Predstavljanje sistema galaksija i strukture svemira velikih razmjera. Lekcija-prezentacija "Struktura i evolucija svemira". Galaksija sazviježđa Djevice

Šta znamo o svemiru, kakav je kosmos? Univerzum je bezgranični svijet koji je teško shvatiti ljudskim umom, koji djeluje nestvarno i nematerijalno. U stvari, mi smo okruženi materijom, bezgraničnom u prostoru i vremenu, sposobnom da poprimi različite oblike. Da bismo pokušali da shvatimo prave razmere svemira, kako funkcioniše Univerzum, strukturu univerzuma i procese evolucije, moraćemo da pređemo prag sopstvenog pogleda na svet, sagledamo svet oko sebe iz drugačijeg pogleda. ugao, iznutra.

Pogled na ogromna prostranstva svemira sa Zemlje

Formiranje univerzuma: prvi koraci

Prostor koji posmatramo kroz teleskope samo je dio zvjezdanog svemira, takozvane Megagalaksije. Parametri Hablovog kosmološkog horizonta su kolosalni - 15-20 milijardi svjetlosnih godina. Ovi podaci su približni, jer se u procesu evolucije Univerzum neprestano širi. Širenje svemira događa se širenjem hemijskih elemenata i kosmičkog mikrotalasnog pozadinskog zračenja. Struktura svemira se stalno mijenja. U svemiru nastaju jata galaksija, objekti i tijela Univerzuma su milijarde zvijezda koje formiraju elemente bliskog svemira - zvjezdane sisteme s planetama i satelitima.

Gdje je početak? Kako je nastao svemir? Pretpostavlja se da je starost Univerzuma 20 milijardi godina. Moguće je da je vruća i gusta protomaterija postala izvor kosmičke materije, čiji je klaster u određenom trenutku eksplodirao. Najmanje čestice nastale kao rezultat eksplozije raspršene su u svim smjerovima i nastavljaju se udaljavati od epicentra u naše vrijeme. Teorija Velikog praska, koja sada dominira naučnom zajednicom, najtačniji je opis procesa formiranja Univerzuma. Tvar koja je nastala kao rezultat kozmičke kataklizme bila je heterogena masa koja se sastojala od najmanjih nestabilnih čestica koje su, sudarajući se i raspršujući, počele međusobno komunicirati.

Veliki prasak je teorija o nastanku svemira, koja objašnjava njegovo formiranje. Prema ovoj teoriji, u početku je postojala određena količina materije, koja je, kao rezultat određenih procesa, eksplodirala kolosalnom snagom, raspršivši masu majke u okolni prostor.

Nešto kasnije, prema kosmičkim standardima - trenutak, prema zemaljskoj hronologiji - milioni godina, došla je faza materijalizacije svemira. Od čega je napravljen svemir? Raspršena tvar se počela koncentrirati u ugruške, velike i male, na čijem su se mjestu kasnije počeli pojavljivati ​​prvi elementi Univerzuma, ogromne plinske mase - rasadnik budućih zvijezda. U većini slučajeva, proces formiranja materijalnih objekata u svemiru objašnjava se zakonima fizike i termodinamike, međutim, postoji niz tačaka koje se još ne mogu objasniti. Na primjer, zašto je u jednom dijelu svemira materija koja se širi više koncentrisana, dok je u drugom dijelu svemira materija vrlo rijetka. Odgovori na ova pitanja mogu se dobiti tek kada se razjasni mehanizam nastanka svemirskih objekata, velikih i malih.

Sada se proces formiranja Univerzuma objašnjava djelovanjem zakona Univerzuma. Gravitaciona nestabilnost i energija u različitim područjima pokrenuli su formiranje protozvijezda, koje su pod utjecajem centrifugalnih sila i gravitacije formirale galaksije. Drugim riječima, dok se materija nastavila i širi, počeli su procesi kompresije pod utjecajem gravitacijskih sila. Čestice oblaka gasa počele su da se koncentrišu oko imaginarnog centra, formirajući na kraju novi pečat. Građevinski materijal na ovom gigantskom gradilištu su molekularni vodonik i helijum.

Hemijski elementi Univerzuma su primarni građevinski materijal od kojeg je kasnije nastalo formiranje objekata Univerzuma.

Nadalje, počinje djelovati zakon termodinamike, aktiviraju se procesi raspadanja i ionizacije. Molekule vodonika i helijuma raspadaju se na atome, od kojih pod utjecajem gravitacijskih sila nastaje jezgro protozvijezde. Ovi procesi su zakoni Univerzuma i dobili su oblik lančane reakcije, odvijajući se u svim udaljenim kutovima Univerzuma, ispunjavajući svemir milijardama, stotinama milijardi zvijezda.

Evolucija svemira: Najvažnije

Danas u naučnim krugovima postoji hipoteza o cikličnosti stanja od kojih je satkana istorija Univerzuma. Nastale kao rezultat eksplozije protomaterije, akumulacije plina postale su rasadnik zvijezda, koje su zauzvrat formirale brojne galaksije. Međutim, došavši do određene faze, materija u Univerzumu počinje težiti svom prvobitnom, koncentrisanom stanju, tj. Nakon eksplozije i naknadnog širenja materije u prostoru slijedi kompresija i povratak u supergusto stanje, na početnu tačku. Nakon toga, sve se ponavlja, rađanje slijedi konačno, i tako mnogo milijardi godina, beskonačno.

Početak i kraj svemira u skladu sa cikličnom prirodom evolucije svemira

Međutim, pošto smo izostavili temu formiranja Univerzuma, koje ostaje otvoreno pitanje, treba preći na strukturu svemira. Još 30-ih godina XX vijeka postalo je jasno da je svemir podijeljen na regije - galaksije, koje su ogromne formacije, svaka sa svojom zvjezdanom populacijom. Međutim, galaksije nisu statični objekti. Brzina širenja galaksija iz imaginarnog centra Univerzuma se stalno mijenja, o čemu svjedoči konvergencija jednih i udaljavanje drugih jedne od drugih.

Svi ovi procesi, sa stanovišta trajanja zemaljskog života, traju veoma sporo. Sa stanovišta nauke i ovih hipoteza, svi evolucijski procesi se odvijaju brzo. Konvencionalno, evolucija Univerzuma se može podijeliti u četiri etape - ere:

• hadronska era;
• leptonska era;
• fotonska era;
• zvezdana era.

Kosmička vremenska skala i evolucija svemira, prema kojoj se može objasniti pojava svemirskih objekata

U prvoj fazi, sva materija je bila koncentrisana u jednoj velikoj nuklearnoj kapi, koja se sastojala od čestica i antičestica, kombinovanih u grupe - hadrone (protone i neutrone). Odnos čestica i antičestica je približno 1:1,1. Zatim dolazi do procesa anihilacije čestica i antičestica. Preostali protoni i neutroni su građevinski materijal od kojeg je nastao Univerzum. Trajanje hadronske ere je zanemarivo, samo 0,0001 sekundu - period eksplozivne reakcije.

Dalje, nakon 100 sekundi, počinje proces sinteze elemenata. Na temperaturi od milijardu stepeni, u procesu nuklearne fuzije nastaju molekule vodonika i helija. Sve to vrijeme tvar se nastavlja širiti u svemiru.

Od ovog trenutka počinje duga, od 300 hiljada do 700 hiljada godina, faza rekombinacije jezgara i elektrona, formirajući atome vodonika i helijuma. U tom slučaju se opaža smanjenje temperature tvari, a intenzitet zračenja se smanjuje. Univerzum postaje transparentan. Vodonik i helijum nastali u kolosalnim količinama, pod uticajem gravitacionih sila, pretvaraju primarni Univerzum u džinovsko gradilište. Nakon miliona godina, počinje zvjezdana era – što je proces formiranja protozvijezda i prvih protogalaksija.

Ova podjela evolucije na faze uklapa se u model vrućeg svemira, koji objašnjava mnoge procese. Pravi uzroci Velikog praska, mehanizam širenja materije ostaju nerazjašnjeni.

Struktura i struktura svemira

Formiranjem plinovitog vodonika počinje zvjezdana era evolucije Univerzuma. Vodonik se pod uticajem gravitacije nakuplja u ogromnim nakupinama, ugrušcima. Masa i gustina takvih klastera su kolosalne, stotine hiljada puta veće od mase same formirane galaksije. Neravnomjerna raspodjela vodonika, uočena u početnoj fazi formiranja svemira, objašnjava razlike u veličinama formiranih galaksija. Tamo gdje je trebalo biti maksimalno akumuliranje plinovitog vodonika, formirale su se megagalaksije. Tamo gdje je koncentracija vodika bila zanemariva, pojavile su se manje galaksije, poput našeg zvjezdanog doma, Mliječnog puta.

Verzija prema kojoj je Univerzum početna i krajnja tačka oko koje se galaksije okreću u različitim fazama razvoja

Od ovog trenutka, Univerzum prima prve formacije sa jasnim granicama i fizičkim parametrima. To više nisu magline, nakupine zvjezdanog plina i kosmičke prašine (produkti eksplozije), protoklasteri zvjezdane materije. To su zvjezdane zemlje, čija je površina ogromna u smislu ljudskog uma. Univerzum postaje pun zanimljivih kosmičkih fenomena.

Sa stanovišta naučnih opravdanja i savremenog modela Univerzuma, galaksije su prvo nastale kao rezultat dejstva gravitacionih sila. Materija je pretvorena u kolosalni univerzalni vrtlog. Centripetalni procesi osigurali su naknadnu fragmentaciju oblaka plina u jata, koja su postala mjesto rođenja prvih zvijezda. Protogalaksije sa brzim periodom rotacije vremenom su se pretvorile u spiralne galaksije. Tamo gdje je rotacija bila spora, a proces kompresije materije uglavnom uočen, formirale su se nepravilne galaksije, češće eliptične. U tom kontekstu, u Univerzumu su se odvijali još grandiozniji procesi - formiranje superklastera galaksija, koje se međusobno blisko dodiruju svojim rubovima.

Superjata su brojne grupe galaksija i jata galaksija u strukturi velikih razmjera Univerzuma. Unutar 1 milijarde St. godine postoji oko 100 superklastera

Od tog trenutka postalo je jasno da je Univerzum ogromna mapa, na kojoj su kontinenti skupovi galaksija, a zemlje megagalaksije i galaksije koje su nastale prije više milijardi godina. Svaka od formacija sastoji se od skupa zvijezda, maglina, nakupina međuzvjezdanog plina i prašine. Međutim, sva ova populacija čini samo 1% ukupnog volumena univerzalnih formacija. Glavnu masu i zapreminu galaksija zauzima tamna materija, čiju prirodu nije moguće otkriti.

Raznolikost svemira: klase galaksija

Zahvaljujući naporima američkog astrofizičara Edwina Hubblea, sada imamo granice svemira i jasnu klasifikaciju galaksija koje ga nastanjuju. Klasifikacija je zasnovana na strukturnim karakteristikama ovih divovskih formacija. Zašto galaksije imaju različite oblike? Odgovor na ovo i mnoga druga pitanja daje Hablova klasifikacija, prema kojoj se Univerzum sastoji od galaksija sljedećih klasa:

• spirala;
• eliptični;
• nepravilne galaksije.

Prvi uključuju najčešće formacije koje ispunjavaju svemir. Karakteristične karakteristike spiralnih galaksija su prisustvo jasno definisane spirale koja rotira oko sjajnog jezgra ili teži galaktičkom mostu. Spiralne galaksije sa jezgrom označene su simbolima S, dok objekti sa centralnom crtom imaju oznaku već SB. Ova klasa takođe uključuje našu galaksiju Mlečni put, u čijem središtu je jezgro odvojeno svetlećom prečkom.

Tipična spiralna galaksija. U sredini se jasno vidi jezgro sa mostom iz čijih krajeva izlaze spiralni krakovi.

Slične formacije su rasute po svemiru. Nama najbliža spiralna galaksija, Andromeda, je div koji se brzo približava Mliječnom putu. Najveći predstavnik ove klase koji nam je poznat je džinovska galaksija NGC 6872. Prečnik galaktičkog diska ovog čudovišta je otprilike 522 hiljade svjetlosnih godina. Ovaj objekat se nalazi na udaljenosti od 212 miliona svjetlosnih godina od naše galaksije.

Sljedeća uobičajena klasa galaktičkih formacija su eliptične galaksije. Njihova oznaka u skladu sa Hablovom klasifikacijom je slovo E (eliptično). Po obliku, ove formacije su elipsoidi. Unatoč činjenici da u svemiru postoji mnogo sličnih objekata, eliptične galaksije nisu baš izražajne. Sastoje se uglavnom od glatkih elipsa koje su ispunjene zvjezdanim jatom. Za razliku od galaktičkih spirala, elipse ne sadrže nakupine međuzvjezdanog plina i kosmičke prašine, koji su glavni optički efekti vizualizacije takvih objekata.

