinte párhuzamosan mozog a csillag felszínével. A sugár többször spirálisan körbefordulva kijuthat a világűrbe. Most képzeljünk el egy neutroncsillagot, amelynek tömege három napenergia, sugara pedig 8,85 km. Ebben az esetben egyetlen sugár sem tud kiszökni a csillag felszínéről, annyira meggörbül a csillag mezőjében, hogy visszatérjen. Ilyenek, fekete lyukak!

Azt a sugarat, amelyre egy testet össze kell nyomni, hogy a fény ne hagyja el, Schwarzschild-sugárnak vagy eseményhorizontnak nevezzük. Szeretnél fekete lyuk lenni? Akkor 0000-re kell zsugorítani... csak 21 tizedes centiméterre, és senki sem fog látni! De a tömeged megmarad – kapcsold be a fantáziádat, és képzeld el, mit tehetnél ilyen állapotban. Valószínűleg könnyű lenne átszivárogni a földön, egészen a középpontig... De térjünk vissza az űrbe.

Fehér és szürke lyukak .

A fehér lyuk olyan tárgy, amely a fekete lyuk ellentéte. A fehér lyuk anyaga kiszorul és szétszóródik az űrben. Ha az anyag nem összenyomódik, hanem kitágul a Schwarzschild-gömb alól, akkor ez a tárgy egy fehér lyuk. A szürke lyukak egyesítik a fekete-fehér lyukak tulajdonságait.

A „fehér lyuk” kifejezés egy relativisztikus asztrofizika szimpóziumon jelenik meg 1969-ben. A híres angol tudós, R. Penrose „Fekete lyukak és fehér lyukak” című jelentésével beszélt ezen a szimpóziumon. Ya B. Zeldovich és I. D. Novikov 1971-ben vezette be a „szürke lyuk” fogalmát.

A hatalmas fekete lyukak keletkezésének természete mára világos. A nagy tömegű csillagoknak, amelyek kimerítik nukleáris üzemanyagukat és összehúzódnak, szükségszerűen el kell érniük gravitációs sugarukat, és fekete lyukakká kell alakulniuk. Ahhoz, hogy ilyen módon fekete lyuk keletkezzen, a csillag tömegének legalább kétszerese a Nap tömegének. Egy kisebb tömegű test gravitációs ereje nem elegendő egy fekete lyuk kialakításához.

PULZÁROK.

A pulzárok fekete lyukakról beszélnek.

1967-ben felfedezték a pulzárokat - neutroncsillagokat, amelyek szűken irányított elemi részecskék áramlását bocsátják ki. Ezek a sugárzások az elektromágneses spektrum periodikus impulzusai. Először rögzítették ezeket rádiósugárzásként. Világos periodicitásuk arra késztette a csillagászokat, akik felfedezték ezeket az impulzusokat, hogy elhiggyék, a jeleket „kis zöld emberkék” – idegenek küldték, hogy a földlakókkal régóta várt kapcsolatot létesítsenek. Azonnal besoroltak mindent, és elkezdték megfejteni az üzenetet. A kutatás eredményeként, amelyet más tények is megerősítenek, arra a következtetésre jutottak, hogy ezek a jelek egy forgó neutroncsillaghoz vagy fekete lyukhoz tartoznak. Impulzusaik periodikussága miatt ezeket a kozmikus objektumokat pulzároknak nevezték.

Hogyan szökik ki a röntgenspektrumban látható sugárzás egy fekete lyuk öleléséből? Úgy gondolják, hogy a pulzár felszínén lévő neutronok nem olyan stabilak. Még protonokká és elektronokká is bomlhatnak, amelyek viszont más elemi részecskéket szülnek. Erős mágneses térben az elektronok az erővonalak mentén felgyorsulnak, és a pulzár pólusain, ahol a legkisebb a gravitáció, kiszöknek a világűrbe. Ez az ábrázolás magyarázza a küldött impulzusok periodicitását. Másrészt azonban egy fekete lyuk fokozatosan elpárologhat az elemi részecskék kibocsátása miatt. Egyelőre nem találtak elpárolgott fekete lyukak nyomát az űrben.

A fekete lyukak a csillaganyag felfalói

Egy röntgenteleszkóp segítségével azonban felfedezték, hogy a csillaggáz hogyan szakad el a csillagtól világító felhő formájában, és áramlik a világűr egy sötét tartományába, ahol láthatatlanná vált, vagyis eltűnt. A következtetés önmagát sugallja.

Ez a csillag a galaxison áthaladva megközelítette a fekete lyukat, és annak gravitációs mezőjében találta magát. Elsőként a csapdába esett csillag leginstabilabb elemei – a felszíni csillaganyag és a csillagkörüli gáz – kúsztak felé. A gáznemű anyag felmelegedve spirálisan közelíti meg a fekete lyukat, így kiemeli annak helyét. Ezt a régiót "akkréciós korongnak" nevezik, és megjelenésében nagyon hasonlít egy spirálgalaxisra.

QUASARS.

A kvazárok fénye a fekete lyukak felé mutat.

1963-ban kvazárokat (kvázi csillagforrásokat) fedeztek fel - a világegyetem legerősebb rádiósugárzásának forrásait, amelyek fényereje több százszor nagyobb, mint a galaxisok fényessége, és méretei tízszer kisebbek náluk. Feltételezték, hogy a kvazárok új galaxisok magjait képviselik, ezért a galaxisok kialakulásának folyamata a mai napig tart.

Az Univerzum legfényesebb felfedezett objektumai, a kvazárok is a fekete lyukaknak köszönhetik eredetüket. A különösen nagy tömegű fekete lyukak olyan erősen vonzzák a közeli kozmikus objektumokat, hogy amikor tömegben közelednek, úgy világítani kezdenek, mint 10 galaxis együttvéve. A kvazár változó fényerővel rendelkezik, ami valószínűleg megfelel annak a hatalmas neutroncsillagnak, amely körül kialakult. Bár még senki sem tudja pontosan megmondani, hogy mik is azok a kvazárok.

Egy érdekes tényt szeretnék megjegyezni. Amikor Einstein relativitáselméletéből a fekete lyukak létezésére következtettek, sok csillagász mohón kutatta a kozmoszban, hogy megerősítse ezt a feltevést. És elég tényt és tárgyat találtak ennek az elméletnek a megerősítéséhez. Jelenleg, amikor elegendő tény és megfigyelés halmozódott fel, amelyek jelzik a fekete lyukak jelenlétét az űrben, sok csillagász megkérdőjelezi létezésüket. Így a homo sapiens képviselői, akárcsak a fekete lyukak, a legtitokzatosabb objektumok az Univerzumban.

KÖVETKEZTETÉS

Az elvégzett munka után a következő következtetéseket vonhatjuk le:

Az Univerzum tudásának foka rendkívül kicsi.

Az égitestek hasonlóak az élőlényekhez: megvannak a saját fejlődési szakaszaik, jelei, amelyek meghatározzák az adott égitest életkorát.

Az Univerzum fejlődik, erőszakos folyamatok történtek a múltban, zajlanak most és a jövőben is.

E téma jelentősége a természettudományban nyilvánvaló – mindent meghatároz. Az Univerzum mindennek a kezdete, folytatása és vége (bár mondhatjuk, hogy az Univerzumnak nincs vége, egyszerűen csak újjászületik időről időre). A világűr feltárása megváltoztatta az ember világképét és befolyásolta a további tudományos tevékenységet.

BIBLIOGRÁFIA

1. Dagaev M.M., Charugin V.M. Olvasmányos könyv a csillagászatról - M.: Oktatás, 1988.

2.Gorelov A.A. KSE.- M.: VLADOS, 2003.

3. Novikov I.D. Az Univerzum evolúciója - M.: Nauka, 1990.

Laplace Pierre. A világrendszer bemutatása [ford. O. Borisenko] M.: Oktatás, 1980.

Meyrink Gustav. A Szaturnusz gyűrűje: gyűjtemény [ford. Ausztriából I. Steblova].-M.: Azbuka-klasszikusok, 2004.-832 p.

Gorelov A.A. KSE: Tankönyv. Kézikönyv felsőoktatási intézmények hallgatói számára - M.: Humanitárius Kiadói Központ VLADOS, 2003. - 512 pp.: ill.

Az Univerzum galaxisok, halmazaik, csillagok, bolygók, planetoidok, üstökösök, aszteroidák, kozmikus por és gázok, az ember által ismert összes anyag (látható és sötét), energia (beleértve a sötétséget is) és sugárzás gyűjteménye. Ebben a blogban leggyakrabban az Univerzumról, mint csillagászati ​​és kozmológiai kutatás tárgyáról fogok beszélni. Vizuális értelemben több sötét terület van az Univerzumban, mint világos terület. Az egyik változat szerint a látható Univerzum egy golyó, egy 90-93 milliárd fényév átmérőjű gömb. Egy másik szerint ez egy körülbelül azonos átmérőjű korong. Mindenesetre óriási távolságokról beszélünk. Az Univerzum többközpontú és heterogén. Az Univerzumban megközelítőleg 170 milliárd galaxis található, amelyek helyenként nagy halmazokban gyűlnek össze. Más helyeken üregek vannak. De nincs egyetlen anyag- és energiafelhalmozódási központ, nincs egyetlen központ, ahonnan az Ősrobbanás után kitágul.

Az univerzum anyagból és energiából áll. Az univerzum egyre nagyobb sebességgel tágul. A terjeszkedés oda vezetett, hogy több volt az űr, mint az anyag és az energia felhalmozódása. Az Univerzumban az anyag sűrűsége 10 −29 g/cm 3 (összehasonlításképpen a tiszta víz sűrűsége normál körülmények között 1 g/cm 3 ). Az Univerzum körülbelül 13,73 milliárd éves, átlaghőmérséklete -270°C, és a csillagok lehűlésével csökken. A modern elképzelések szerint az Univerzumnak volt kezdete és lesz vége. Az Univerzum minden formációja és kozmikus teste óriási sebességgel mozog. Az Univerzum folyamatosan változik: galaxisok, csillagok, bolygók születnek és pusztulnak el benne. Az élet jelenlegi szakaszában az Univerzumnak vannak határai, amelyeket az emberek nem tudnak leküzdeni – például a fénysebesség és az abszolút nulla hőmérséklet.

Hogyan tanulmányozták az Univerzumot

Ősidők óta foglalkoztatja az embereket, hogyan működik a világ, hol vannak a határai, milyen erők működnek és győznek benne. Az űrúttörők először fedezték fel Naprendszerünket. Aztán felfedezték a galaxisokat, majd a halmazaikat. A modern elméletek szerint a térnek és az időnek megvannak a maga határai, de ezeket fokozatosan tanulmányozzuk, bővítve a világról alkotott képünket. Talán ezek a határok kitágulnak a tanulmányozás során, és bizonyos korlátozások feloldódnak.

Az ókori görögök voltak az elsők, akik szisztematikusan tanulmányozták világunk határait. Nem érezve a Föld mozgását a Nap körül és a galaxison belüli mozgását a teljes naprendszerrel együtt, a Földet a világegyetem mozdulatlan középpontjának tekintették, amely körül a csillagok, a Nap és a Hold mozog. A görögök megértették, hogy a föld fölé emelt tárgyak leesnek. Ahhoz, hogy a Föld ne zuhanjon le, meg kell nyugodnia valamin. A milétusi Thalész a világóceánt tartotta ilyen támasznak, Anaximenes - sűrített levegőt. Milétoszi Anaximandrosz, Parmenidész és Ptolemaiosz úgy gondolta, hogy a Földnek nincs támasztéka, mivel az univerzum közepén fekszik, és nincs oka annak, hogy valahova lezuhanjon. A Föld alakját illetően is eltértek a nézeteik. Anaximandros a Földet hengeresnek, Leukippust laposnak tartotta. Pythagoras volt az, aki először kitalálta, hogy a Föld egy gömb. Platón és Arisztotelész is hitt. A világról alkotott elképzeléseik sok évszázadon át a tudósok alapjául szolgáltak. Bár a görög tudósok között már voltak olyanok, akik a Napot próbálták a világ középpontjába állítani. De ők kisebbségben voltak. A görög filozófusok is megpróbálták megmagyarázni, milyen elemekből áll a világ. Arisztotelész azt mondta, hogy az ég egy kupola, amelyen a csillagok rögzítve vannak. A kupola tere a hold alatti és a hold feletti világra oszlik. A Holdalatti fény 4 elsődleges elemet tartalmaz - föld, víz, szél és tűz. A hold feletti fény az a hely, ahol van az ötödik elem (éter), és ahol az istenek élnek. De az ókori görög istenek, ellentétben a keresztény istennel, nem voltak hajlandók beleavatkozni a tudósok ügyeibe. A görög tudósok arról is vitatkoztak, hogy mi van közelebb a Földhöz - a Nap, a Hold vagy a csillagok, honnan származnak a meteoritok. Anaxagoras arra a következtetésre jutott, hogy a meteoritok ugyanabból az anyagból állnak, mint a Föld. A görögök a Naprendszer többi bolygóját istenségnek tekintették. A világ geocentrikus modelljének tévedése ellenére Anaxagoras és más filozófusok lefektették a modern csillagászat alapjait.

Arisztotelész Pythagoras

A középkorban a keresztény egyház komolyan beavatkozott az európai csillagászatba. Tudományos érvek helyett a teológusok véleményét fogadta el, és nem logikájuk és bizonyítékaik alapján értékelte azokat a hiedelmek harmóniájára gyakorolt ​​előnyeik alapján. A Kr.e. 2. század után a misztika vagy a vallási dogmatizmus vált uralkodóvá a filozófiában, így az asztrológia váltotta fel a csillagászatot. A keresztény hiedelmek antropocentrizmusa, amely abban állt, hogy a Földet Isten az emberek számára teremtette, sokkal inkább elfogadta a geocentrikus rendszert. A középkori csillagászok Indiában, Júdeában, a latin országokban és az iszlám keleten is gyakrabban támaszkodtak Arisztotelész és Ptolemaiosz munkáira. A középkori európai tudomány hanyatlása nem tette lehetővé a tudósoknak, hogy ne csak matematikailag cáfolják a görögök munkáit, de még egyszerűen megértsék is. A geocentrikus rendszer sok évszázadon át létezett, mígnem Nicolaus Kopernikusz lengyel csillagász ismét magabiztosan kijelentette a világ heliocentrikus rendszerét. Világosan megmondta, hogy a Föld egy nap alatt, a Nap körül egy év alatt megfordul a tengelye körül. Az új rendszer könnyen megmagyarázta a bolygók korábban felfoghatatlan retrográd mozgását (amikor egy bolygó egy ponton az égen az ellenkező irányba mozogni kezd). Ettől a pillanattól kezdve új tudományos forradalom kezdődött.

Kopernikusz

Nicolaus Kopernikusz úgy vélte, hogy a Föld és a Naprendszer többi bolygója egyenletesen mozog a Nap körül. Elméletét az 1543-as „On the Rotation of the Celestial Spheres” című könyvében vázolta fel. Viszonylag egyértelműen kiszámította a Nap és a Naprendszer bolygói közötti távolságot.

J. Matejko híres festménye. 1873

Nicolaus Copernicus a lengyel 1000 zloty bankjegyen

1572-ben egy szupernóva (Tycho Brahe) világított az égen. Még nappal is látható volt. Ránézve Thomas Digges (Oxford, Anglia) kételkedett abban, hogy az ég egy gömb. Az új sztár egyértelműen túl volt rajta. De még mindig meg kellett érteni a „megerősítés” hiányát, és fel kellett hagyni a világ köztes geo-héliocentrikus rendszerével. A legjelentősebb hozzájárulás ezekhez a folyamatokhoz Johannes Kepler és Galileo Galilei volt. Johannes Kepler bebizonyította, hogy a Nap a csillag-bolygórendszer geometriai középpontjában van. Azt is megértette, hogy a bolygók keringési periódusai és pályájuk mérete hogyan függ össze: a bolygók keringési periódusainak négyzete úgy van összefüggésben, mint a pályájuk fél-főtengelyeinek kockái. E felfedezések alapján új, pontosabb bolygómozgási táblázatokat állítottak össze.

Az olasz fizikus, matematikus, csillagász és filozófus, Galileo Galilei is dolgozott egy időben Johannes Keplerrel. Ő volt az első, aki távcsövet használt az égitestek megfigyelésére. 1609-ben, miközben távcsővel nézte a Tejútrendszert, látta, hogy azt egyes csillagok hozták létre. Leírta a Hold hegyeit és a Jupiter 4 műholdját. Felfedezéseit „Starry Messenger” (1610) című művében írta le. Felfedezései népszerűvé tették a teleszkópok építését, ugyanakkor súlyos csapást mértek az asztrológiára, megsemmisítve annak hagyományait. Galilei felfedezte a Vénusz fázisait, a Nap foltjait (leírja a Letters on Sunspots című könyvben), valamint a Nap forgását a tengelye körül. Felfedezéseivel és vitatott jellemével sok ellenséget szerzett egyházi körökben, és az inkvizíció eretnekséggel vádolta. 1616-ban V. Pál pápa hivatalosan is veszélyes eretnekségnek nevezte a heliocentrizmust. Kopernikusz „Az égi szférák forgásáról” című könyve felkerült a tiltott könyvek listájára. Galilei tekintélye megvédte őt az üldöztetéstől, de Kopernikusz műveit már nem tudta nyíltan megvédeni. Galilei hibát követett el az üstökösök értelmezésében, optikai jelenségeknek tekintve őket. De még ez a hiba is hozzájárult a tudomány további fejlődéséhez, a mozgás és a tehetetlenség relativitásának megértéséhez.

Isaac Newton véget vetett a heliocentrikus rendszer érvényességéről szóló vitának, amely több mint másfél évszázadig tartott. 1687-ben az egyetemes gravitáció törvényéből vezette le Kepler törvényeit.

A 18. század végén William és Caroline Herschel megalkotta a teleszkópok új generációját. Isaac Newton távcsövét vették alapul, de az üvegtükröket fémre cserélték. William Herschel 1781. március 13-án egy új távcső segítségével fedezte fel az Uránuszt, amiért megkapta a Királyi csillagász kitüntető címet. 1785-ben kiadta a galaxis első térképét. 1789-ben a csillagász felfedezte a Szaturnusz Mimas és Enceladus holdjait, majd az Uránusz Titania és Oberon holdját. Tehetségét az infravörös sugárzás (továbbiakban IR) felfedezésének is köszönhetjük. Ő is látott ködöket, de nem tudta megmagyarázni őket.