Tipičan predstavnik ove klase, danas poznat, je eliptična prstenasta maglina u sazviježđu Lira. Ovaj objekat se nalazi na udaljenosti od 2100 svjetlosnih godina od Zemlje.

Pogled na eliptičnu galaksiju Centaurus A kroz CFHT teleskop

Posljednja klasa galaktičkih objekata koji naseljavaju svemir su nepravilne ili nepravilne galaksije. Oznaka Hablove klasifikacije je latinski znak I. Glavna karakteristika je nepravilan oblik. Drugim riječima, takvi objekti nemaju jasne simetrične oblike i karakterističan uzorak. Po svom obliku, takva galaksija podsjeća na sliku univerzalnog haosa, gdje se zvjezdana jata izmjenjuju s oblacima plina i kosmičke prašine. Na skali svemira, nepravilne galaksije su česta pojava.

Zauzvrat, nepravilne galaksije su podijeljene u dva podtipa:

• Nepravilne galaksije podtipa I imaju složenu nepravilnu strukturu, veliku gustu površinu, koja se odlikuje sjajem. Često je takav haotičan oblik nepravilnih galaksija rezultat kolapsa spirala. Tipičan primjer takve galaksije su Veliki i Mali Magelanovi oblaci;
• Nepravilne galaksije podtipa II imaju nisku površinu, haotičan oblik i nisu jako svijetle. Zbog smanjenja svjetline, takve formacije je teško otkriti u prostranstvu Univerzuma.

Veliki Magelanov oblak nam je najbliža nepravilna galaksija. Obje formacije su, zauzvrat, sateliti Mliječnog puta i uskoro bi (za 1-2 milijarde godina) mogli biti apsorbirani od strane većeg objekta.

Nepravilna galaksija Veliki Magelanov oblak je satelit naše galaksije Mliječni put.

Uprkos činjenici da je Edwin Hubble prilično precizno svrstao galaksije u klase, ova klasifikacija nije idealna. Mogli bismo postići više rezultata ako bismo Ajnštajnovu teoriju relativnosti uključili u proces poznavanja Univerzuma. Univerzum je predstavljen bogatstvom raznih oblika i struktura, od kojih svaka ima svoja karakteristična svojstva i karakteristike. Nedavno su astronomi uspjeli otkriti nove galaktičke formacije koje su opisane kao posredni objekti između spiralnih i eliptičnih galaksija.

Mliječni put nam je najpoznatiji dio svemira.

Dva spiralna kraka, simetrično smještena oko centra, čine glavno tijelo galaksije. Spirale se pak sastoje od rukava koji se glatko prelijevaju jedan u drugi. Na spoju krakova Strelca i Labuda, nalazi se naše Sunce, koje se nalazi od centra galaksije Mlečni put na udaljenosti od 2,62 10¹⁷ km. Spirale i krakovi spiralnih galaksija su jata zvijezda čija gustina raste kako se približavaju galaktičkom centru. Ostatak mase i volumena galaktičkih spirala je tamna materija, a samo mali dio otpada na međuzvjezdani plin i kosmičku prašinu.

Položaj Sunca u naručju Mliječnog puta, mjesto naše galaksije u Univerzumu

Debljina spirala je otprilike 2 hiljade svjetlosnih godina. Cijeli ovaj sloj kolača je u stalnom pokretu, rotira se ogromnom brzinom od 200-300 km/s. Što je bliže centru galaksije, to je veća brzina rotacije. Suncu i našem solarnom sistemu će biti potrebno 250 miliona godina da naprave potpunu revoluciju oko centra Mliječnog puta.

Naša galaksija se sastoji od triliona zvijezda, velikih i malih, superteških i srednjih. Najgušće jato zvijezda u Mliječnom putu je ruka Strijelca. Upravo u ovoj regiji se uočava maksimalni sjaj naše galaksije. Suprotni dio galaktičkog kruga, naprotiv, manje je svijetao i slabo se razlikuje vizualnim promatranjem.

Centralni dio Mliječnog puta je predstavljen jezgrom čije su dimenzije vjerovatno 1000-2000 parseka. U ovom najsjajnijem području galaksije koncentrisan je maksimalan broj zvijezda koje imaju različite klase, svoje puteve razvoja i evolucije. U osnovi, to su stare superteške zvijezde koje su u završnoj fazi Glavne sekvence. Potvrda prisustva centra starenja galaksije Mliječni put je prisustvo u ovom području velikog broja neutronskih zvijezda i crnih rupa. Zaista, središte spiralnog diska bilo koje spiralne galaksije je supermasivna crna rupa, koja poput džinovskog usisivača usisava nebeske objekte i stvarnu materiju.

Supermasivna crna rupa u centralnom dijelu Mliječnog puta je mjesto gdje umiru svi galaktički objekti.

Što se tiče zvezdanih jata, naučnici su danas uspeli da klasifikuju dve vrste klastera: sferna i otvorena. Osim zvjezdanih jata, spirale i krakovi Mliječnog puta, kao i bilo koje druge spiralne galaksije, sastoje se od rasute materije i tamne energije. Kao posljedica Velikog praska, materija je u visoko razrijeđenom stanju, što je predstavljeno razrijeđenim međuzvjezdanim česticama plina i prašine. Vidljivi dio materije predstavljen je maglinama, koje se pak dijele na dva tipa: planetarne i difuzne magline. Vidljivi dio spektra maglina objašnjava se lomom svjetlosti zvijezda, koje zrače svjetlost unutar spirale u svim smjerovima.

Upravo u ovoj kosmičkoj supi postoji naš solarni sistem. Ne, nismo jedini u ovom ogromnom svijetu. Poput Sunca, mnoge zvijezde imaju svoje planetarne sisteme. Čitavo pitanje je kako otkriti udaljene planete, ako udaljenosti čak i unutar naše galaksije premašuju trajanje postojanja bilo koje inteligentne civilizacije. Vrijeme u svemiru mjeri se drugim kriterijima. Planete sa svojim satelitima su najmanji objekti u svemiru. Broj takvih objekata je neprocjenjiv. Svaka od onih zvijezda koje se nalaze u vidljivom rasponu može imati svoj zvjezdani sistem. U našoj je moći da vidimo samo nama najbliže postojeće planete. Šta se dešava u susjedstvu, koji svjetovi postoje u drugim krakovima Mliječnog puta, a koje planete postoje u drugim galaksijama, ostaje misterija.

Kepler-16 b je egzoplanet oko dvostruke zvijezde Kepler-16 u sazviježđu Labud

Zaključak

Imajući samo površnu predstavu o tome kako je nastao svemir i kako se razvija, čovjek je napravio samo mali korak ka razumijevanju i razumijevanju razmjera svemira. Grandiozne dimenzije i razmere sa kojima se naučnici danas suočavaju ukazuju na to da je ljudska civilizacija samo trenutak u ovom snopu materije, prostora i vremena.

Model Univerzuma u skladu sa konceptom prisustva materije u prostoru, uzimajući u obzir vrijeme

Proučavanje univerzuma ide od Kopernika do danas. U početku su naučnici pošli od heliocentričnog modela. U stvari, pokazalo se da kosmos nema pravi centar i da se sva rotacija, kretanje i kretanje odvijaju prema zakonima Univerzuma. Uprkos činjenici da postoji naučno objašnjenje za procese koji se odvijaju, univerzalni objekti se dijele na klase, tipove i tipove, nijedno tijelo u svemiru nije slično drugom. Veličine nebeskih tijela su približne, kao i njihova masa. Lokacija galaksija, zvijezda i planeta je uslovna. Poenta je da u Univerzumu ne postoji koordinatni sistem. Posmatrajući svemir, pravimo projekciju na čitav vidljivi horizont, smatrajući našu Zemlju nultom referentnom tačkom. U stvari, mi smo samo mikroskopska čestica izgubljena u beskrajnim prostranstvima Univerzuma.

Univerzum je supstancija u kojoj svi objekti postoje u bliskoj vezi sa prostorom i vremenom

Slično vezivanju za dimenzije, vrijeme u Univerzumu treba smatrati glavnom komponentom. Porijeklo i starost svemirskih objekata omogućava vam da napravite sliku rođenja svijeta, da istaknete faze evolucije svemira. Sistem kojim se bavimo usko je vezan za vremenske okvire. Svi procesi koji se odvijaju u svemiru imaju cikluse - početak, formiranje, transformaciju i kraj, praćene smrću materijalnog objekta i prelaskom materije u drugo stanje.

Uvod

Glavni dio

1.Kosmologija

2. Struktura svemira:

2.1 Metagalaksija

2.2 Galaksije

2.3.Zvijezde

2.4Planeta i solarni sistem

3. Sredstva za posmatranje objekata Univerzuma

4. Problem potrage za vanzemaljskim civilizacijama

Zaključak

Uvod

Univerzum je najglobalniji objekat megasvijeta, neograničen u vremenu i prostoru. Prema modernim idejama, to je ogromna, bezgranična sfera. Postoje naučne hipoteze o "otvorenom", odnosno "kontinuiranom širenju" Univerzuma, kao i o "zatvorenom", odnosno "pulsirajućem" Univerzumu. Obje hipoteze postoje u nekoliko varijanti. Međutim, potrebna su vrlo temeljita istraživanja dok se jedno ili drugo ne pretvori u manje-više utemeljenu naučnu teoriju.

Univerzum na različitim nivoima, od uslovno elementarnih čestica do džinovskih superklastera galaksija, karakteriše struktura. Struktura Univerzuma je predmet proučavanja kosmologije, jedne od važnih grana prirodnih nauka, koja se nalazi na spoju mnogih prirodnih nauka: astronomije, fizike, hemije itd. Moderna struktura Univerzuma je rezultat kosmičkog evolucija, tokom koje su galaksije nastale od protogalaksija, zvijezde od protozvijezda, protoplanetarni oblak - planete.

kosmologija

Kosmologija je astrofizička teorija strukture i dinamike Metagalaksije, koja uključuje određeno razumijevanje svojstava čitavog Univerzuma.

Sam izraz "kosmologija" je izveden iz dvije grčke riječi: kosmos - svemir i logos - zakon, doktrina. U svojoj srži, kosmologija je grana prirodnih nauka koja koristi dostignuća i metode astronomije, fizike, matematike i filozofije. Prirodna naučna osnova kosmologije su astronomska posmatranja Galaksije i drugih zvezdanih sistema, opšta teorija relativnosti, fizika mikroprocesa i velikih gustoća energije, relativistička termodinamika i niz drugih najnovijih fizičkih teorija.

Mnoge odredbe moderne kosmologije izgledaju fantastično. Koncepti Univerzuma, beskonačnosti, Velikog praska nisu podložni vizuelnoj fizičkoj percepciji; takvi objekti i procesi se ne mogu direktno uhvatiti. Zbog ove okolnosti stiče se utisak da je reč o nečem natprirodnom. Ali takav dojam je varljiv, budući da je funkcioniranje kosmologije vrlo konstruktivne prirode, iako se mnoge njene odredbe ispostavljaju hipotetičkim.

Savremena kosmologija je grana astronomije koja kombinuje podatke fizike i matematike, kao i univerzalne filozofske principe, pa je stoga sinteza naučnog i filozofskog znanja. Takva sinteza u kosmologiji je neophodna, budući da je razmišljanja o nastanku i strukturi Univerzuma empirijski teško testirati i najčešće postoje u obliku teorijskih hipoteza ili matematičkih modela. Kosmološke studije se obično razvijaju od teorije do prakse, od modela do eksperimenta, i tu početni filozofski i opšti naučni stavovi postaju od velike važnosti. Iz tog razloga, kosmološki modeli se međusobno značajno razlikuju – često se zasnivaju na suprotnim početnim filozofskim principima. Zauzvrat, bilo koji kosmološki zaključci utiču i na opšte filozofske ideje o strukturi Univerzuma, tj. promijeniti temeljne ideje čovjeka o svijetu i sebi.

Najvažniji postulat moderne kosmologije je da se zakoni prirode, ustanovljeni na osnovu proučavanja vrlo ograničenog dijela Univerzuma, mogu ekstrapolirati na mnogo šire regije, i, u konačnici, na cijeli Univerzum. Kozmološke teorije se razlikuju u zavisnosti od toga na kojim se fizičkim principima i zakonima zasnivaju. Modeli izgrađeni na njihovoj osnovi treba da omoguće verifikaciju posmatranog regiona Univerzuma, a zaključci teorije treba da budu potvrđeni zapažanjima ili, u svakom slučaju, ne kontradiktorni njima.