A csillagászok tovább dolgoztak a csillagok távolságának mérésén. A parallaxis módszerrel pontosan megmérték a Föld és a Nap közötti távolságot, de kiderült, hogy ez a módszer 300 millió km-re korlátozódott. Más módszerre volt szükség. Henrietta Leavitt, a Harvard Egyetem kutatója javasolta. Felfedezést tett: a csillag fényessége a távolságtól függ. Ez segített megmérni a távolságot sok csillagtól és ködtől. G. Leavitt tiszteletére egy aszteroidát és egy krátert neveztek el a Holdon.

Később megtudták, hogy az Univerzum az Ősrobbanással kezdődött, hogy a galaxis nem csillagcsík, hanem egy folyamatosan és gyorsan forgó korong. A Naprendszer is egy hagyományos korong egy galaxisban. Valamikor egy igazi por- és gázkorong volt. A Nap és a Naprendszer bolygói korong alakú gáz- és porfelhőben alakultak ki. És a Naprendszer összes bolygójának pályája most a hagyományos korong síkjában fekszik. A keringési mozgás a gravitációs erőt és a robbanás erejét születésétől fogva egyensúlyba hozta a napkorong közepén. A bolygó mozgásának pályájára ugyanazok a fizika törvényei vonatkoznak, mint a makrokozmoszunkban lévő tárgyak mozgására. A mikrokozmoszban az elemi részecskék szintjén más törvények érvényesülnek. Erről később bővebben beszélek. Itt illik egy kicsit beszélni Edwin Hubble-ról.

Edwin Hubble csillagász számos fontos felfedezést tett. Felfedezte, hogy nem csak egy galaxis van az Univerzumban, hanem sok. Ezt a felfedezést a Mount Wilson Obszervatórium (Los Angeles, Kalifornia, USA) 100 hüvelykes Hooker teleszkópjával tette. Rájött, hogy az Androméda és a Triangulum ködben azonosított kefeidák (pulzáló változócsillagok) túl messze vannak ahhoz, hogy a Tejútrendszer részei lehessenek. Ezeket a kefeidákat később Hubble-kefeidáknak nevezték el. E. Hubble leírása az Androméda-ködről később segített meghatározni az Univerzum méretét.

A második fontos felfedezés az volt, hogy a legtöbb galaxis távolodik egymástól. Kiderült, hogy több galaxis mozog felénk, és a számított időkereten belül ezek a galaxisok ütköznek a Tejútrendszerrel. De az összes többi galaxis gyorsan távolodik tőlünk. Ráadásul minél távolabb vannak tőlünk a galaxisok, annál gyorsabban távolodnak el tőlünk. De hogyan bizonyította? E. Hubble a galaxisok mozgását tanulmányozta, és rögzítette fényhullámaikat. Ha egy galaxis közelebb ér, fényhullámai összenyomódnak és kékre színeződnek. Ha eltávolítják, a hullámok kitágulnak és vörössé válnak. A hullámok hosszának és ezzel együtt a színének változásának jelenségét Doppler-effektusnak nevezzük. A spektrum "vörös eltolódása" azt mutatta, hogy a legtöbb galaxis távolodik egymástól. Egyébként ez is megerősíti, hogy az Ősrobbanás valóban megtörtént.

1998-ban megjelent egy tanulmány, amelyben bebizonyosodott, hogy az Univerzum tágulási üteme a sötét energia miatt növekszik. 100 milliárd év múlva, ha élünk, már csak ritka csillagokat fogunk látni a Tejútrendszerben, és a körülöttünk lévő Univerzum homályossá és üressé válik.

Az univerzum ugyanabból a 92 kémiai elemből áll, amelyek a D.I. periódusos rendszerében találhatók. Mengyelejev - hidrogén +1-től urán +92-ig. A kémiai elemek tulajdonságai a sorozatszámtól (töltéstől) függenek. Ma ezt a függőséget a következőképpen határozzák meg: a kémiai elemek tulajdonságai, valamint az általuk képzett egyszerű anyagok és vegyületek formái és tulajdonságai periodikusan függnek atomjaik magjainak töltéseinek nagyságától. A látható anyag formáinak változatosságát az elemek bősége is meghatározza. Minél magasabb, annál nagyobb a kémiai kölcsönhatások esélye. Az Univerzumban a leggyakoribb elem a hidrogén (75%). Ezt követi a hélium (23%), oxigén (1%), szén (0,5%), neon (0,13%), vas (0,11%), nitrogén (0,1%), szilícium (0,07%), kén ( 0,05%) stb. A szén bősége, valamint láncok és többszörös kötések létrehozására való képessége nagymértékben megmagyarázza a szénalapú biológiai élet kialakulásának okait. Egyes elemek gázok, mások halogének vagy fémek. Például a Ca +20 és a Na +11 tiszta formában ezüstfémek. De általában nem látjuk őket ebben a formában. De ha a Földről beszélünk, akkor világos, hogy pontosan hogyan tanultuk meg a talaj, a légkör, az óceánok vizének összetételét stb. A tudósok még a Naprendszer bolygóira való repülés előtt tudták: a Vénusz légköre kénnel, a Mars talaja pedig vassal van tele. Amikor hozzájuk jutottak, ezt megerősítették és tisztázták. De valószínűleg még a legközelebbi csillagrendszerekhez sem jutunk el egyhamar. Legközelebbi bolygónk, a Proxima Centauri hatalmas 4,22 fényévnyire van tőle. Tehát honnan tudjuk, hogy milyen elemekből áll? A spektrális elemzésnek köszönhetően. Égésük lehetővé tette az elemek egyedi spektrumának tanulmányozását. A bárium zölden, a réz kéken, a stroncium vörösen ég. Így válaszoltunk egy másik fontos kérdésre az Univerzum elsődleges elemeivel kapcsolatban. Igaz, a kérdések ezzel nem értek véget.

Az Univerzum felfedezése 2

Az Univerzum oktatása 3

Az Univerzum evolúciója 4

A galaxisok és az Univerzum szerkezete 4

Galaxis besorolás 5

Az Univerzum szerkezete. 7

9. következtetés

Bevezetés

Sok vallás, mint például a zsidó, a keresztény és az iszlám, úgy vélte, hogy az univerzumot Isten teremtette, és egészen a közelmúltban. Például Usher püspök a világegyetem létrejöttének négyezer-négyszáz éves dátumát úgy számította ki, hogy összeadta az Ószövetségben szereplő emberek életkorát. Valójában a bibliai teremtés dátuma nincs olyan messze az utolsó jégkorszak végétől, amikor az első modern ember megjelent.

Másrészt egyesek, például a görög filozófus, Arisztotelész, Descartes, Newton, Galilei inkább azt hitték, hogy az Univerzum létezik, és mindig is léteznie kellett, vagyis örökké és végtelenül. 1781-ben pedig Immanuel Kant filozófus írt egy szokatlan és nagyon homályos művet „A tiszta ész kritikája” címmel. Ebben egyformán helyes érveket adott amellett, hogy az Univerzumnak volt kezdete és nincs. A tizenhetedik, tizennyolcadik, tizenkilencedik században vagy a huszadik század elején senki sem hitte, hogy az univerzum idővel fejlődhet. Newton és Einstein is elszalasztotta az esélyt annak megjóslására, hogy az Univerzum összehúzódhat vagy kitágulhat.

Az Univerzum felfedezése

A nagy német tudós és filozófus, Immanuel Kant (1724-1804) megalkotta a fejlődő Univerzum első univerzális koncepcióját, gazdagítva annak egyenletes szerkezetének képét, és az Univerzumot különleges értelemben végtelennek képzelte. Egy ilyen Univerzum létrejöttének lehetőségeit és jelentős valószínűségét kizárólag mechanikus vonzási és taszító erők hatására támasztotta alá. Kant megpróbálta kitalálni ennek az Univerzumnak a további sorsát minden nagy léptékű szintjén, kezdve a bolygórendszertől és a köd világáig.

Az általános relativitáselmélet alapvetően új kozmológiai következményeit először a kiváló matematikus és fizikus-teoretikus, Alexander Friedman (1888-1925) tárta fel. 1922-24-ben fellépett. bírálta Einstein következtetéseit, miszerint az Univerzum véges és négydimenziós henger alakú. Einstein azon a feltételezésen alapult, hogy az Univerzum stacioner, de Friedman megmutatta kezdeti posztulátumának megalapozatlanságát.

Friedman két modellt adott az Univerzumról. Hamarosan ezek a modellek meglepően pontos megerősítést találtak a távoli galaxisok mozgásának közvetlen megfigyelései során a spektrumaik „vöröseltolódása” miatt.

Friedman ezzel bebizonyította, hogy az Univerzumban az anyag nem lehet nyugalomban. Következtetéseivel Friedman elméletileg hozzájárult az Univerzum globális evolúciójának szükségességének felfedezéséhez.

Az Univerzum oktatása

A modern csillagászati ​​megfigyelések azt mutatják, hogy az Univerzum körülbelül tízmilliárd évvel ezelőtti kezdete egy hatalmas, forró és sűrű tűzgömb volt. Összetétele nagyon egyszerű. Ez a tűzgolyó annyira forró volt, hogy csak szabad elemi részecskékből állt, amelyek gyorsan mozogtak, és egymásnak ütköztek.

Számos evolúciós elmélet létezik. A lüktető univerzum elmélet azt állítja, hogy világunk egy óriási robbanás eredményeként jött létre. De az Univerzum tágulása nem tart örökké, mert... a gravitáció megállítja.

Ezen elmélet szerint Univerzumunk a robbanás óta 18 milliárd éve tágul. A jövőben a terjeszkedés teljesen lelassul és leáll. És akkor az Univerzum elkezd zsugorodni, amíg az anyag újra össze nem zsugorodik, és új robbanás következik be.

Helyhez kötött robbanáselmélet: Eszerint az Univerzumnak nincs sem kezdete, sem vége. Mindig ugyanabban az állapotban marad. Folyamatosan új örvény képződik, amely az anyagot távolodó galaxisokkal helyettesíti. Ez az oka annak, hogy az Univerzum mindig ugyanaz, de ha a robbanással kezdődött Univerzum a végtelenségig tágul, akkor fokozatosan lehűl és teljesen elhalványul.

De ez idáig egyik elmélet sem igazolódott, mert... jelenleg nincs pontos bizonyíték legalább egyikükre.

Érdemes azonban megjegyezni még egy elméletet (elvet).

Az antropikus (emberi) elvet 1960-ban fogalmazta meg először G.I. , de mintegy nem hivatalos szerzője. A hivatalos szerző pedig egy Carter nevű tudós volt.

Az antropikus elv kimondja, hogy az Univerzum azért olyan, amilyen, mert van egy megfigyelő, vagy meg kell jelennie a fejlődés egy bizonyos fokán. Ennek az elméletnek a megalkotói igen érdekes tényeket említenek bizonyítékként. Ez az alapvető állandók kritikussága és a nagy számok egybeesése. Kiderül, hogy teljesen összefüggenek egymással, és a legkisebb változás is teljes káoszhoz vezet. Az a tény, hogy egy ilyen nyilvánvaló egybeesés és akár azt is mondhatnánk, hogy létezik minta, esélyt ad ennek a minden bizonnyal érdekes elméletnek az életre.

Az Univerzum evolúciója

Az Univerzum evolúciós folyamata nagyon lassan megy végbe. Hiszen az Univerzum sokszor régebbi, mint a csillagászat és általában az emberi kultúra. A földi élet keletkezése és fejlődése csak egy jelentéktelen láncszem az Univerzum evolúciójában. Pedig a századunkban végzett kutatások fellebbentették azt a függönyt, amely elrejti előlünk a távoli múltat.

Az Univerzum általában négy korszakra oszlik: hadronikus, leptonikus, fotonikus és csillagászati ​​korszakra.

A galaxisok és az Univerzum szerkezete

A galaxisok századunk 20-as évei óta váltak kozmogonikus kutatás tárgyává, amikor is megbízhatóan megállapították tényleges természetüket. És kiderült, hogy ezek nem ködök, i.e. nem a közelünkben található gáz- és porfelhők, hanem hatalmas csillagvilágok, amelyek tőlünk nagyon távol helyezkednek el. Az elmúlt évtizedekben a kozmológia területén végzett felfedezések és kutatások sok mindent tisztáztak a galaxisok és csillagok őstörténetével, a ritka anyag fizikai állapotával kapcsolatban, amelyből nagyon távoli időkben keletkeztek. Minden modern kozmológia egyetlen alapvető gondolaton alapul - a gravitációs instabilitás gondolatán. Az anyag nem maradhat egyenletesen eloszlatva a térben, mert az összes anyagrészecske kölcsönös vonzása hajlamos bizonyos léptékű és tömegű koncentrációkat létrehozni benne. A korai Univerzumban a gravitációs instabilitás felerősítette az anyag eloszlásának és mozgásának kezdetben nagyon gyenge szabálytalanságait, és egy bizonyos korszakban erős inhomogenitások, „palacsinta” - protoklaszterek kialakulásához vezetett.

Megtörtént a protoklaszter rétegek különálló koncentrációkra való felbomlása is, nyilván a gravitációs instabilitás miatt, és ez protogalaxisokat eredményezett. Sokuk gyorsan forgónak bizonyult az anyag örvénylő állapota miatt, amelyből keletkeztek. A protogalaktikus felhők feldarabolódása gravitációs instabilitásuk következtében az első csillagok megjelenéséhez vezetett, és a felhők csillagrendszerekké - galaxisokká változtak. A gyors forgású protogalaxisok spirális galaxisokká változtak, de azok, amelyek lassan vagy egyáltalán nem forogtak, elliptikus vagy szabálytalan galaxisokká alakultak. Ezzel a folyamattal párhuzamosan megtörtént az Univerzum nagyszabású szerkezetének kialakulása - galaxisok szuperhalmazai keletkeztek, amelyek éleikkel összekapcsolódva egyfajta méhsejtet alkottak.

A galaxisok osztályozása

Edwin Powell Hubble (1889-1953), kiváló amerikai csillagász-megfigyelő a galaxisok megjelenés szerinti osztályozásának legegyszerűbb módszerét választotta. És el kell mondani, hogy bár később más kutatók ésszerű feltételezéseket tettek az osztályozással kapcsolatban, a Hubble által levezetett eredeti rendszer továbbra is a galaxisok osztályozásának alapja marad.

20-30 év múlva. A 20. században a Hubble kidolgozta a galaxisok szerkezeti osztályozásának alapjait - óriáscsillagrendszereket, amelyek szerint a galaxisok három osztályát különböztetik meg.

Spirális galaxisok

A spirálgalaxisokat két viszonylag fényes ág jellemzi, amelyek spirálisan vannak elrendezve. Az ágak vagy a fényes magból (jelölése - S), vagy a magot keresztező fényhíd végeiből (jelölése - SB) emelkednek ki.

A spirálgalaxisok talán még a legfestőibb objektumok is az Univerzumban. Jellemzően egy galaxisnak két spirálkarja van, amelyek a mag ellentétes pontjaiból indulnak ki, hasonló szimmetrikus módon fejlődnek, és a periféria ellentétes részein vesznek el. Vannak azonban ismert példák arra, hogy egy galaxisban kettőnél több spirálkar található. Más esetekben két spirál van, de ezek nem egyenlőek - az egyik sokkal fejlettebb, mint a második. A spirálgalaxisok több fényelnyelő poranyagot tartalmaznak. Teljes tömegük néhány ezrelékétől a századáig terjed. A poranyagnak az egyenlítői sík felé történő koncentrálódása miatt sötét csíkot képez a felénk élesen fordult, orsószerű galaxisokban.

Az Ursa Major csillagképben található M82 reprezentatív galaxisnak nincsenek világos körvonalai, és főleg forró kék csillagokból és az általuk felmelegített gázfelhőkből áll. Az M82 6,5 millió fényévnyire található tőlünk. Körülbelül egymillió évvel ezelőtt egy erőteljes robbanás történt a központi részén, aminek következtében elnyerte mai formáját.

Elliptikus galaxisok

Elliptikus galaxisok „Elliptikus” (jelölése - E) - ellipszoid alakúak. Az elliptikus galaxisok külsőleg jellegtelenek. Sima ellipsziseknek vagy köröknek tűnnek, a fényerő fokozatos körkörös csökkenésével a középponttól a perifériáig. Általában nincs bennük kozmikus por, így különböznek a spirálgalaxisoktól, amelyekben nagy mennyiségben van jelen fényelnyelő poranyag. Külsőleg az elliptikus galaxisok főként egy tulajdonságban különböznek egymástól - kisebb-nagyobb tömörítésben.

A Lyra csillagképben található reprezentatív gyűrűsköd 2100 fényévre található, és a központi csillagot körülvevő izzó gázból áll. Ez a héj akkor keletkezett, amikor egy elöregedett csillag levetette gáztakaróit, és azok az űrbe rohantak. A csillag összezsugorodott, és tömegében a Napéhoz, méretében pedig a Földéhez hasonló állapotba került.

Szabálytalan galaxisok

Szabálytalan (szabálytalan) „szabálytalan” (jelzett - I) - szabálytalan alakú. Az eddig felsorolt ​​galaxistípusokat alakszimmetria és bizonyos mintázatok jellemezték. De nagyszámú szabálytalan alakú galaxis létezik. Szerkezeti szerkezeti minta nélkül.

Egy galaxisnak azért lehet szabálytalan alakja, mert a benne lévő anyag alacsony sűrűsége vagy fiatal kora miatt nem volt ideje felvenni a megfelelő alakot. Van egy másik lehetőség is: a galaxis szabálytalanná válhat, ha alakja egy másik galaxissal való kölcsönhatás következtében eltorzul. Úgy tűnik, mindkét eset szabálytalan galaxisok között fordul elő, és ezzel összefüggésben lehet a szabálytalan galaxisok 2 altípusra való felosztása.

Az I I altípusba tartozó irreguláris galaxisokat viszonylag nagy felület, fényesség és szabálytalan szerkezet bonyolultsága jellemzi. Vacouleur francia csillagász egy megsemmisült spirális szerkezet jeleit fedezte fel ennek az altípusnak néhány galaxisában, például a Magellán-felhőkben.

Az I II altípusba tartozó szabálytalan galaxisokat nagyon alacsony felület és fényesség jellemzi. Ez a tulajdonság megkülönbözteti őket minden más típusú galaxistól. Ugyanakkor megakadályozza ezeknek a galaxisoknak az észlelését, aminek eredményeként csak néhány, viszonylag közel található I II. altípusú galaxist sikerült azonosítani.