Struktura Univerzuma

Metagalaksija

Metagalaksija je dio svemira dostupan za proučavanje astronomskim sredstvima. Sastoji se od stotina milijardi galaksija, od kojih se svaka rotira oko svoje ose i istovremeno se rasipaju jedna od druge brzinom od 200 do 150.000 km. sek(2).

Jedno od najvažnijih svojstava Metagalaksije je njena stalna ekspanzija, o čemu svjedoči "širenje" jata galaksija. Dokaz da se jata galaksija udaljavaju jedno od drugog je "crveni pomak" u spektrima galaksija i otkriće kosmičkog mikrovalnog pozadinskog zračenja (pozadinsko ekstragalaktičko zračenje koje odgovara temperaturi od oko 2,7 K) (1).

Važna posljedica slijedi iz širenja Metagalaksije: u prošlosti su udaljenosti između galaksija bile manje. A ako uzmemo u obzir da su i same galaksije u prošlosti bile prošireni i rijetki oblaci plina, onda je očito da su se prije više milijardi godina granice ovih oblaka zatvorile i formirale jedan homogeni oblak plina koji se neprestano širio.

Još jedno važno svojstvo Metagalaksije je ujednačena distribucija materije u njoj (čiji je najveći dio koncentrisan u zvijezdama). U svom trenutnom stanju, Metagalaksija je homogena na skali od oko 200 Mpc. Malo je vjerovatno da je bila takva u prošlosti. Na samom početku ekspanzije Metagalaksije, heterogenost materije je mogla postojati. Potraga za tragovima heterogenosti prošlih stanja Metagalaksije jedan je od najvažnijih problema ekstragalaktičke astronomije (2).

Homogenost Metagalaksije (i Univerzuma) se takođe mora shvatiti u smislu da su strukturni elementi udaljenih zvezda i galaksija, fizički zakoni kojima se povinuju i fizičke konstante, očigledno, svuda isti sa visokim stepenom tačnost, tj. isto kao u našoj oblasti Metagalaksije, uključujući i Zemlju. Tipična galaksija udaljena sto miliona svjetlosnih godina u osnovi izgleda isto kao i naša. Spektri atoma, dakle, zakoni hemije i atomske fizike tamo su identični onima koji su usvojeni na Zemlji. Ova okolnost omogućava pouzdano proširenje zakona fizike otkrivenih u zemaljskoj laboratoriji na šire regije Univerzuma.

Ideja o homogenosti Metagalaksije još jednom dokazuje da Zemlja ne zauzima nikakav privilegovan položaj u Univerzumu. Naravno, nama ljudima se Zemlja, Sunce i Galaksija čine važnima i izuzetnima, ali nisu takvi za Univerzum u cjelini.

Prema modernim idejama, Metagalaksiju karakterizira ćelijska (mrežna, porozna) struktura. Ove reprezentacije su zasnovane na podacima astronomskih opservacija, koji su pokazali da galaksije nisu ravnomjerno raspoređene, već su koncentrisane blizu granica ćelija, unutar kojih galaksija gotovo da i nema. Osim toga, pronađene su ogromne količine svemira u kojima još nisu pronađene galaksije.

Ako uzmemo ne odvojene dijelove Metagalaksije, već njenu veliku strukturu kao cjelinu, onda je očito da u ovoj strukturi nema posebnih mjesta ili pravaca koji se na neki način ističu, a supstanca je raspoređena relativno ravnomjerno.

Starost Metagalaksije je blizu starosti Univerzuma, jer formiranje njene strukture pada na period nakon razdvajanja materije i zračenja. Prema savremenim podacima, starost Metagalaksije se procjenjuje na 15 milijardi godina. Naučnici vjeruju da je, očigledno, starost galaksija koje su nastale u jednoj od početnih faza širenja Metagalaksije također blizu tome.

galaksije

Galaksija je skup zvijezda u volumenu u obliku sočiva. Većina zvijezda je koncentrisana u ravni simetrije ovog volumena (galaktička ravan), manji dio je koncentrisan u sfernom volumenu (galaktičko jezgro).

Pored zvijezda, galaksije uključuju međuzvjezdanu materiju (gasovi, prašina, asteroidi, komete), elektromagnetna, gravitacijska polja i kosmičko zračenje. Sunčev sistem se nalazi blizu galaktičke ravni naše galaksije. Za zemaljskog posmatrača, zvezde koje se koncentrišu u galaktičkoj ravni stapaju se u vidljivu sliku Mlečnog puta.

Sistematsko proučavanje galaksija počelo je početkom prošlog stoljeća, kada su na teleskope postavljeni instrumenti za spektralnu analizu svjetlosnih emisija zvijezda.

Američki astronom E. Hubble razvio je metodu za klasifikaciju njemu poznatih galaksija, uzimajući u obzir njihov uočeni oblik. U njegovoj klasifikaciji razlikuje se nekoliko tipova (klasa) galaksija, od kojih svaka ima podtipove ili podklase. Odredio je i približnu procentualnu distribuciju posmatranih galaksija: eliptičnog oblika (otprilike 25%), spiralne (otprilike 50%), lentikularne (otprilike 20%) i pekularne (nepravilnog oblika) galaksije (otprilike 5%) (2).

Eliptične galaksije imaju prostorni oblik elipsoida sa različitim stepenom kompresije. Oni su najjednostavnije strukture: raspodjela zvijezda se ravnomjerno smanjuje od centra.

Nepravilne galaksije nemaju izražen oblik, nedostaje im centralno jezgro.

Spiralne galaksije su predstavljene u obliku spirale, uključujući spiralne krakove. Ovo je najbrojnija vrsta galaksija, kojoj pripada naša galaksija - Mliječni put.

Mliječni put je jasno vidljiv u noći bez mjeseca. Čini se da je skup svjetlećih maglovitih masa koje se protežu od jedne do druge strane horizonta, a sastoji se od oko 150 milijardi zvijezda. Po obliku podsjeća na spljoštenu loptu. U njegovom središtu je jezgro iz koje se proteže nekoliko spiralnih zvjezdanih grana. Naša galaksija je izuzetno velika: od jednog ruba do drugog, svjetlosni snop putuje oko 100.000 zemaljskih godina. Većina njegovih zvijezda je koncentrisana u džinovskom disku debelom oko 1500 svjetlosnih godina. Na udaljenosti od oko 2 miliona svjetlosnih godina od nas nalazi se nama najbliža galaksija - maglina Andromeda, koja po svojoj strukturi podsjeća na Mliječni put, ali je znatno premašuje po veličini.  Naša galaksija, maglina Andromeda, zajedno sa ostalim susednim zvezdanim sistemima, čini Lokalnu grupu galaksija. Sunce se nalazi na udaljenosti od oko 30 hiljada svjetlosnih godina od centra Galaksije.

Danas je poznato da se galaksije spajaju u stabilne strukture (jata i superjata galaksija). Astronomi poznaju oblak galaksija sa gustinom od 220.032 galaksije po kvadratnom stepenu. Naša galaksija je dio skupa galaksija zvanog Lokalni sistem.

Lokalni sistem uključuje našu galaksiju, galaksiju Andromeda, spiralnu galaksiju iz sazviježđa Trokut, i 31 drugi zvjezdani sistem. Prečnik ovog sistema je 7 miliona svetlosnih godina. Ova asocijacija galaksija uključuje Andromedinu maglicu, koja je mnogo veća od naše Galaksije: njen prečnik je više od 300 hiljada sv. godine. Nalazi se na udaljenosti od 2,3 miliona sv. godine od naše galaksije i sastoji se od nekoliko milijardi zvijezda. Uz tako ogromnu galaksiju kao što je Andromedina maglina, astronomi poznaju patuljaste galaksije (3).

U sazvežđima Lava i Skulptora otkrivene su gotovo sferične galaksije veličine 3000 svetlosnih godina. godine preko. Postoje podaci o linearnim dimenzijama sljedećih velikih struktura u Univerzumu: zvjezdani sistemi - 108 km, galaksije koje sadrže oko 1013 zvijezda - 3 104 sv. godine, jato galaksija (od 50 sjajnih galaksija) - 107sv. godine, superjata galaksija - 109 sv. godine. Udaljenost između jata galaksija je približno 20 107 sv. godine.(1).

Oznaka galaksija se obično daje u odnosu na odgovarajući katalog: kataloška oznaka plus broj galaksije (NGC2658, gdje je NGC novi opšti Dreyer katalog, 2658 je broj galaksije u ovom katalogu). U prvim zvjezdanim katalozima, galaksije su pogrešno zabilježene kao magline određene luminoznosti. U drugoj polovini dvadesetog veka. utvrđeno je da klasifikacija Hablovih galaksija nije tačna: postoji veliki broj varijanti galaksija koje su neobične forme. Lokalni sistem (jato galaksija) je dio džinovskog superjata galaksija, čiji je prečnik 100 miliona godina, naš Lokalni sistem se nalazi na udaljenosti većoj od 30 miliona svjetlosnih godina od centra ovog superjata. godine(1). Moderna astronomija koristi širok spektar metoda za proučavanje objekata koji se nalaze na velikim udaljenostima od posmatrača. Veliko mjesto u astronomskim istraživanjima zauzima metoda radioloških mjerenja, razvijena početkom prošlog stoljeća.

Zvezdice

Svijet zvijezda je neobično raznolik. I iako su sve zvijezde usijane kugle, slične Suncu, njihove fizičke karakteristike se prilično razlikuju.(1) Postoje, na primjer, zvijezde - divovi i supergiganti. Po veličini su veći od Sunca.

Pored džinovskih zvijezda, postoje i patuljaste zvijezde, po veličini mnogo manje od Sunca. Neki patuljci su manji od Zemlje, pa čak i od Mjeseca. U bijelim patuljcima termonuklearne reakcije praktički ne nastaju, moguće su samo u atmosferi ovih zvijezda, gdje ulazi vodik iz međuzvjezdanog medija. U osnovi, ove zvijezde sijaju zbog ogromnih rezervi toplotne energije. Njihovo vrijeme hlađenja je stotinama miliona godina. Postepeno, bijeli patuljak se hladi, njegova boja se mijenja iz bijele u žutu, a zatim u crvenu. Konačno se pretvara u crnog patuljka - mrtvu hladnu malu zvijezdu veličine Zemlje, koja se ne može vidjeti sa drugog planetarnog sistema (3).

Postoje i neutronske zvijezde - to su ogromna atomska jezgra.

Zvijezde imaju različite površinske temperature - od nekoliko hiljada do desetina hiljada stepeni. Prema tome, razlikuje se i boja zvijezda. Relativno "hladne" zvezde sa temperaturom od 3-4 hiljade stepeni su crvene. Naše Sunce sa površinom "zagrijanom" do 6 hiljada stepeni, ima žućkastu boju. Najtoplije zvezde - one sa temperaturom iznad 12.000 stepeni - su bele i plavkaste.

Zvijezde ne postoje izolovano, već formiraju sisteme. Najjednostavniji zvjezdani sistemi - sastoje se od 2 ili više zvijezda. Zvijezde se također spajaju u još veće grupe - zvjezdana jata.

Starost zvijezda varira u prilično širokom rasponu vrijednosti: od 15 milijardi godina, što odgovara starosti svemira, do stotina hiljada najmlađih. Postoje zvijezde koje se trenutno formiraju i nalaze se u protozvezdanoj fazi, odnosno još nisu postale prave zvijezde.

Rađanje zvijezda događa se u maglinama plina i prašine pod djelovanjem gravitacijskih, magnetskih i drugih sila, zbog čega nastaju nestabilne uniformnosti i difuzna materija se raspada u brojne kondenzacije. Ako takve nakupine potraju dovoljno dugo, vremenom se pretvaraju u zvijezde. Važno je napomenuti da proces rađanja nije odvojena izolirana zvijezda, već zvjezdane asocijacije.

Zvijezda je plazma lopta. Glavna masa (98-99%) vidljive materije u nama poznatom dijelu Univerzuma koncentrisana je u zvijezdama. Zvijezde su moćni izvori energije. Konkretno, život na Zemlji duguje svoje postojanje energiji zračenja Sunca.

Zvijezda je dinamičan plazma sistem koji se mijenja smjerom. Tokom života zvezde, njen hemijski sastav i raspored hemijskih elemenata značajno se menjaju. U kasnijim fazama razvoja, zvjezdana materija prelazi u stanje degeneriranog plina (u kojem kvantno-mehanički utjecaj čestica jedne na drugu značajno utiče na njena fizička svojstva - pritisak, toplinski kapacitet itd.), a ponekad i neutronske materije (pulsari - neutronske zvijezde, bursteri - izvori rendgenskih zraka itd.).