Szabálytalan galaxisok képviselői - a Nagy Magellán-felhő. 165 000 fényév távolságban található, és így viszonylag kis méretű, hozzánk legközelebbi galaxis, mellette van egy kisebb galaxis - a Kis Magellán-felhő. Mindkettő galaxisunk műholdja.

A későbbi megfigyelések azt mutatták, hogy a leírt osztályozás nem elegendő a galaxisok formáinak és tulajdonságainak teljes változatosságának rendszerezéséhez. Így olyan galaxisokat fedeztek fel, amelyek bizonyos értelemben egy közbenső helyet foglalnak el a spirális és az elliptikus galaxisok között (So). Ezeknek a galaxisoknak van egy hatalmas központi csomója és egy lapos korongja, de nincsenek spirálkarjai.

Az Univerzum szerkezete.

A hidrogénatomok megjelenésével kezdődik a csillagok korszaka, pontosabban a protonok és elektronok korszaka.

Az univerzum hidrogéngáz formájában, hatalmas mennyiségű fénnyel és ultraibolya fotonokkal a csillagkorba lép. A hidrogéngáz az Univerzum különböző részein eltérő sebességgel tágul. Sűrűsége is egyenlőtlen volt. Hatalmas, sok millió fényév hosszúságú csomókat alkotott. Az ilyen kozmikus hidrogéncsomók tömege százezerszer, sőt milliószor nagyobb volt, mint jelenlegi galaxisunk tömege. A gáz tágulása a csomókban lassabb volt, mint a ritkított hidrogén tágulása a csomók között. Később az egyes területekből saját gravitációjuk segítségével szupergalaxisok és galaxishalmazok alakultak ki. Tehát az Univerzum legnagyobb szerkezeti egységei - a szupergalaxisok - a hidrogén egyenetlen eloszlásának eredménye, amely az Univerzum történetének korai szakaszában történt.

Az Univerzum csillagai óriási csillagrendszerekbe, úgynevezett galaxisokba szerveződnek. Azt a csillagrendszert, amelyben a Napunk közönséges csillagként található, Galaxisnak nevezzük.

A galaxis csillagainak száma körülbelül 10 12 (billió). A Tejút, a csillagok fényes ezüst csíkja, körülveszi az egész eget, és alkotja galaxisunk nagy részét. A Tejút a legfényesebb a Nyilas csillagképben, ahol a legerősebb csillagfelhők találhatók. A legkevésbé világos az égbolt másik felén. Ebből könnyen arra következtethetünk, hogy a Naprendszer nem a Galaxis középpontjában helyezkedik el, ami tőlünk a Nyilas csillagkép irányába látszik. Minél távolabb van a Tejútrendszer síkjától, annál kevesebb a halvány csillag, és annál kevésbé nyúlik el a csillagrendszer ezekben az irányokban.

A galaxis méreteit a nagy távolságból látható csillagok elrendezése határozta meg. A galaxis átmérője hozzávetőlegesen 3000 pc (Parsec (pc) - az a távolság, amelyen a Föld pályájának fél-főtengelye, a látóvonalra merőlegesen 1"-os szögben látható; 1 Parsec = 3,26 fényév = 206265 AU = 3* 10 13 km.) vagy 100 000 fényév, de nincs egyértelmű határa.

A galaxis közepén egy 1000-2000 pc átmérőjű mag található - egy hatalmas, sűrű csillaghalmaz. Tőlünk közel 10 000 pc (30 000 fényév) távolságra található a Nyilas csillagkép irányába, de szinte teljesen el van rejtve egy sűrű felhőfüggöny, ami megakadályozza ennek a legérdekesebb objektumnak a vizuális és hagyományos fényképészeti megfigyelését. a Galaxis.

Galaxisunk tömegét ma már különböző módon becsülik, ami 2 * 10 11 naptömegnek felel meg (a Nap tömege 2 * 10 30 kg), és ennek 1/1000-ét a csillagközi gáz és por tartalmazza. 1944-ben V.V. Kukarin a galaxis spirális szerkezetére utaló jeleket talált, és kiderült, hogy két spirálág között élünk.

Az égen néhol teleszkóppal, helyenként szabad szemmel is kivehető a kölcsönös gravitáció által összekötött szoros csillagcsoportok, vagy csillaghalmazok.

Kétféle csillaghalmaz létezik: nyitott és gömb alakú.

A csillagok mellett a Galaxis diffúz anyagot is tartalmaz, a rendkívül diffúz anyagot, amely csillagközi gázból és porból áll. Ködöket képez. A ködök diffúz és bolygószerűek. Világosak, mert a közeli csillagok megvilágítják őket.

Az Univerzumban nincs semmi egyedi és utánozhatatlan abban az értelemben, hogy nincs benne olyan test, olyan jelenség, amelynek alapvető és általános tulajdonságait egy másik testben, más jelenségek ne ismételjék meg.

Következtetés

Az Univerzumot alkotó különféle rendszerekben és testekben a változatos evolúciós folyamatok felfedezése lehetővé tette a kozmikus evolúció mintáinak megfigyelési adatokon és elméleti számításokon alapuló tanulmányozását.

Az űrobjektumok és rendszereik korának meghatározását tartják az egyik legfontosabb feladatnak. Mivel a legtöbb esetben nehéz eldönteni, hogy mit kell figyelembe venni és érteni egy test vagy rendszer „születési pillanata” alatt, két paramétert használunk az életkor meghatározásához:

az az idő, ameddig a rendszer már a megfigyelt állapotban volt

egy adott rendszer teljes élettartama a megjelenés pillanatától számítva

Nyilvánvalóan a második jellemzőt csak elméleti számítások alapján kaphatjuk meg. Általában a megadott értékek közül az elsőt életkornak, a másodikat pedig élettartamnak nevezik.

A metagalaxist alkotó galaxisok kölcsönös eltávolításának ténye azt jelzi, hogy valamivel ezelőtt minőségileg más állapotban volt, és sűrűbb volt.

Napjainkat joggal nevezik az asztrofizika aranykorának – figyelemreméltó és legtöbbször váratlan felfedezések következnek most a csillagok világában. A Naprendszer a közelmúltban közvetlen kísérleti, és nem csak megfigyelési kutatások tárgyává vált. A bolygóközi űrállomások, pályalaboratóriumok repülései és a Holdra tett expedíciók sok új specifikus ismeretet hoztak a Földről, a Föld-közeli térről, a bolygókról és a Napról.

Az Univerzum tanulmányozása, még csak az általunk ismert része is, hatalmas feladat. Sok generáció munkájára volt szükség ahhoz, hogy megszerezzék azokat az információkat, amelyekkel a modern tudósok rendelkeznek.

Tesztmunka a „A modern természettudomány fogalmai” kurzushoz _____________________________________________________________________________________________

TERV: Méretek és távolságok Galaxisok típusai Elliptikus galaxisok Spirálgalaxisok Szabálytalan galaxisok Tűgalaxisok Rádiógalaxisok

Az Orosz Föderáció Oktatási Minisztériuma Orosz Állami Innovatív Technológiák és Vállalkozási Egyetem északi ága.

Az Orosz Föderáció Oktatási Minisztériuma Moszkvai Állami Nyílt Egyetem Menedzsment és Gazdaságpolitikai Tanszék teszt

AZ Univerzum KITERJESZTÉSE Ha egy tiszta hold nélküli éjszakán az eget nézi, a legfényesebb objektumok valószínűleg a Vénusz, a Mars, a Jupiter és a Szaturnusz bolygók lesznek. Ezen kívül rengeteg, a mi Napunkhoz hasonló csillagot fog látni, de jóval távolabb...

Ukrajna Oktatási és Tudományos Minisztériuma Donyecki I–III. szintű, 83. szintű középiskola Absztrakt a következő tudományágról: „Csillagászat” a következő témában: „Más csillagrendszerek - galaxisok”

Az Üzbég Köztársaság Felső- és Középfokú Speciális Oktatási Minisztériuma Abu Rayhan Beruniról elnevezett Taskent Állami Műszaki Egyetem

A csillagos égbolt már régóta az örökkévalóság és a változhatatlanság szimbóluma az emberek számára. Csak a modern időkben ismerték fel az emberek, hogy a „rögzített” csillagok valóban mozognak, és óriási sebességgel. A huszadik században az emberiség hozzászokott egy még furcsább tényhez: a galaxisok közötti távolság állandó...

(Esszé a 8. osztály számára) A ködök olyan égi objektumok, amelyek a csillagokkal ellentétben foltoknak tűnnek. Közülük a legfényesebbek szabad szemmel láthatók (az Androméda-köd és az Orion-köd). 1774-ben a francia Messier, aki azonban üstökösök tanulmányozásával foglalkozott, amelyek megjelenésükben hasonlítanak...

AZ OROSZ FÖDERÁCIÓ MEZŐGAZDASÁGI ÉS ÉLELMISZERI MINISZTÉRIUMA HALÁSZATI TANSZÉK MURMANSK ÁLLAMI MŰSZAKI EGYETEM

11. "B" tanuló beszámolója Sze. Iskola No. 1257 Elena Masolova. A galaxisok típusai. Galaxisunk a Tejútrendszer. A GALAXIKUSOK VÁLTOZÁSA A metagalaxis - a Világegyetem modern csillagászati ​​kutatási módszerekkel elérhető része - több milliárd galaxist - csillagrendszert - tartalmaz, amelyben a csillagok...