Zvijezde se rađaju iz kosmičke materije kao rezultat njene kondenzacije pod utjecajem gravitacijskih, magnetskih i drugih sila. Pod utjecajem sila univerzalne gravitacije, od oblaka plina formira se gusta lopta - protozvijezda, čija evolucija prolazi kroz tri faze.

Prva faza evolucije povezana je sa odvajanjem i zbijanjem kosmičke materije. Drugi je brza kontrakcija protozvijezde. U nekom trenutku, pritisak plina unutar protozvijezde raste, što usporava proces njenog kompresije, ali temperatura u unutrašnjim regijama je još uvijek nedovoljna da započne termonuklearnu reakciju. U trećoj fazi, protozvijezda nastavlja da se smanjuje, a temperatura joj raste, što dovodi do početka termonuklearne reakcije. Pritisak gasa koji izlazi iz zvezde uravnotežuje se silom privlačenja, a gasna lopta prestaje da se skuplja. Formira se ravnotežni objekat - zvijezda. Takva zvijezda je samoregulirajući sistem. Ako temperatura unutra ne poraste, tada zvijezda nabubri. Zauzvrat, hlađenje zvijezde dovodi do njenog naknadnog kompresije i zagrijavanja, a nuklearne reakcije u njoj se ubrzavaju. Tako se uspostavlja temperaturni balans. Proces transformacije protozvezde u zvezdu traje milionima godina, što je relativno kratko na kosmičkim razmerama.

Rađanje zvijezda u galaksijama događa se kontinuirano. Ovaj proces takođe kompenzuje stalnu smrt zvezda. Dakle, galaksije se sastoje od starih i mladih zvijezda. Najstarije zvijezde su koncentrisane u globularnim jatima, njihova starost je uporediva sa starošću galaksije. Ove zvijezde su se formirale kada se protogalaktički oblak raspao u sve manje i manje nakupine. Mlade zvijezde (stare oko 100 hiljada godina) postoje zahvaljujući energiji gravitacijske kontrakcije, koja zagrijava središnji dio zvijezde na temperaturu od 10-15 miliona K i "pokreće" termonuklearnu reakciju pretvaranja vodonika u helijum. Termonuklearna reakcija je izvor vlastitog sjaja zvijezda.

Od trenutka kada započne termonuklearna reakcija, pretvarajući vodonik u helijum, zvijezda poput našeg Sunca ulazi u takozvani glavni niz, prema kojem će se karakteristike zvijezde vremenom mijenjati: njena svjetlost, temperatura, polumjer, hemijski sastav i masa. . Nakon što vodonik izgori u središnjoj zoni, u blizini zvijezde se formira jezgro od helijuma. Vodikove termonuklearne reakcije nastavljaju da se odvijaju, ali samo u tankom sloju blizu površine ovog jezgra. Nuklearne reakcije kreću se na periferiju zvijezde. Izgorjelo jezgro počinje da se skuplja, a vanjska ljuska se širi. Školjka nabubri do kolosalne veličine, vanjska temperatura postaje niska, a zvijezda prelazi u stadij crvenog diva. Od tog trenutka zvijezda ulazi u završnu fazu svog života. Naše Sunce to čeka za oko 8 milijardi godina. Istovremeno, njegove dimenzije će se povećati do orbite Merkura, a možda čak i do orbite Zemlje, tako da od zemaljskih planeta neće ostati ništa (ili će ostati otopljeno kamenje).

Crvenog diva karakterizira niska vanjska, ali vrlo visoka unutrašnja temperatura. Istovremeno, sve teža jezgra se uključuju u termonuklearne procese, što dovodi do sinteze hemijskih elemenata i kontinuiranog gubitka materije od strane crvenog diva koji se izbacuje u međuzvjezdani prostor. Dakle, za samo godinu dana Sunce, u fazi crvenog diva, može izgubiti milioniti dio svoje težine. Za samo deset do sto hiljada godina od crvenog diva preostaje samo centralno jezgro helijuma, a zvezda postaje beli patuljak. Dakle, bijeli patuljak, takoreći, sazrijeva unutar crvenog diva, a zatim odbacuje ostatke ljuske, površinske slojeve, koji formiraju planetarnu maglinu koja okružuje zvijezdu.

Bijeli patuljci su male veličine - njihov prečnik je čak manji od prečnika Zemlje, iako je njihova masa uporediva sa Sunčevom. Gustoća takve zvijezde je milijarde puta veća od gustine vode. Kubni centimetar njegove supstance teži više od tone. Međutim, ova supstanca je plin, iako monstruozne gustine. Supstanca koja čini bijelog patuljka je vrlo gust ionizirani plin, koji se sastoji od atomskih jezgara i pojedinačnih elektrona.

U bijelim patuljcima termonuklearne reakcije praktički ne nastaju, moguće su samo u atmosferi ovih zvijezda, gdje ulazi vodik iz međuzvjezdanog medija. U osnovi, ove zvijezde sijaju zbog ogromnih rezervi toplotne energije. Njihovo vrijeme hlađenja je stotinama miliona godina. Postepeno, bijeli patuljak se hladi, njegova boja se mijenja iz bijele u žutu, a zatim u crvenu. Konačno, pretvara se u crnog patuljka - mrtvu, hladnu, malu zvijezdu veličine globusa koja se ne može vidjeti sa drugog planetarnog sistema.

Masivnije zvijezde se razvijaju nešto drugačije. Žive samo nekoliko desetina miliona godina. Vodonik u njima vrlo brzo sagorijeva, te se za samo 2,5 miliona godina pretvaraju u crvene divove. Istovremeno, u njihovom helijumskom jezgru temperatura raste na nekoliko stotina miliona stepeni. Ova temperatura omogućava da se odvijaju reakcije ugljičnog ciklusa (fuzija jezgri helijuma, što dovodi do stvaranja ugljika). Jezgro ugljika, zauzvrat, može vezati drugo jezgro helijuma i formirati jezgro kisika, neona itd. sve do silicijuma. Goruće jezgro zvijezde je komprimirano, a temperatura u njemu raste na 3-10 milijardi stepeni. U takvim uslovima, kombinovane reakcije se nastavljaju do formiranja jezgara gvožđa - najstabilnijeg hemijskog elementa u čitavom nizu. Teži hemijski elementi - od gvožđa do bizmuta takođe nastaju u dubinama crvenih divova, u procesu sporog hvatanja neutrona. U ovom slučaju energija se ne oslobađa, kao u termonuklearnim reakcijama, već se, naprotiv, apsorbira. Kao rezultat, kompresija zvijezde se ubrzava (4).

Formiranje najtežih jezgara, koje zatvaraju periodni sistem, vjerovatno se događa u školjkama zvijezda koje eksplodiraju, prilikom njihove transformacije u nove ili supernove zvijezde, koje postaju neki crveni divovi. U zatrpanoj zvijezdi, ravnoteža je poremećena, elektronski plin više nije u stanju izdržati pritisak nuklearnog plina. Dolazi do kolapsa - katastrofalne kompresije zvijezde, ona "eksplodira iznutra". Ali ako odbijanje čestica ili bilo koji drugi razlozi ipak zaustave ovaj kolaps, dolazi do snažne eksplozije - eksplozije supernove. Istovremeno, ne samo školjka zvijezde, već i do 90% njene mase se baca u okolni prostor, što dovodi do stvaranja gasovitih maglina. U ovom slučaju, sjaj zvijezde se povećava milijarde puta. Tako je 1054. zabeležena eksplozija supernove. U kineskim hronikama je zabeleženo da je bila vidljiva danju, poput Venere, 23 dana. U naše vrijeme astronomi su otkrili da je ova supernova iza sebe ostavila Rakova maglicu, koja je snažan izvor radio-emisije (5).

Eksplozija supernove je praćena oslobađanjem monstruozne količine energije. U tom slučaju se rađaju kosmičke zrake koje uvelike povećavaju prirodnu radijacijsku pozadinu i normalne doze kosmičkog zračenja. Dakle, astrofizičari su izračunali da otprilike jednom svakih 10 miliona godina, supernove buknu u neposrednoj blizini Sunca, povećavajući prirodnu pozadinu za 7.000 puta. Ovo je ispunjeno najozbiljnijim mutacijama živih organizama na Zemlji. Osim toga, tokom eksplozije supernove, cijela vanjska ljuska zvijezde se baca zajedno sa "šljakom" nakupljenom u njoj - hemijskim elementima, rezultatima nukleosinteze. Stoga međuzvjezdani medij relativno brzo preuzima sve trenutno poznate hemijske elemente teže od helijuma. Zvijezde narednih generacija, uključujući i Sunce, od samog početka sadrže u svom sastavu i u sastavu oblaka plina i prašine koji ih okružuje primjesu teških elemenata (5).

Planete i solarni sistem

Sunčev sistem je sistem zvezda-planet. U našoj galaksiji ima oko 200 milijardi zvijezda, među kojima, prema mišljenju stručnjaka, neke zvijezde imaju planete. Sunčev sistem uključuje centralno tijelo, Sunce i devet planeta sa svojim satelitima (poznato je više od 60 satelita). Prečnik Sunčevog sistema je više od 11,7 milijardi km. (2).

Početkom 21. veka otkriven je objekat u Sunčevom sistemu, koji su astronomi nazvali Sedna (ime eskimske boginje okeana). Sedna ima prečnik od 2000 km. Jedna revolucija oko Sunca je 10.500 zemaljskih godina (7).

Neki astronomi ovaj objekat nazivaju planetom u Sunčevom sistemu. Drugi astronomi planete nazivaju samo svemirskim objektima koji imaju centralno jezgro sa relativno visokom temperaturom. Na primjer, temperatura u centru Jupitera, prema proračunima, dostiže 20.000 K. Budući da se Sedna trenutno nalazi na udaljenosti od oko 13 milijardi km od centra Sunčevog sistema, informacije o ovom objektu su prilično oskudne. Na najdaljoj tački orbite, udaljenost od Sedne do Sunca dostiže ogromnu vrijednost - 130 milijardi km.

Naš zvjezdani sistem uključuje dva pojasa malih planeta (asteroida). Prvi se nalazi između Marsa i Jupitera (sadrži više od milion asteroida), drugi je izvan orbite planete Neptun. Neki asteroidi imaju prečnik od preko 1000 km. Spoljne granice Sunčevog sistema okružene su takozvanim Oortovim oblakom, nazvanim po holandskom astronomu koji je pretpostavio postojanje ovog oblaka u prošlom veku. Kako astronomi veruju, rub ovog oblaka najbližeg Sunčevom sistemu sastoji se od ledenih ploha vode i metana (jezgra kometa), koje se, poput najmanjih planeta, okreću oko Sunca pod uticajem njegove gravitacione sile na udaljenosti od preko 12 milijardi km. Broj takvih minijaturnih planeta je u milijardama (2).

Sunčev sistem je grupa nebeskih tela, veoma različitih po veličini i fizičkoj strukturi. U ovu grupu spadaju: Sunce, devet velikih planeta, desetine satelita planeta, hiljade malih planeta (asteroida), stotine kometa, bezbroj meteoritskih tijela. Sva ova tijela su ujedinjena u jedan sistem zbog sile privlačenja centralnog tijela - Sunca. Sunčev sistem je uređen sistem koji ima svoje obrasce strukture. Jedinstveni karakter Sunčevog sistema se manifestuje u činjenici da se sve planete okreću oko Sunca u istom pravcu i skoro u istoj ravni. Sunce, planete, sateliti planeta rotiraju oko svojih osi u istom smjeru u kojem se kreću duž putanje. Struktura Sunčevog sistema je takođe prirodna: svaka sledeća planeta je otprilike duplo udaljenija od Sunca od prethodne (2).

Sunčev sistem je formiran prije oko 5 milijardi godina, a Sunce je zvijezda druge generacije. Savremeni koncepti nastanka planeta Sunčevog sistema zasnivaju se na činjenici da je potrebno uzeti u obzir ne samo mehaničke sile, već i druge, posebno elektromagnetne. Vjeruje se da su upravo elektromagnetne sile imale odlučujuću ulogu u nastanku Sunčevog sistema (2).

U skladu sa savremenim konceptima, prvobitni oblak gasa iz kojeg su nastali i Sunce i planete sastojao se od jonizovanog gasa, podložnog uticaju elektromagnetnih sila. Nakon što je Sunce formirano iz ogromnog oblaka gasa koncentracijom, mali delovi ovog oblaka ostali su na veoma velikoj udaljenosti od njega. Gravitaciona sila je počela da privlači preostali gas na formiranu zvezdu - Sunce, ali je njeno magnetno polje zaustavilo padajući gas na daljinu - baš tamo gde su planete. Gravitaciona konstanta i magnetske sile utjecale su na koncentraciju i zgušnjavanje padajućeg plina, te su kao rezultat nastajale planete. Kada su se pojavile najveće planete, isti proces se ponovio u manjem obimu, stvarajući tako sisteme satelita.

Postoji nekoliko misterija u proučavanju Sunčevog sistema.

1. Harmonija u kretanju planeta. Sve planete u Sunčevom sistemu kruže oko Sunca po eliptičnim orbitama. Kretanje svih planeta Sunčevog sistema odvija se u istoj ravni, čiji se centar nalazi u središnjem dijelu ekvatorijalne ravni Sunca. Ravan koju formiraju putanje planeta naziva se ravan ekliptike.

2. Sve planete i Sunce rotiraju oko svoje ose. Osi rotacije Sunca i planeta, sa izuzetkom planete Urana, usmjerene su, grubo rečeno, okomito na ravan ekliptike. Osa Urana je usmjerena na ravan ekliptike gotovo paralelno, odnosno rotira ležeći na boku. Još jedna njegova karakteristika je da rotira oko svoje ose u drugom smjeru, poput Venere, za razliku od Sunca i drugih planeta. Sve ostale planete i Sunce rotiraju u suprotnom smjeru od sata. Uran ima 15 mjeseci.

3. Između orbita Marsa i Jupitera nalazi se pojas malih planeta. Ovo je takozvani pojas asteroida. Male planete imaju prečnik od 1 do 1000 km. Njihova ukupna masa je manja od 1/700 mase Zemlje.

4. Sve planete su podijeljene u dvije grupe (zemaljske i vanzemaljske). Prvi su planete velike gustine; teški hemijski elementi zauzimaju glavno mesto u njihovom hemijskom sastavu. Male su veličine i polako se rotiraju oko svoje ose. Ova grupa uključuje Merkur, Veneru, Zemlju i Mars. Trenutno postoje sugestije da je Venera prošlost Zemlje, a Mars njena budućnost.

U drugu grupu spadaju: Jupiter, Saturn, Uran, Neptun i Pluton. Sastoje se od lakih hemijskih elemenata, brzo se rotiraju oko svoje ose, polako se okreću oko Sunca i primaju manje energije zračenja od Sunca. U nastavku (u tabeli) su dati podaci o prosječnoj površinskoj temperaturi planeta na Celzijusovoj skali, dužini dana i noći, dužini godine, prečniku planeta Sunčevog sistema i masi planete u odnosu na masu Zemlje (uzeto kao 1).

Udaljenost između orbita planeta se približno udvostručuje kada se kreće od svake od njih do sljedeće - "pravilo Titius - Bode", uočeno u rasporedu planeta.

Kada se razmatraju prave udaljenosti planeta do Sunca, ispada da je Pluton u nekim periodima bliži Suncu od Neptuna, pa stoga mijenja svoj redni broj prema Titius-Bodeovom pravilu.

Misterija planete Venere. U drevnim astronomskim izvorima Kine, Babilona, ​​Indije, starim 3,5 hiljade godina, ne spominje se Venera. Američki naučnik I. Velikovsky u knjizi "Sudar svetova", koja se pojavila 50-ih godina. XX vijeka, on je pretpostavio da je planeta Venera zauzela svoje mjesto tek nedavno, tokom formiranja drevnih civilizacija. Otprilike jednom u 52 godine, Venera se približi Zemlji, na udaljenosti od 39 miliona km. U periodu velike konfrontacije, svakih 175 godina, kada se sve planete redaju jedna za drugom u istom pravcu, Mars se približava Zemlji na udaljenosti od 55 miliona km.

Sredstva za posmatranje objekata Univerzuma

Savremeni astronomski instrumenti se koriste za merenje tačnih položaja svetiljki na nebeskoj sferi (sistematska posmatranja ove vrste omogućavaju proučavanje kretanja nebeskih tela); odrediti brzinu kretanja nebeskih tijela duž vidne linije (radijalne brzine): izračunati geometrijske i fizičke karakteristike nebeskih tijela; proučavati fizičke procese koji se dešavaju u različitim nebeskim tijelima; za određivanje njihovog hemijskog sastava i za mnoga druga proučavanja nebeskih objekata kojima se bavi astronomija. Sve informacije o nebeskim tijelima i drugim svemirskim objektima dobivaju se proučavanjem različitih zračenja koja dolaze iz svemira, čija svojstva direktno zavise od svojstava nebeskih tijela i fizičkih procesa koji se odvijaju u svjetskom prostoru. U tom smislu, glavna sredstva astronomskih posmatranja su prijemnici kosmičkog zračenja, a prvenstveno teleskopi koji prikupljaju svjetlost nebeskih tijela.

Trenutno se koriste tri glavna tipa optičkih teleskopa: teleskopi sa sočivima, ili refraktori, zrcalni teleskopi ili reflektori, i mješoviti sistemi zrcalnih sočiva. Snaga teleskopa direktno zavisi od geometrijskih dimenzija njegovog sočiva ili ogledala koje sakuplja svetlost. Stoga se posljednjih godina sve više koriste reflektirajući teleskopi, budući da je prema tehničkim uvjetima moguće izraditi ogledala znatno većih prečnika od optičkih sočiva.

Moderni teleskopi su vrlo složene i sofisticirane jedinice, u čijoj se izradi koriste najnovija dostignuća elektronike i automatike. Moderna tehnologija je omogućila stvaranje brojnih uređaja i uređaja koji su uvelike proširili mogućnosti astronomskih posmatranja: televizijski teleskopi omogućavaju dobijanje jasnih slika planeta na ekranu, elektronsko-optički pretvarači omogućavaju da se posmatranja vrše u nevidljivi infracrveni zraci, a teleskopi za automatsku korekciju kompenzuju uticaj atmosferskih smetnji. Posljednjih godina, novi prijemnici kosmičkog zračenja - radio teleskopi - postaju sve rašireniji, omogućavajući vam da pogledate u utroba svemira mnogo dalje od najmoćnijih optičkih sistema.

Radio astronomija, koja je nastala početkom 1930-ih, značajno je obogatila naše razumijevanje Univerzuma. našeg veka. Godine 1943. sovjetski naučnici L.I., Mandelstam i N.D. Papaleksi je teorijski potkrijepio mogućnost radara Mjeseca (10).

Radio talasi koje je poslao čovek stigli su do Meseca i, reflektujući se od njega, vratili se na Zemlju. - period neobično brzog razvoja radio astronomije. Svake godine radio talasi su donosili iz svemira nove neverovatne informacije o prirodi nebeskih tela. Danas radioastronomija koristi najosjetljivije prijemnike i najveće antene. Radio teleskopi su prodrli u takve dubine svemira da su do sada ostali nedostupni konvencionalnim optičkim teleskopima. Pred čovjekom se otvorio radio-prostor - slika Univerzuma u radio-talasima (10).

Postoji i niz astronomskih instrumenata koji imaju određenu namjenu i koriste se za određena proučavanja. Takvi instrumenti uključuju, na primjer, teleskop solarnog tornja koji su izgradili sovjetski naučnici i instalirali u Krimskoj astrofizičkoj opservatoriji.

U astronomskim osmatranjima sve se više koriste različiti osjetljivi uređaji koji omogućavaju hvatanje toplinskog i ultraljubičastog zračenja nebeskih tijela, fiksiranje oku nevidljivih objekata na fotografskoj ploči.

Sljedeća faza transatmosferskih promatranja bila je stvaranje orbitalnih astronomskih opservatorija (OAO) na umjetnim Zemljinim satelitima. Takve opservatorije su, posebno, sovjetske orbitalne stanice Saljut. Orbitalne astronomske opservatorije različitih tipova i namena su se učvrstile u praksi (9).

U toku astronomskih posmatranja dobijaju se serije brojeva, astrofotografije, spektrogrami i drugi materijali koji se moraju podvrgnuti laboratorijskoj obradi za konačne rezultate. Ova obrada se vrši pomoću laboratorijskih mjernih instrumenata. Prilikom obrade rezultata astronomskih posmatranja koriste se elektronski kompjuteri.

Mašine za mjerenje koordinata koriste se za mjerenje položaja slika zvijezda na astrofotografijama i slika umjetnih satelita u odnosu na zvijezde na satelitskim programima. Mikrofotometri se koriste za mjerenje zacrnjenja na fotografijama nebeskih tijela i spektrograma. Važan instrument potreban za posmatranja je astronomski sat(9).

Problem pronalaženja vanzemaljskih civilizacija

Razvoj prirodnih nauka u drugoj polovini 20. veka, izuzetna otkrića u oblasti astronomije, kibernetike, biologije, radiofizike omogućili su da se problem vanzemaljskih civilizacija prenese sa čisto spekulativnog i apstraktno-teorijskog u praktičnu ravan. Po prvi put u istoriji čovječanstva, postalo je moguće provesti duboko i detaljno eksperimentalno istraživanje ovog važnog fundamentalnog problema. Potreba za ovakvom vrstom istraživanja određena je činjenicom da otkrivanje vanzemaljskih civilizacija i uspostavljanje kontakta sa njima može imati ogroman uticaj na naučni i tehnološki potencijal društva, pozitivno uticati na budućnost čovečanstva.

Sa stanovišta moderne nauke, pretpostavka o mogućnosti postojanja vanzemaljskih civilizacija ima objektivne osnove: ideju materijalnog jedinstva svijeta; o razvoju, evoluciji materije kao njenom opštem svojstvu; prirodno-naučne podatke o pravilnoj, prirodnoj prirodi nastanka i evolucije života, kao i nastanku i evoluciji čovjeka na Zemlji; astronomski podaci da je Sunce tipična, obična zvijezda u našoj galaksiji i da nema osnova da se razlikuje od mnogih drugih sličnih zvijezda; Istovremeno, astronomija polazi od činjenice da u kosmosu postoji širok spektar fizičkih uslova, koji u principu mogu dovesti do pojave najrazličitijih oblika visokoorganizovane materije.

Procjena moguće rasprostranjenosti vanzemaljskih (kosmičkih) civilizacija u našoj galaksiji vrši se prema Drakeovoj formuli:

Trenutni dokument ne sadrži izvore. N=R x f x n x k x d x q x L

gdje je N broj vanzemaljskih civilizacija u Galaksiji; R je stopa formiranja zvijezda u Galaksiji, prosječna za cijelo vrijeme njenog postojanja (broj zvijezda godišnje); f je udio zvijezda sa planetarnim sistemima; n je prosječan broj planeta uključenih u planetarne sisteme i ekološki pogodnih za život; k je udio planeta na kojima je život stvarno nastao; d je udio planeta na kojima su se nakon nastanka života razvili njegovi inteligentni oblici, q je udio planeta na kojima je inteligentni život dostigao fazu koja pruža mogućnost komunikacije sa drugim svjetovima, civilizacijama: L je prosječno trajanje o postojanju takvih vanzemaljskih (kosmičkih, tehničkih) civilizacija (3).

Izuzev prve vrijednosti (R), koja se odnosi na astrofiziku i koja se može više ili manje precizno izračunati (oko 10 zvijezda godišnje), sve ostale veličine su vrlo, vrlo nesigurne, pa ih određuju kompetentni naučnici na osnovu stručne procjene, koje su, naravno, subjektivne.

Tema kontakta s vanzemaljskim civilizacijama možda je jedna od najpopularnijih u naučnofantastičnoj literaturi i kinematografiji. Izaziva, po pravilu, najvatrenije interesovanje ljubitelja ovog žanra, svih onih koji su zainteresovani za probleme Univerzuma. Ali umjetnička imaginacija ovdje mora biti podvrgnuta krutoj logici racionalne analize. Ovakva analiza pokazuje da su mogući sljedeći tipovi kontakata: direktni kontakti, tj. međusobne (ili jednostrane) posjete; kontakti putem komunikacijskih kanala; mješoviti kontakti - slanje automatskih sondi vanzemaljskoj civilizaciji koje prenose informacije primljene putem komunikacijskih kanala.

Trenutno su kontakti putem komunikacijskih kanala zaista mogući kontakti sa vanzemaljskim civilizacijama. Ako je vrijeme širenja signala u oba smjera t duže od vijeka trajanja civilizacije (t > L), onda možemo govoriti o jednosmjernom kontaktu. Ako t<< L, то возможен двусторонний обмен информацией. Современный уровень естественнонаучных знаний позволяет серьезно говорить лишь о канале связи с помощью электромагнитных волн, а сегодняшняя радиотехника может реально обеспечить установление такой связи

Proučavanju vanzemaljskih civilizacija trebalo bi da prethodi uspostavljanje jednog ili drugog oblika komunikacije sa njima. Trenutno postoji nekoliko pravaca traženja tragova aktivnosti vanzemaljskih civilizacija (6).