Bevezetés. Az egész Univerzum evolúciójának gondolata meglehetősen természetesnek, sőt szükségesnek tűnik ma. Ez azonban nem mindig volt így. Mint minden nagy tudományos ötlet, ez is nehéz küzdelem és fejlődés útján ment keresztül, mígnem diadalmaskodott a tudományban. Ma az Univerzum evolúciója tudományos tény,...

Terv: Az Univerzum kozmológiai modelljei. Az Univerzum szerkezete: Az Univerzum szerkezete. Az univerzum sötét oldala. Az Univerzum evolúciója: Az Univerzum evolúciójának standard modellje.

A TÁJULÓ Univerzum A fejünk feletti csillagos égbolt már régóta az örökkévalóság és a változhatatlanság szimbóluma az emberek számára. Csak a modern időkben ismerték fel az emberek, hogy a „rögzített” csillagok valóban mozognak, és óriási sebességgel. A 20. században az emberiség hozzászokott egy még furcsább tényhez...

A világegyetemet mint egészet vizsgáló tudományt kozmológiának nevezik. A legtöbb létező kozmológiai elmélet a gravitáció elméletére, a részecskefizikára, az általános relativitáselméletre és más alapvető fizikai elméletekre, valamint természetesen csillagászati ​​megfigyelésekre támaszkodik.

T A Y N Y K V A Z A R O V BEVEZETÉS Csillanj, csillogj, kvázi csillag! messze vagy közel? A csillagászat, a tudományok legrégebbi történetében nem volt olyan gazdag idő a legkiemelkedőbb felfedezésekben...

Az élet megjelenése az Univerzumban. A tudósok több generáció óta vizsgálják a világ csillagászati ​​képét, amely nemcsak csillagászati ​​megfigyelési adatokon, elméleteken és hipotéziseken, hanem a modern fizika legfontosabb fogalmain és törvényein is alapul.

Absztrakt a témában: Bevezetés. A távoli múlt emberei számára az Univerzum, ha nem is mindig biztonságos, de mégis stabil világ volt, úgy tűnik, kizárólag az emberi faj kényelmét szolgálja. Aligha kételkedett akkor valaki abban, hogy lakóhelye - a Föld - a domináns, központi...

1. Bemutatkozás. Az egész világ körülöttünk mozgatja az anyagot a maga végtelenül változatos formáiban és megnyilvánulásaiban, annak minden tulajdonságával, összefüggésével és kapcsolatával. Nézzük meg közelebbről, mi is az anyag, valamint annak szerkezeti szintjeit.

P V P Sh No. 2 „Esszé a csillagászatról” Téma: „Galaxisok tanulmányozása” A munkát készítette: Elena Nasretdinova Tanár elfogadta: Evtodiev I.G.

Szakmai Menedzsment Intézet

Pénzügyi és Hiteltudományi Kar

Speciális pénzügy és hitel

Fegyelem fogalma

modern természettudomány

Esszé

a témában:

Világegyetem

Diák Ivanova E.A.

UFTZ-51/8-F-Vs-2 csoport

Moszkva - 2010

Az Univerzum eredete 3

Táguló univerzum modell 5

A galaxisok evolúciója és szerkezete 10

Csillagászat és űrhajózás 12

Irodalom 14

Az Univerzum eredete

Az emberek mindig tudni akarták, honnan és hogyan jött a világ. Amikor a mitológiai eszmék uralták a kultúrát, a világ eredetét, mondjuk a Védákban, az első ember, Purusa szétesésével magyarázták. Azt a tényt, hogy ez egy általános mitológiai séma volt, megerősítik az orosz apokrifok, például a „Galambkönyv”. A kereszténység győzelme megerősítette azt az elképzelést, hogy Isten a világot a semmiből teremtette.

A tudomány modern felfogásában való megjelenésével a mitológiai és vallásiakat felváltják az Univerzum eredetéről szóló tudományos elképzelések. Három kapcsolódó kifejezést kell megkülönböztetni: lét, univerzum és Univerzum. Az első filozófiai és mindent jelöl, ami létezik és létezik. A másodikat mind a filozófiában, mind a tudományban használják anélkül, hogy sajátos filozófiai terhelése lenne (a lét és a tudat szembeállítása szempontjából), és mindent úgy jelöl.

Az Univerzum kifejezés jelentése szűkebb, és kifejezetten tudományos jelentést kapott. Az Univerzum az emberi tartózkodás helye, amely empirikus megfigyelések számára elérhető. Az Univerzum kifejezés tudományos jelentésének fokozatos leszűkítése teljesen érthető, hiszen a természettudomány a filozófiával ellentétben csak azzal foglalkozik, ami a modern tudományos módszerekkel empirikusan igazolható.

Az Univerzum egészét a kozmológiának nevezett tudomány vizsgálja, i.e. űrtudomány. Ez a szó sem véletlen. Bár az űr ma már mindenre a Föld légkörén kívül esik, ez nem így volt az ókori Görögországban. Ekkor a teret „rendnek”, „harmóniának” fogadták el, szemben a „káosszal”, „rendetlenséggel”. Így a kozmológia lényegében, ahogy az a tudományhoz illik, felfedi világunk rendezettségét, és működésének törvényszerűségeinek megtalálását célozza. E törvényszerűségek felfedezése az Univerzum egyetlen rendezett egészként történő tanulmányozásának célja.

Ez a tanulmány több tételen alapul. Először is, a világ működésének fizika által megfogalmazott univerzális törvényei érvényesek az Univerzumban. Másodszor, a csillagászok megfigyelései az egész Univerzumra kiterjednek. Harmadszor pedig csak azokat a következtetéseket ismerjük el igaznak, amelyek nem mondanak ellent magának a megfigyelőnek a létezésének lehetőségét, azaz. ember (az úgynevezett antropikus elv).

A kozmológia következtetéseit az Univerzum keletkezésének és fejlődésének modelljeinek nevezzük. Miért modellek? A tény az, hogy a modern természettudomány egyik alapelve az az elképzelés, hogy bármikor ellenőrizhető és reprodukálható kísérletet lehet végezni a vizsgált objektumon. Csak akkor, ha végtelen számú kísérletet lehet végrehajtani, és ezek mindegyike ugyanarra az eredményre vezet, akkor ezek alapján vonunk le következtetést egy olyan törvény létezéséről, amelynek egy adott objektum működése alá van vetve. Csak ebben az esetben tekinthető tudományos szempontból teljesen megbízhatónak az eredmény.

Ez a módszertani szabály továbbra is alkalmazhatatlan az Univerzumra. A tudomány egyetemes törvényeket fogalmaz meg, és az Univerzum egyedülálló. Ez egy olyan ellentmondás, amely megkívánja, hogy az Univerzum keletkezésére és fejlődésére vonatkozó összes következtetést ne törvénynek, hanem csak modellnek tekintsük, azaz. lehetséges magyarázatok. Szigorúan véve minden törvény és tudományos elmélet modell, mivel a tudomány fejlődési folyamatában más fogalmakkal helyettesíthetők, de az Univerzum modelljei inkább modellek, mint sok más tudományos állítás.

Táguló Univerzum modellje

A kozmológiában legáltalánosabban elfogadott modell egy homogén izotróp, nem stacionárius, forrón táguló Univerzum modellje, amely az általános relativitáselmélet és a relativisztikus gravitációelmélet alapján épült fel, Albert Einstein 1916-ban. Ez a modell két feltevésen alapul: 1) az Univerzum tulajdonságai minden pontján (homogenitás) és irányában (izotrópia) azonosak; 2) a gravitációs mező legismertebb leírása az Einstein-egyenletek. Ebből következik az úgynevezett térgörbület, illetve a görbület és a tömeg(energia)sűrűség kapcsolata. Ezeken a posztulátumokon alapuló kozmológia relativisztikus.

Ennek a modellnek egy fontos pontja a nem stacionaritás. Ezt a relativitáselmélet két posztulátuma határozza meg: 1) a relativitás elve, amely kimondja, hogy minden inerciarendszerben minden törvény megmarad, függetlenül attól, hogy ezek a rendszerek milyen sebességgel mozognak egyenletesen és egyenesen egymáshoz képest; 2) a fénysebesség kísérletileg igazolt állandósága.

A relativitáselmélet elfogadásából az következett (elsőként Alekszandr Alekszandrovics Friedman petrográdi fizikus és matematikus vette észre 1922-ben), hogy a görbe tér nem lehet stacionárius: vagy ki kell tágulnia, vagy össze kell húzódnia. Ezt a következtetést nem vették észre egészen addig, amíg Edwin Hubble amerikai csillagász 1929-ben felfedezte az úgynevezett „vörös eltolódást”.

A vöröseltolódás az elektromágneses sugárzás frekvenciájának csökkenése: a spektrum látható részén a vonalak a vörös vége felé tolódnak el. A korábban felfedezett Doppler-effektus azt állította, hogy ha bármely rezgésforrás eltávolodik tőlünk, az általunk észlelt rezgési frekvencia csökken, és ennek megfelelően nő a hullámhossz. Kibocsátáskor „vörösödés” következik be, vagyis a spektrum vonalai hosszabb vörös hullámhosszok felé tolódnak el.

Tehát minden távoli fényforrásnál a vöröseltolódást rögzítették, és minél távolabb volt a forrás, annál nagyobb a mérték. A vöröseltolódás arányosnak bizonyult a forrás távolságával, ami megerősítette azt a hipotézist, hogy távolodnak, i.e. a Metagalaxis – az Univerzum látható részének – tágulásáról.