Prvo, potraga za tragovima astroloških inženjerskih aktivnosti vanzemaljskih civilizacija. Ovaj pravac se zasniva na pretpostavci da, prije ili kasnije, tehnološki napredne civilizacije moraju krenuti u transformaciju okolnog svemira (stvaranje vještačkih satelita, vještačke biosfere itd.), posebno da presretnu značajan dio zvijezde. energije. Kao što pokazuju proračuni, zračenje glavnog dijela takvih astroloških inženjerskih struktura treba biti koncentrisano u infracrvenom području spektra. Stoga bi zadatak otkrivanja takvih vanzemaljskih civilizacija trebao započeti potragom za lokalnim izvorima infracrvenog zračenja ili zvijezdama s anomalnim viškom infracrvenog zračenja. Takvo istraživanje je trenutno u toku. Kao rezultat toga, otkriveno je nekoliko desetina infracrvenih izvora, ali za sada nema razloga da se bilo koji od njih povezuje s vanzemaljskom civilizacijom.

Drugo, potraga za tragovima posjeta vanzemaljskim civilizacijama na Zemlji. Ovaj pravac se temelji na pretpostavci da se aktivnost vanzemaljskih civilizacija mogla manifestirati u istorijskoj prošlosti u vidu posjete Zemlji, a takva posjeta nije mogla a da ne ostavi tragove u spomenicima materijalne ili duhovne kulture raznih naroda. Na tom putu postoje mnoge mogućnosti za razne vrste senzacija – zapanjujuća „otkrića“, kvazinaučne mitove o kosmičkom poreklu pojedinih kultura (ili njihovih elemenata); pa se legende o uzdizanju svetaca na nebo nazivaju priča o astronautima. Izgradnja velikih kamenih građevina, koje su još uvijek neobjašnjive, također ne dokazuje njihovo kosmičko porijeklo. Na primjer, spekulacije ove vrste oko divovskih kamenih idola na Uskršnjem ostrvu raspršio je T. Heyerdahl: potomci drevnog stanovništva ovog ostrva su mu pokazali kako se to radi ne samo bez intervencije astronauta, već i bez ikakve tehnologije. U istom redu je hipoteza da meteorit Tunguska nije bio meteorit ili kometa, već vanzemaljska letjelica. Takve hipoteze i pretpostavke potrebno je istražiti na najtemeljniji način (6)

Treće, potraga za signalima vanzemaljskih civilizacija. Ovaj problem je trenutno formuliran, prije svega, kao problem traženja umjetnih signala u radijskom i optičkom (npr. visokousmjerenim laserskim snopom) opsegu. Najvjerovatnija je radio komunikacija. Stoga je najvažniji zadatak odabrati optimalni raspon valova za takvu vezu. Analiza pokazuje da su umjetni signali najvjerovatnije na valovima = 21 cm (vodonik radio linija), = 18 cm (OH radio linija), = 1,35 cm (radio linija vodene pare) ili na talasima kombinovanim od osnovne frekvencije sa nekom matematičkom konstantom itd.).

Ozbiljan pristup potrazi za signalima vanzemaljskih civilizacija zahtijeva stvaranje stalne službe koja pokriva cijelu nebesku sferu. Štoviše, takva usluga bi trebala biti prilično univerzalna - dizajnirana za primanje signala različitih vrsta (pulsni, uskopojasni i širokopojasni). Prvi rad na potrazi za signalima vanzemaljskih civilizacija obavljen je u SAD 1950. godine. Proučavana je radio-emisija najbližih zvijezda (Cetus i Eridanus) na talasnoj dužini od 21 cm. sprovedene su i u SSSR-u. U toku istraživanja dobijeni su ohrabrujući rezultati. Na primjer, 1977. godine u Sjedinjenim Američkim Državama (Ohio University Opservatory), prilikom snimanja neba na talasnoj dužini od 21 cm, zabilježen je uskopojasni signal čije su karakteristike ukazivale na njegovo vanzemaljsko i, vjerovatno, umjetno porijeklo (8 ) Međutim, ovaj signal nije mogao biti ponovo snimljen, a pitanje njegove prirode je ostalo otvoreno. Od 1972. na orbitalnim stanicama vrše se pretrage u optičkom opsegu. Razgovaralo se o projektima izgradnje višeogledalnih teleskopa na Zemlji i na Mjesecu, džinovskih svemirskih radio-teleskopa itd.

Potraga za signalima vanzemaljskih civilizacija je jedna strana kontakta s njima. Ali postoji i druga strana - poruka takvim civilizacijama o našoj zemaljskoj civilizaciji. Stoga se, uz traženje signala iz svemirskih civilizacija, pokušavalo poslati poruka vanzemaljskim civilizacijama. Godine 1974. iz radioastronomske opservatorije u Arecibu (Portoriko) poslana je radio poruka u globularno jato M-31, koje se nalazi na udaljenosti od 24 hiljade svjetlosnih godina od Zemlje, sa šifriranim tekstom o životu i civilizaciji na Zemlji. (8) . Informativne poruke su također više puta postavljane na svemirske letjelice, čije putanje su im omogućile izlaz izvan Sunčevog sistema. Naravno, vrlo su male šanse da će te poruke ikada dostići svoj cilj, ali od nečega morate početi. Važno je da čovječanstvo ne samo da ozbiljno razmišlja o kontaktima sa inteligentnim bićima iz drugih svjetova, već je u stanju uspostaviti takve kontakte, doduše u najjednostavnijem obliku.

Kosmički prirodni izvori zračenja sprovode konstantan intenzivan "radio prenos" na talasima metarskog opsega. Kako ne bi stvarala dosadne smetnje, radio komunikacija između naseljenih svjetova mora se odvijati na talasnim dužinama ne većim od 50 cm (11).

Kraći radio talasi (nekoliko centimetara) nisu prikladni, jer se toplotna radio-emisija planeta dešava upravo na takvim talasima, a ona će „ometati“ veštačke radio komunikacije. U Sjedinjenim Državama se raspravlja o projektu stvaranja kompleksa za prijem vanzemaljskih radio signala, koji se sastoji od hiljadu sinhronih radio teleskopa postavljenih na udaljenosti od 15 km jedan od drugog. U suštini, takav kompleks je sličan jednom gigantskom paraboličnom radio teleskopu s površinom zrcala od 20 km. Očekuje se da će projekat biti implementiran u narednih 10-20 godina. Cijena planirane izgradnje je zaista astronomska - najmanje 10 milijardi dolara. Projektovani kompleks radioteleskopa omogućiće prijem veštačkih radio signala u radijusu od 1000 svetlosnih godina (12).

U posljednjoj deceniji među naučnicima i filozofima sve više preovladava mišljenje da je Čovječanstvo usamljeno, ako ne u cijelom Univerzumu, onda barem u našoj Galaksiji. Takvo mišljenje povlači za sobom najvažnije ideološke zaključke o smislu i vrijednosti zemaljske civilizacije, njenim dostignućima.

Zaključak

Univerzum je cjelokupni postojeći materijalni svijet, neograničen u vremenu i prostoru i beskonačno raznolik u oblicima koje materija poprima u procesu svog razvoja.

Univerzum u najširem smislu je naše okruženje. Važnost ljudske praktične aktivnosti je činjenica da u Univerzumu dominiraju nepovratni fizički procesi, da se on vremenom menja, da je u stalnom razvoju. Čovjek je počeo istraživati ​​svemir, otišao u otvoreni svemir. Naša dostignuća dobijaju sve veće razmere, globalne, pa čak i kosmičke razmere. A da bismo uzeli u obzir njihove neposredne i dugoročne posljedice, promjene koje mogu donijeti u stanje našeg staništa, uključujući i svemir, moramo proučavati ne samo zemaljske pojave i procese, već i obrasce u kosmičkim razmjerima.

Impresivan napredak nauke o svemiru, pokrenut velikom kopernikanskom revolucijom, više puta je doveo do veoma dubokih, ponekad radikalnih promena u istraživačkim aktivnostima astronoma i, kao rezultat toga, u sistemu znanja o strukturi i evoluciji svemirski objekti. U naše vrijeme astronomija se razvija posebno brzim tempom, raste svake decenije. Tok izvanrednih otkrića i dostignuća neodoljivo ga ispunjava novim sadržajima.

Početkom 21. veka, naučnici se suočavaju sa novim pitanjima o strukturi Univerzuma, do kojih se nadaju odgovori uz pomoć akceleratora - Velikog hadronskog sudarača

Moderna naučna slika svijeta je dinamična i kontradiktorna. Sadrži više pitanja nego odgovora. Zadivljuje, plaši, zbunjuje, šokira. Potraga za svjesnim umom ne poznaje granice, a u narednim godinama možda ćemo biti preplavljeni novim otkrićima i novim idejama.

Bibliografija

1. Naidysh V.M. Koncepti savremene prirodne nauke: udžbenik \ ur. 2., revidirano. i dodatni - M.: Alfa-M; INFRA-M, 2004. - 622 str.

2. Lavrinenko V.N. Koncepti savremene prirodne nauke: udžbenik\V.N. Lavrinenko, V.P. Ratnikova - M.: 2006. - 317 str.

3. Vijesti iz astronomije, svemir, astronomija, filozofija: ur. Moskovski državni univerzitet 1988. - 192 str.

4. Danilova V.S., Kozhevnikov N.I. Osnovni pojmovi savremene prirodne nauke: udžbenik \ M.: Aspect-press, 2000 - 256 str.

5. Karpenkov S.Kh. Savremena prirodna nauka: udžbenik \ M. Akademski projekat 2003. - 560 str.

6. Vijesti iz astronomije, astronautike, svemira. - URL: universe-news.ru

7. Likhin A. F. Koncepti moderne prirodne nauke: udžbenik \ TK Welby, Izdavačka kuća Prospekt, 2006. - 264 str.

8. Tursunov A. Filozofija i moderna kosmologija M. \ INFRA-M, 2001, - 458 str.

Astronomija. Lekcija 1.

Astronomija je nauka o nebeskim tijelima (od starogrčkih riječi aston - zvijezda i nomos - zakon)

Proučava vidljiva i stvarna kretanja i zakone,
određivanje ovih kretanja, oblika, veličine, mase i reljefa
Površine, priroda i fizičko stanje nebeskih tijela,
interakcije i njihove evolucije.

Istraživanje univerzuma

Broj zvijezda u galaksiji je u bilionima. Najbrojniji
Zvijezde su patuljci čija je masa oko 10 puta manja od Sunca. Osim
pojedinačne zvijezde i njihove satelite (planete), uključujući galaksije
dvostruke i višestruke zvijezde, kao i grupe zvijezda povezanih gravitacijom
i kretanje u svemiru u celini, nazvano zvezdano
klasteri. Neki od njih se mogu pronaći na nebu kroz teleskop, i
ponekad golim okom. Takvi klasteri nemaju ispravne
forme; danas ih je poznato više od hiljadu. zvezdana jata
dijelimo na raspršene i sferične. Za razliku od raspršivanja zvijezda
jata koja se sastoje uglavnom od zvijezda koje pripadaju glavnom
sekvence, kuglasta jata sadrže crvenu i žutu
divovi i supergiganti. Pregledi neba napravljeni rendgenskim snimkom
teleskopi postavljeni na posebne vještačke satelite
Zemlja, dovela je do otkrića rendgenskog zračenja mnogih sfernih
klasteri.

Struktura galaksije

Velika većina zvijezda i difuzne materije u Galaksiji jeste
lentikularni volumen. Sunce je na udaljenosti od oko 10.000 pc od
centar Galaksije, skriven od nas oblacima međuzvjezdane prašine. U centru
Galaksija ima jezgro, koje je nedavno pažljivo
istražena u infracrvenim, radio i rendgenskim talasnim dužinama.
Neprozirni oblaci prašine zaklanjaju jezgro od nas, ometajući vid
i obična fotografska zapažanja ovog najzanimljivijeg objekta
Galaksije. Ako bismo mogli da pogledamo galaktički disk "odozgo".
pronašao bi ogromne spiralne grane,
uglavnom sadrže najtoplije i najsjajnije zvijezde, kao i
masivni oblaci gasa. Osnovu čini disk sa spiralnim krakovima
ravni podsistem Galaksije. I objekti koji se koncentrišu prema jezgru
Galaksije koje samo djelimično prodiru u disk su sferne.
podsistema. Ovo je pojednostavljeni oblik strukture Galaksije.

Vrste galaksija

1 spirala. Ovo je 30% galaksija. One su dvije vrste. Normalno i
prešao.
2 Eliptični. Vjeruje se da je većina galaksija oblikovana
spljoštena sfera. Među njima ima sfernih i gotovo ravnih. Najviše
najveća poznata eliptična galaksija je M87 u sazviježđu Djevica.
3 Nije tačno. Mnoge galaksije imaju neravni oblik bez sjaja
izražena kontura. To uključuje Magelanov oblak Naš
lokalna grupa.

Ned

Sunce je centar našeg planetarnog sistema, njegov glavni element, bez kojeg
ne bi bilo Zemlje, ne bi bilo života na njoj. Ljudi koji promatraju zvijezde rade sa
davna vremena. Od tada se naše znanje o svjetiljku značajno proširilo,
obogaćen brojnim informacijama o kretanju, unutrašnjoj strukturi i
prirodu ovog svemirskog objekta. Štaviše, proučavanje Sunca doprinosi ogromnom
doprinos razumijevanju strukture Univerzuma u cjelini, posebno onih njegovih elemenata,
koji su slični po suštini i principima "rada".

Ned

Sunce je objekat koji postoji
po ljudskim standardima, davno.
Njegovo formiranje počelo je oko 5
prije milijardu godina. Onda na mestu
Sunčev sistem je bio ogroman
molekularni oblak.
Pod uticajem gravitacionih sila, počelo je
pojavljuju se turbulencije, slične zemlji
tornada. U središtu jednog od njih, supstanca (u
uglavnom je bio vodonik) počeo da se kondenzuje,
i prije 4,5 milijardi godina mladi
zvijezda, koja nakon dugo vremena
vremenski period je nazvan Sunce.
Oko njega se postepeno počelo formirati
planete - počeo je naš kutak svemira
steći poznato modernom
ljudska vrsta. -

žuti patuljak

Sunce nije jedinstven objekat. Pripada klasi žutih patuljaka,
relativno male zvijezde glavnog niza. Termin
"usluga" koja se dodjeljuje takvim tijelima iznosi otprilike 10 milijardi
godine. Po standardima prostora, ovo je prilično malo. Sada naša svjetiljka, možete
recimo, u naponu života: još nije star, nije više mlad - napred
pola života više.

Struktura sunca

Svjetlosna godina

Svjetlosna godina je udaljenost koju svjetlost prijeđe u jednoj godini. International Astronomical
sindikat je dao svoje objašnjenje za svjetlosnu godinu - ovo je udaljenost koju svjetlost putuje u vakuumu, bez
učešće gravitacije, za julijansku godinu. Julijanska godina je jednaka 365 dana. To je ovo dešifrovanje
koristi u naučnoj literaturi. Ako uzmemo stručnu literaturu, onda postoji distanca
izračunato u parsekima ili kilo- i megaparsekima.
Do 1984. godine svjetlosna godina je bila udaljenost koju svjetlost prijeđe u jednoj tropskoj godini.
Nova definicija razlikuje se od stare za samo 0,002%. Posebna razlika između definicija
br.
Postoje specifične brojke koje određuju udaljenost svjetlosnih sati, minuta, dana itd.
Svjetlosna godina je 9.460.800.000.000 km,
mjesec - 788 333 miliona km.,
sedmica - 197,083 miliona km.,
dan - 26,277 miliona km,
sat - 1,094 miliona km.,
minuta - oko 18 miliona km.,
drugo - oko 300 hiljada km.

Galaksija sazviježđa Djevice

Djevica se najbolje može vidjeti u njoj
rano proleće, odnosno u martu -
aprila, kada prelazi u južni
deo horizonta. Hvala za
sazviježđe
Ima
impozantan
dimenzijama, Sunce je u njemu
više od mjesec dana - počevši od 16
septembra do 30. oktobra. Na
antičke zvijezde atlasi Djevice
predstavljena kao djevojka sa klasom
pšenica u desnoj ruci. Međutim, ne
svaki
u stanju
maziti se
in
haotično raspršivanje zvijezda
takvu sliku. Međutim, pronađite
sazviježđe Djevica na nebu nije tako
teško. Sadrži zvijezdu
prve veličine, zahvaljujući svetlu
svjetlost koju Djevica lako može
traži među drugim sazvežđima.

Andromedina maglina

Najveća galaksija najbliža Mliječnom putu.
Sadrži otprilike 1 trilion zvijezda, što je 2,5-5 puta više
Mliječni put. Smješten u sazviježđu Andromeda i udaljen
od Zemlje na udaljenosti od 2,52 miliona sv. godine. Ravan galaksije je nagnut
na liniju vida pod uglom od 15°, njegova prividna veličina je 3,2 × 1,0°, vidljiva
magnituda - +3,4m.

mliječni put

Mliječni put je spiralna galaksija
tip. Istovremeno, ima džemper u obliku ogromnog
zvjezdani sistem međusobno povezan
gravitacionih sila. Vjeruje se da je Mliječni
Put postoji više od trinaest milijardi
godine. Ovo je period tokom kojeg se
Galaksija je formirala oko 400 milijardi sazvežđa
i zvijezde, preko hiljadu ogromnih
gasovite magline, jata i oblaci. Forma
Mliječni put je jasno vidljiv na mapi Univerzuma. At
gledajući to postaje jasno da
jato zvijezda je disk, prečnika
što je jednako 100 hiljada svjetlosnih godina (jedna takva
svjetlosna godina je deset triliona
kilometara). Debljina zvezdanog jata je 15 hiljada,
a dubina je oko 8 hiljada svjetlosnih godina. Koliko je težak
Mliječni put? Ovo (definicija njegove mase je vrlo
težak zadatak) nije moguće izračunati
moguće. Poteškoća je u definisanju
mase tamne materije koje ne ulaze
interakcija sa elektromagnetnim zračenjem. Evo
zašto astronomi ne mogu definitivno odgovoriti
ovo pitanje. Ali postoje grube procjene
prema kojoj je težina Galaksije unutar
500 do 3000 milijardi solarnih masa

Jezgro Mliječnog puta

Ovaj dio Mliječnog puta nalazi se u sazviježđu Strijelca. Jezgro sadrži izvor netermalnih
radijacije, sa temperaturom od oko deset miliona stepeni. U centru ove sekcije
Mliječni put sadrži pečat koji se zove "izbočina". To je čitav niz starih zvijezda
koji se kreće po izduženoj orbiti. Za većinu ovih nebeskih tijela životni ciklus je već prošao
dolazi do kraja. U središtu jezgra Mliječnog puta nalazi se supermasivna crna boja
rupa. Ovaj komad svemira, čija je težina jednaka masi tri miliona sunaca,
ima jaku gravitaciju. Još jedna crna rupa se okreće oko nje, samo manja
veličina. Takav sistem stvara tako jako gravitaciono polje da
u blizini se sazviježđa i zvijezde kreću po vrlo neobičnim putanjama. blizu centra
Mliječni put ima i druge karakteristike. Dakle, karakteriše ga veliko jato zvijezda.
Štoviše, udaljenost između njih je stotine puta manja od one koja se opaža na periferiji.
obrazovanje.
Jezgro Mliječnog puta

Nazad naprijed

Pažnja! Pregled slajda je samo u informativne svrhe i možda neće predstavljati puni obim prezentacije. Ako ste zainteresovani za ovaj rad, preuzmite punu verziju.

Vrsta lekcije: lekcija učenja i primarno učvršćivanje novih znanja.

Cilj: Formiranje ideja o strukturi Univerzuma i mjestu planete Zemlje u Univerzumu.

Zadaci: obrazovne: upoznati učenike sa kosmologijom, upoznati nesistemske mjerne jedinice koje se koriste u kosmologiji, upoznati starost i veličinu Univerzuma, upoznati pojam galaksije, upoznati vrste galaksija, formirati ideju o jata galaksija, tipovima zvezdana jata, formiranje maglina u Univerzumu, uvesti korišćenje spektralne analize u kosmologiju, za formiranje znanja o fenomenu crvenog pomaka spektralnih linija u spektrima galaksija, o Doplerovom efektu, o Hablovom zakonu, uvesti Veliki prasak Teorija, uvesti koncept kritične gustine materije.

obrazovne: promovirati odgoj moralnih kvaliteta, tolerantan odnos prema svim stanovnicima naše planete i odgovornost za sigurnost života na planeti Zemlji.

obrazovne: promovirati povećanje interesovanja za izučavanje discipline "Fizika", promovirati razvoj logičkog mišljenja (analiza, generalizacija stečenog znanja).

Tokom nastave

I. Organizacioni momenat.

Slajdovi 1-2

Pred učenicima se utvrđuju ciljevi časa, ističu tok časa i konačni rezultati njegove realizacije.

II. Motivacija obrazovne aktivnosti.

Poznavanje strukture i evolucije Univerzuma pomaže da se shvati mjesto svakog od nas na ovom svijetu i odgovornost koja leži na nama za sigurnost života i naše jedinstvene planete za buduće generacije ljudi.

III. Ažuriranje znanja.

Frontalna anketa

1. Kako se zove zvijezda najbliža planeti Zemlji? (ned)
2. Koliko je planeta u Sunčevom sistemu? (osam)
3. Kako se zovu planete u Sunčevom sistemu? (Merkur, Venera, Zemlja, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun)
4. Kolika je udaljenost od Sunca do planete Zemlje u Sunčevom sistemu? (Planeta Zemlja je treća planeta od Sunca)

IV. Prezentacija novog materijala.

Slajdovi 3-5. kosmologija. Nesistemske jedinice mjere. Starost i veličina svemira.

“Univerzum je koncept koji nema strogu definiciju u astronomiji i filozofiji. Podijeljen je na dva fundamentalno različita entiteta: spekulativni (filozofski) i materijalni, dostupan promatranju u sadašnjem vremenu ili u doglednoj budućnosti. Slijedeći tradiciju, prvi se zove Univerzum, a drugi - astronomski univerzum, ili Metagalaksija. Danas ćemo se upoznati sa strukturom astronomskog univerzuma. I odredit ćemo mjesto naše planete Zemlje u Univerzumu. "Univerzum je predmet proučavanja kosmologije."

Udaljenosti i mase objekata u svemiru su veoma velike. Kosmologija koristi nesistemske mjerne jedinice. 1 svjetlosna godina(1 St. G.) - udaljenost koju svjetlost prijeđe za 1 godinu u vakuumu - 9,5 * 10 15 m; 1 astronomska jedinica(1 AJ) - prosječna udaljenost od Zemlje do Sunca (prosječni polumjer zemljine orbite) - 1,5 * 10 11 m; 1 parsec(1 kom) - udaljenost sa koje je prosječni polumjer zemljine orbite (jednak 1 AJ), okomito na liniju vida, vidljiv pod uglom od jedne lučne sekunde (1") - 3 * 10 16 m; 1 solarna masa(1 M o) - 2 * 10 30 kg.

Naučnici su utvrdili starost i veličinu svemira. Starost svemira t=1,3*10 10 godina. Radijus univerzuma R=1,3 * 10 10 sv.l.

Slajdovi 6-19. Galaksije. Vrste galaksija. jata galaksija.

Početkom 20. veka postalo je očigledno da je skoro sva vidljiva materija u Univerzumu koncentrisana u džinovskim ostrvima zvezdanog gasa karakteristične veličine od nekoliko kpc. Ova "ostrva" su postala poznata kao galaksije.

galaksije su veliki zvjezdani sistemi u kojima su zvijezde povezane jedna s drugom gravitacijskim silama. Postoje galaksije koje sadrže trilione zvijezda. “Ova grupa galaksija se zove Stephanov kvintet. Međutim, samo četiri galaksije iz ove grupe, koje se nalaze 300 miliona svetlosnih godina od nas, učestvuju u kosmičkom plesu, sada se približavajući, pa udaljavajući jedna od druge. Prilično je lako pronaći jedan. Četiri interakcijske galaksije su žućkaste boje i imaju uvrnute petlje i repove oblikovane destruktivnim gravitacijskim silama plime. Plavičasta galaksija u gornjem lijevom dijelu slike je mnogo bliža od ostalih, udaljena samo 40 miliona svjetlosnih godina.”

Postoje različite vrste galaksija: eliptične, spiralne i nepravilne.

Eliptične galaksije čine oko 25% ukupnog broja galaksija velike svjetlosti.

Eliptične galaksije imaju oblik krugova ili elipsa, sjaj se postepeno smanjuje od centra ka periferiji, ne rotiraju, imaju malo gasa i prašine, M 10 13 M o . Pred vama je eliptična galaksija M87 u sazviježđu Djevica.

Spiralne galaksije po izgledu podsjećaju na dvije ploče naslagane zajedno ili na bikonveksno sočivo. Imaju i oreol i masivni zvjezdani disk. Centralni dio diska, koji je vidljiv kao otok, naziva se izbočina. Tamna traka koja se proteže duž diska je neprozirni sloj međuzvjezdanog medija, međuzvjezdane prašine. Ravni oblik diska nastaje zbog rotacije. Postoji hipoteza da tokom formiranja galaksije centrifugalne sile sprečavaju kolaps protogalaktičkog oblaka u smjeru okomitom na os rotacije. Gas je koncentrisan u određenoj ravni - tako su nastali diskovi galaksija.