A vöröseltolódás megbízhatóan megerősíti azt az elméleti következtetést, hogy Univerzumunk több milliárd parszek nagyságrendű lineáris dimenziójú régiója legalább több milliárd évig nem állandó. Ugyanakkor a tér görbülete nem mérhető, elméleti hipotézis marad.

A táguló Univerzum modelljének szerves része az Ősrobbanás ötlete, amely valahol 12-18 milliárd évvel ezelőtt történt. „Először robbanás történt. Nem az a fajta robbanás, amit a Földön ismerünk, ami egy bizonyos középpontból indul ki, majd terjed, egyre nagyobb teret foglalva el, hanem egy olyan robbanás, ami mindenhol egyszerre történt, a kezdetektől minden teret kitöltve, minden anyagrészecskével. rohanva el minden más részecske elől" (Weinberg S. Az első három perc. A Világegyetem keletkezésének modern nézete. - M., 1981).

Az Univerzum kezdeti állapota (az ún. szinguláris pont): végtelen tömegsűrűség, a tér végtelen görbülete és robbanásszerű tágulás, amely idővel lelassul olyan magas hőmérsékleten, amelyen csak elemi részecskék keveréke (beleértve a fotonokat és a neutrínókat) képes. létezik. A kezdeti állapot forróságát megerősítette, hogy 1965-ben felfedezték az Univerzum tágulásának korai szakaszában keletkezett fotonok és neutrínók kozmikus mikrohullámú háttérsugárzását.

Felmerül egy érdekes kérdés: miből alakult ki az Univerzum? Mi volt az, amiből ez keletkezett. A Biblia azt mondja, hogy Isten mindent a semmiből teremtett. Tudva, hogy a klasszikus tudomány megfogalmazta az anyag és az energia megmaradásának törvényeit, a vallásfilozófusok azon vitatkoztak, hogy mit jelent a bibliai „semmi”, és néhányan a tudomány kedvéért úgy vélték, hogy semmi sem jelenti az eredeti anyagi káoszt, amelyet Isten rendelt.

Meglepő módon a modern tudomány elismeri (vagyis elismeri, de nem állítja), hogy a semmiből minden létrejöhetett volna. A tudományos terminológiában a „semmit” vákuumnak nevezik. A vákuum, amelyet a 19. századi fizika a modern tudományos felfogás szerint ürességnek tekintett, az anyag egyedülálló formája, amely bizonyos feltételek mellett képes anyagi részecskéket „szülni”.

A modern kvantummechanika megengedi (ez nem mond ellent az elméletnek), hogy a vákuum „gerjesztett állapotba” kerülhet, aminek következtében mező képződhet benne, és abból (amit a modern fizikai kísérletek is megerősítenek) anyag keletkezhet. .

Az Univerzum „semmiből” megszületése modern tudományos szempontból spontán vákuumból való felbukkanását jelenti, amikor részecskék hiányában véletlenszerű fluktuáció következik be. Ha a fotonok száma nulla, akkor a térerősségnek nincs határozott értéke (a Heisenberg-féle „bizonytalansági elv” szerint): a mező folyamatosan ingadozásokat tapasztal, bár az erősség átlagos (megfigyelt) értéke nulla.

A fluktuáció olyan virtuális részecskék megjelenését jelenti, amelyek folyamatosan születnek és azonnal megsemmisülnek, de részt vesznek az interakciókban, mint a valódi részecskék. Az ingadozásoknak köszönhetően a vákuum különleges tulajdonságokra tesz szert, amelyek a megfigyelt hatásokban nyilvánulnak meg.

Tehát az Univerzum a „semmiből” keletkezhetett, azaz. az „izgatott vákuumból”. Egy ilyen hipotézis természetesen nem döntő megerősítése Isten létezésének. Hiszen mindez a fizika törvényeivel összhangban, természetes módon, bármilyen ideális entitás külső beavatkozása nélkül történhetett volna. És ebben az esetben a tudományos hipotézisek nem erősítik meg vagy cáfolják a vallási dogmákat, amelyek az empirikusan megerősített és megcáfolt természettudomány másik oldalán helyezkednek el.

A modern fizika csodálatos dolgai ezzel még nem értek véget. Egy újságíró arra a kérésére válaszolva, hogy egy mondatban foglalja össze a relativitáselmélet lényegét, Einstein azt mondta: „Régebben azt hitték, hogy ha minden anyag eltűnik az Univerzumból, akkor a tér és az idő megmarad; A relativitáselmélet szerint az anyaggal együtt a tér és az idő is eltűnne. Ha ezt a következtetést átvisszük a táguló Univerzum modelljére, azt a következtetést vonhatjuk le, hogy az Univerzum kialakulása előtt nem volt sem tér, sem idő.

Vegyük észre, hogy a relativitáselmélet a táguló Univerzum modell két típusának felel meg. Az elsőben a téridő görbülete negatív vagy a nullával egyenlő határban; ennél az opciónál minden távolság korlátlanul nő az idő múlásával. A modell második változatában a görbület pozitív, a tér véges, és ebben az esetben a tágulást idővel összenyomódás váltja fel. Mindkét változatban a relativitáselmélet összhangban van az Univerzum jelenlegi empirikusan megerősített tágulásával.

A tétlen elme óhatatlanul kérdéseket tesz fel: mi volt, amikor nem volt semmi, és mi az, ami túl van a terjeszkedésen. Az első kérdés nyilvánvalóan önmagában ellentmondásos, a második túlmutat a konkrét tudomány keretein. Egy csillagász azt mondhatja, hogy tudósként nincs joga válaszolni az ilyen kérdésekre. De mivel felmerülnek, megfogalmazódnak a válaszok lehetséges indoklásai, amelyek nem annyira tudományosak, mint inkább természetfilozófiaiak.

Így különbséget kell tenni a „végtelen” és a „korlátlan” kifejezések között. A végtelenség példája, amely nem határtalan, a Föld felszíne: a végtelenségig járhatunk rajta, de ennek ellenére korlátozza a feletti légkör, lent pedig a földkéreg. Az univerzum is lehet végtelen, de korlátozott. Másrészt van egy jól ismert álláspont, amely szerint az anyagi világban nem lehet semmi végtelen, mert véges rendszerek formájában fejlődik ki, visszacsatolási hurokkal, amelyek által ezek a rendszerek az átalakulás folyamatában jönnek létre. a környezet.

De ezeket a megfontolásokat hagyjuk a természetfilozófiára, mert a természettudományban végső soron nem az elvont megfontolások az igazság kritériuma, hanem a hipotézisek empirikus tesztelése.

Mi történt az ősrobbanás után? Plazmarög keletkezett - olyan állapot, amelyben az elemi részecskék helyezkednek el - valami a szilárd és a folyékony halmazállapot között, amely a robbanáshullám hatására egyre jobban tágulni kezdett. 0,01 másodperccel az ősrobbanás kezdete után könnyű atommagok keveréke (2/3 hidrogén és 1/3 hélium) jelent meg az Univerzumban. Hogyan keletkezett az összes többi kémiai elem?

A galaxisok evolúciója és szerkezete

A költő megkérdezte: „Figyelj! Végül is, ha a csillagok világítanak, az azt jelenti, hogy valakinek szüksége van rá?” Tudjuk, hogy a csillagokra szükség van a ragyogáshoz, és a Napunk biztosítja a létezéshez szükséges energiát. Miért van szükség galaxisokra? Kiderült, hogy galaxisokra is szükség van, és a Nap nem csak energiával lát el bennünket. A csillagászati ​​megfigyelések azt mutatják, hogy a galaxisok magjaiból folyamatos hidrogénkiáramlás van. Így a galaxismagok gyárak az Univerzum fő építőanyagának - a hidrogénnek - előállítására.

A hidrogén, amelynek atomja egy protonból áll az atommagban és egy elektronból áll a pályáján, a legegyszerűbb „építőelem”, amelyből atomi reakciók során bonyolultabb atomok keletkeznek a csillagok mélyén. Sőt, kiderült, hogy nem véletlen, hogy a csillagok különböző méretűek. Minél nagyobb egy csillag tömege, annál összetettebb atomok szintetizálódnak a mélységben.

Napunk, mint egy közönséges csillag, csak héliumot állít elő hidrogénből (amit a galaxisok magjai állítanak elő) – ez az élő anyag fő „építőköve”. Erre valók a galaxisok és a csillagok. Mire való a Föld? Az emberi élet létéhez szükséges összes anyagot előállítja. Miért létezik az ember? A tudomány nem tud válaszolni erre a kérdésre, de újra elgondolkodtathat bennünket.

Ha valakinek szüksége van a csillagok „gyújtására”, akkor lehet, hogy valakinek emberre is szüksége van? A tudományos adatok segítenek megfogalmazni a célunkat, életünk értelmét. Amikor ezekre a kérdésekre válaszolunk, az Univerzum evolúciójához fordulni kozmikus gondolkodást jelent. A természettudomány megtanít bennünket kozmikus gondolkodásra, ugyanakkor anélkül, hogy elszakadnánk létezésünk valóságától.

A galaxisok kialakulásának és szerkezetének kérdése az Univerzum keletkezésének következő fontos kérdése. Nemcsak a kozmológia, mint a Világegyetem tudománya – egyetlen egész – tanulmányozza, hanem a kozmogónia is (a görög „gonea” születést jelent) - egy olyan tudományterület, amely a kozmikus testek és rendszereik (bolygói, bolygók) eredetét és fejlődését tanulmányozza. csillagos, galaktikus kozmogóniát különböztetnek meg) .

A galaxis csillagokból és rendszereikből álló óriási halmaz, amelynek saját középpontja (magja) és eltérő, nemcsak gömb alakú, hanem gyakran spirális, elliptikus, lapos vagy általában szabálytalan alakú is. Milliárd galaxis létezik, és mindegyik több milliárd csillagot tartalmaz.

Galaxisunkat Tejútnak hívják, és 150 milliárd csillagból áll. Egy magból és több spirális ágból áll. Mérete 100 ezer fényév. Galaxisunk legtöbb csillaga egy körülbelül 1500 fényév vastagságú óriási „korongban” összpontosul. A Nap a galaxis középpontjától körülbelül 30 ezer fényévnyi távolságra található.

A hozzánk legközelebb eső galaxis (amelyhez a fénysugár 2 millió évet utazik) az „Androméda-köd”. Nevét azért kapta, mert 1917-ben az Androméda csillagképben fedezték fel az első extragalaktikus objektumot. Egy másik galaxishoz való tartozását 1923-ban bizonyította E. Hubble, aki spektrális elemzéssel csillagokat talált ebben az objektumban. Később más ködökben is felfedeztek csillagokat.

1963-ban pedig kvazárokat (kvázi-csillag-rádióforrásokat) fedeztek fel - az Univerzum legerősebb rádiósugárzási forrásait, amelyek fényereje több százszor nagyobb, mint a galaxisok fényessége, és méretei tízszer kisebbek náluk. Feltételezték, hogy a kvazárok új galaxisok magjait képviselik, ezért a galaxisok kialakulásának folyamata a mai napig tart.

Csillagászat és űrkutatás

A csillagokat a csillagászat (a görög "astron" - csillag és "nomos" - törvényből) tanulmányozza - a kozmikus testek és rendszereik szerkezetének és fejlődésének tudománya. Ez a klasszikus tudomány a 20. században éli második fiatalságát a megfigyeléstechnika rohamos fejlődésének köszönhetően - fő kutatási módszere: visszaverő teleszkópok, sugárvevők (antennák) stb. A Szovjetunióban 1974-ben egy 6 m-es tükörátmérőjű reflektor lépett működésbe a Sztavropol területén, amely milliószor több fényt gyűjtött össze, mint az emberi szem.

A csillagászat a rádióhullámokat, a fényt, az infravöröst, az ultraibolya sugárzást, a röntgen- és a gamma-sugarakat vizsgálja. A csillagászat égi mechanikára, rádiócsillagászatra, asztrofizikára és más tudományágakra oszlik.

Az asztrofizika, a csillagászat azon része, amely az égitestekben, azok rendszereiben és a világűrben előforduló fizikai és kémiai jelenségeket vizsgálja, napjainkban kiemelt jelentőséget kap. A kísérleteken alapuló fizikával ellentétben az asztrofizika elsősorban megfigyeléseken alapul. De sok esetben azok a körülmények, amelyek között az anyag megtalálható az égitestekben és rendszerekben, eltérnek a modern laboratóriumok által elérhető feltételektől (ultramagas és ultraalacsony sűrűség, magas hőmérséklet stb.). Ennek köszönhetően az asztrofizikai kutatások új fizikai törvények felfedezéséhez vezetnek.

Az asztrofizika lényegi jelentőségét az határozza meg, hogy jelenleg a relativisztikus kozmológiában a fő figyelem az Univerzum fizikájára, az anyag állapotára és az Univerzum tágulásának különböző szakaszaiban, köztük a legkorábbi szakaszokban végbemenő fizikai folyamatokra helyeződik.

Az asztrofizika egyik fő módszere a spektrális elemzés. Ha egy fehér napsugarat egy keskeny résen, majd egy háromszög alakú üveg prizmán vezetünk át, az összetevőszínekre bomlik, és a képernyőn egy szivárványszínű csík jelenik meg, amely vörösről lilára fokozatos átmenettel – folyamatos spektrummal. A spektrum vörös végét azok a sugarak alkotják, amelyek a prizmán áthaladva a legkevésbé, az ibolya végét a leginkább eltérítik. Minden kémiai elem jól meghatározott spektrumvonalaknak felel meg, ami lehetővé teszi ennek a módszernek az anyagok tanulmányozására történő alkalmazását.

Sajnos a rövidhullámú sugárzás - ultraibolya, röntgen és gamma sugárzás - nem halad át a Föld légkörén, és itt a tudomány a csillagászok segítségére van, amelyet a közelmúltig elsősorban műszakinak tekintettek - asztronautika (a görög „nautike” szóból). - a navigáció művészete), az emberiség szükségleteinek megfelelő űrkutatás biztosítása repülőgépekkel.

A kozmonautika problémákat vizsgál: űrrepülés elméletei - pályaszámítások stb.; tudományos és műszaki - űrrakéták, hajtóművek, fedélzeti vezérlőrendszerek, kilövőlétesítmények, automata állomások és emberes űrhajók, tudományos műszerek, földi repülésirányító rendszerek, pályamérési szolgáltatások, telemetria, orbitális állomások szervezése és ellátása stb. .; orvosi és biológiai - fedélzeti életfenntartó rendszerek létrehozása, a túlterheléssel, súlytalansággal, sugárzással stb. kapcsolatos káros jelenségek kompenzálása az emberi testben.

Az űrhajózás története az ember földönkívüli térbe való kilépésének elméleti számításaival kezdődik, amelyeket K.E. Ciolkovszkij „Világterek vizsgálata reaktív eszközökkel” című munkájában (1903). A rakétatechnikával kapcsolatos munka a Szovjetunióban kezdődött 1921-ben. Az első folyékony tüzelésű rakétákat 1926-ban hajtották végre az Egyesült Államokban.

Az asztronutika történetének fő mérföldkövei az első mesterséges Föld műhold fellövése 1957. október 4-én, az első emberi repülés az űrbe 1961. április 12-én, a holdexpedíció 1969-ben, emberes pályaállomások létrehozása alacsonyan Föld körüli keringés, és egy újrafelhasználható űrhajó kilövése.

A munkát párhuzamosan végezték a Szovjetunióban és az USA-ban, de az elmúlt években az űrkutatás terén egyesültek az erőfeszítések. 1995-ben végrehajtották a közös Mir-Shuttle projektet, amelyben amerikai Shuttle hajókkal szállították az űrhajósokat a Mir orosz orbitális állomásra.

A Föld légköre miatt késleltetett kozmikus sugárzás orbitális állomásokon történő tanulmányozásának lehetősége jelentős előrelépést jelent az asztrofizika területén.

Bibliográfia

1. Einstein A., Infeld L. A fizika evolúciója. M., 1965.

2. Heisenberg V. Fizika és filozófia. Részben és egészben. M., 1989.

3. A diadal rövid pillanata. M., 1989.

A leckére való felkészüléshez használhatja a gyerekeknek szóló „Űrkutatás” jelentést.

"Űrkutatás" jelentés

Még az ókorban is az égboltot megfigyelő emberek különféle mérőműszereket használtak, amelyek lehetővé tették a testek helyzetének meghatározását az égbolton.

De a teleszkóp feltalálása segített az embereknek felfedezni az űrt. A teleszkópok segítségével az emberek számos égitestet fedezhettek fel. Ezek különféle bolygók, csillagok, fekete lyukak, törpék, ködök, kvazárok, üstökösök és hasonlók.

Ma a világ számos országában hatalmas obszervatóriumok működnek, ahol tudósok végeznek űrkutatást.
A múlt század ötvenes éveiben mesterséges földi műholdakat indítottak az űrbe, 1961-ben pedig először járt ember a világűrben. Jurij Gagarin szovjet űrhajós volt. 1969-ben amerikai űrhajósok landoltak a Holdon.

A Föld körüli pályára bocsátott teleszkópok segítségével bepillanthatunk az Univerzum távoli sarkaiba.

A leghíresebb teleszkópok közé tartozik, amelyek számos felfedezést tettek, és fellebbentették a mélyűr fátylát, a Hubble-teleszkóp. A teleszkópot 1990-ben állították pályára. A csillagászok két évvel az indulás után kezdték megtalálni az első bolygókat a natív Naprendszerünkön kívül.

Napjainkban a tudósok automata űrhajók segítségével űrkutatást végeznek a Naprendszer bolygóira.

A mélyűrben végzett munkára tervezett űrjárművek visszavonhatatlanul kerülnek oda. Repülésük gyakran évekig tart, és ebben az időszakban különféle információkat továbbítanak a Földre, amelyeket a repülés során kaptak.

A mélyűrbe küldött járművek száma nagyon kicsi. Ilyen például az 1977-ben felbocsátott Voyager-1 és Voyager-2 űrszonda. Mindkét készülék rendelkezik energiával és üzemanyaggal, hogy szinte 2020-2025-ig működjön. Ez idő alatt a Voyager 1 körülbelül 19 milliárd km-rel, a Voyager 2 pedig csaknem 15 milliárd km-rel távolodik el a Naptól. -6-10 év után szinte biztosan megszűnik a kommunikáció a készülékekkel, holt fémkupacok lesznek.