Spiralne galaksije sastoje se od jezgra i nekoliko spiralnih krakova ili grana, grana koje se protežu direktno iz jezgra. Spiralne galaksije rotiraju, imaju puno gasa i prašine, M 10 12 M?

“Američka vazduhoplovna agencija NASA pokrenula je sopstveni nalog na mreži Instagram, gde se objavljuju fotografije sa pogledima na Zemlju i druge krajeve svemira. Zadivljujuće fotografije teleskopa Hubble, NASA-ine najpoznatije Velike opservatorije, omogućavaju vam da vidite stvari koje ljudsko oko nikada nije vidjelo. Ranije nevidljive udaljene galaksije i magline, umiruće i ponovno rođene zvijezde zadivljuju maštu svojom raznolikošću, potičući san o dalekim putovanjima. Fenomenalni pejzaži zvezdane prašine i gasnih oblaka otkrivaju misteriozne fenomene zadivljujuće lepote pred nama.” Pred vama je jedna od najljepših spiralnih galaksija u sazviježđu Berenike Coma.

U 20-im godinama. U 20. veku je postalo jasno da su spiralne magline ogromni zvezdani sistemi slični našoj galaksiji i udaljeni su milionima svetlosnih godina od nje. Godine 1924. Hubble i Ritchie su razložili spiralne krakove maglina u Andromedi i Trouglu na zvijezde. Utvrđeno je da su ove "ekstragalaktičke magline" nekoliko puta dalje od nas od prečnika sistema Mliječnog puta. Ovi sistemi su počeli da se nazivaju galaksijama po analogiji sa našim. “Galaksija srednje veličine M33 naziva se i galaksija Triangulum prema sazviježđu u kojem se nalazi. Ona je oko 4 puta manja u radijusu od naše galaksije Mliječni put i galaksije Andromeda. M33 je nedaleko od Mliječnog puta i savršeno je vidljiv dobrim dvogledom.”

“Andromeda galaksija je najbliža od džinovskih galaksija našem Mliječnom putu. Najvjerovatnije, naša galaksija izgleda otprilike isto kao ova. Stotine milijardi zvijezda koje zajedno čine galaksiju Andromeda daju vidljiv difuzni sjaj. Pojedinačne zvijezde na slici su zapravo zvijezde u našoj galaksiji, mnogo bliže od udaljenog objekta.”

“Kada se posmatra zvjezdano nebo daleko od velikih gradova, u noći bez mjeseca, na njemu se jasno vidi široka svjetleća traka – Mliječni put. Mliječni put se proteže poput srebrne trake preko obje hemisfere, zaključavajući se u prsten zvijezda. Posmatranja su utvrdila da sve zvijezde čine ogroman zvjezdani sistem (galaksiju). Galaksija sadrži dva glavna podsistema ugniježđena jedan u drugi: oreol (njene zvijezde su koncentrisane prema centru galaksije) i zvjezdani disk („dvije ploče presavijene na rubovima“). “Sunčev sistem je dio galaksije Mliječni put. Nalazimo se unutar galaksije, pa nam je teško zamisliti njen izgled, ali postoji mnogo drugih sličnih galaksija u svemiru i po njima možemo suditi o našem Mliječnom putu.” Galaksija Mliječni put sastoji se od jezgra u centru galaksije i tri spiralna kraka.

“Studije distribucije zvijezda, plina i prašine pokazale su da je naša galaksija Mliječni put ravan sistem sa spiralnom strukturom.” Naša galaksija je ogromna. Prečnik diska galaksije je oko 30 pc (100.000 ly); debljina - oko 1.000 St. l.

U našoj galaksiji ima oko 100 milijardi zvijezda. Prosječna udaljenost između zvijezda u galaksiji je oko 5 sv. godine. Središte galaksije nalazi se u sazviježđu Strijelca. “Astronomi trenutno pažljivo proučavaju centar naše galaksije. Posmatranja kretanja pojedinih zvijezda u blizini centra galaksije pokazala su da je tamo, na malom području s dimenzijama uporedivim s veličinom Sunčevog sistema, koncentrisana nevidljiva materija, čija masa premašuje masu Sunca za 2 miliona puta. Ovo ukazuje na postojanje masivne crne rupe u centru galaksije.” Galaksija Mliječni put se okreće oko centra galaksije. Sunce napravi jednu revoluciju oko centra galaksije za 200 miliona godina.

Primjeri nepravilnih galaksija su Veliki Magelanov oblak i Mali Magelanov oblak, nama najbliže galaksije, vidljive golim okom na južnoj hemisferi neba, u blizini Mliječnog puta. Ove dvije galaksije su sateliti naše galaksije.

Nepravilnim galaksijama nedostaje jasno definisano jezgro, nema rotacione simetrije, a otprilike polovina materije u njima je međuzvjezdani gas. Prilikom ispitivanja neba teleskopima, otkrivene su mnoge nepravilne, neravne galaksije, slične Magelanovim oblacima.

“U jezgri nekih galaksija odvijaju se nasilni procesi; takve galaksije se nazivaju aktivnim galaksijama. U galaksiji M87 u sazviježđu Djevica dolazi do izbacivanja materije brzinom od 3000 km / s, masa ovog izbacivanja je. Ova galaksija se pokazala kao snažan izvor radio emisije. Još moćniji izvor radio-emisije su kvazari. Kvazari su takođe moćni izvori infracrvenih, rendgenskih i gama zraka. Ali ispostavilo se da su veličine kvazara male, oko 1 AJ. Kvazari nisu zvijezde; ovo su svijetle i vrlo aktivne galaktičke jezgre milijarde svjetlosnih godina od Zemlje.” “U središtu kvazara nalazi se supermasivna crna rupa koja u sebe usisava materiju - zvijezde, plin i prašinu. Padajući u crnu rupu, materija formira ogroman disk, u kojem se zagrijava od trenja i djelovanja plimnih sila do gigantskih temperatura.” “Hubble web stranica je objavila ono što je vjerovatno jedna od najdetaljnijih fotografija kvazara do sada. Ovo je jedan od najpoznatijih kvazara, 3C 273, koji se nalazi u sazviježđu Djevice.” Postao je prvi otvoreni objekt te vrste; ranih 1960-ih otkrio ju je astronom Alan Sandage. “Qusar 3C 273 je najsjajniji i jedan od najbližih kvazara: udaljen je oko 2 milijarde svjetlosnih godina i dovoljno svijetao da se može vidjeti u amaterskom teleskopu.”

Galaksije su retko pojedinačne. 90% galaksija je koncentrisano u jata, koja uključuju od desetina do nekoliko hiljada članova. Prosječni prečnik jata galaksija je 5 Mpc, prosječan broj galaksija u jatu je 130. “Lokalna grupa galaksija, čije su dimenzije 1,5 Mpc, uključuje našu galaksiju, galaktiku Andromedu M31, galaktiku trokutasta M33, Veliki Magelanov oblak (LMC), Mali Magelanov oblak (MMO) - ukupno 35 galaksija povezanih međusobnom gravitacijom. Galaksije Lokalne grupe povezane su zajedničkom gravitacijom i kreću se oko zajedničkog centra mase u sazviježđu Djevica.”

Slajdovi 21-23. zvezdana jata.

U galaksiji svaka treća zvijezda je dvostruka, postoje sistemi od tri ili više zvijezda. Poznati su i složeniji objekti - zvjezdana jata.

Otvorena zvezdana jata nalaze se u blizini galaktičke ravni. Pred vama je zvjezdano jato Plejade. Plava izmaglica koja prati Plejade je rasuta prašina koja reflektuje svetlost zvezda.

Kuglasta jata su najstarije formacije u našoj galaksiji, njihova starost je od 10 do 15 milijardi godina i uporediva je sa starošću Univerzuma. Loš hemijski sastav i izdužene orbite po kojima se kreću u Galaksiji ukazuju na to da su globularna jata nastala u eri formiranja same Galaksije. Kuglasta jata se snažno ističu na pozadini zvijezda zbog značajnog broja zvijezda i jasnog sfernog oblika. Prečnik globularnih jata kreće se od 20 do 100 kom. M= 104 106 M?

Slajdovi 24-29. Međuzvjezdana materija. Nebulae.

Pored zvijezda, kosmičkih zraka (protona, elektrona i atomskih jezgara hemijskih elemenata), koji se kreću brzinom bliskom brzini svjetlosti, galaksije sadrže plin i prašinu. Gas i prašina u galaksiji su raspoređeni vrlo neravnomjerno. Pored razrijeđenih oblaka prašine, primjećuju se gusti tamni oblaci prašine. Kada su ovi gusti oblaci obasjani sjajnim zvijezdama, oni reflektiraju njihovu svjetlost i tada vidimo magline.

“Hubble tim svake godine objavljuje zadivljujuću fotografiju kako bi proslavio godišnjicu lansiranja svemirskog teleskopa 24. aprila 1990. godine. 2013. godine predstavili su svijetu fotografiju čuvene magline Konjska glava koja se nalazi u sazviježđu Oriona, 1500 svjetlosnih godina od Zemlje.

“Sjajna maglina Laguna sadrži mnogo različitih astronomskih objekata. Objekti od posebnog interesa uključuju svijetlo otvoreno zvjezdano jato i nekoliko aktivnih područja stvaranja zvijezda.”

“Šarena maglina Trifid vam omogućava da istražite kosmičke kontraste. Takođe poznat kao M20, nalazi se oko 5.000 svetlosnih godina od nas u sazvežđu Strelca bogatom maglinama. Veličina magline je oko 40 sv. l.”

“Još nije poznato šta osvjetljava ovu maglinu. Posebno je zagonetan svijetli, obrnuti luk u obliku slova V koji ocrtava gornju ivicu međuzvjezdanih oblaka prašine nalik na planine blizu centra slike. Ova sablasna maglina sadrži malo područje za formiranje zvijezda ispunjeno tamnom prašinom. Prvi put je viđen na infracrvenim slikama koje je napravio IRAS satelit 1983. godine. Ovdje je prikazana izvanredna slika koju je napravio svemirski teleskop Hubble. Iako pokazuje puno novih detalja, razlog za pojavu svijetlog, jasnog luka nije se mogao utvrditi.”

Ukupna masa prašine je samo 0,03% ukupne mase galaksije. Njen ukupni luminozitet iznosi 30% sjaja zvijezda i u potpunosti određuje zračenje galaksije u infracrvenom opsegu. Temperatura prašine 15-25 K.

Slajdovi 30-33. Primjena spektralne analize. Crveni pomak. Doplerov efekat. Hubble zakon.

Svjetlost galaksija je ukupna svjetlost milijardi zvijezda i plina. Da bi proučavali fizička svojstva galaksija, astronomi koriste metode spektralne analize . Spektralna analiza- fizička metoda za kvalitativno i kvantitativno određivanje atomskog i molekularnog sastava supstance, zasnovana na proučavanju njenog spektra. Astronomi koriste metodu spektralne analize kako bi odredili hemijski sastav objekata i njihovu brzinu kretanja.

Godine 1912. Slipher, američki astronom, otkrio je pomak linija prema crvenom kraju u spektrima udaljenih galaksija. “Ovaj fenomen je nazvan crvenim pomakom. U ovom slučaju pokazalo se da je odnos pomaka spektralne linije prema talasnoj dužini isti za sve linije u spektru date galaksije. Stav , gde je talasna dužina spektralne linije posmatrane u laboratoriji, karakteriše crveni pomak”.

“Trenutno prihvaćeno tumačenje ovog fenomena povezano je sa Doplerovim efektom. Pomak spektralnih linija na crveni kraj spektra uzrokovan je kretanjem (uklanjanjem) zračećeg objekta (galaksije) brzinom v u pravcu od posmatrača. Pri malim crvenim pomacima (z), brzina galaksije se može pronaći pomoću Doplerove formule: , gdje je c brzina svjetlosti u vakuumu”.

1929. Habl je otkrio da se čitav sistem galaksija širi. “Prema spektrima galaksija, utvrđeno je da nam “bježe” velikom brzinom. v, proporcionalno udaljenosti do galaksije:

v= H r, gdje je H = 2,4 * 10 -18 s -1 Hablova konstanta, r je udaljenost do galaksije (m)”.

Slajdovi 34-38. Teorija velikog praska. Kritična gustina materije.

Pojavila se teorija svemira koji se širi, prema kojoj je naš Univerzum nastao iz supergustog stanja u toku grandiozne eksplozije i njegovo širenje se nastavlja i u naše vrijeme. Prije otprilike 13 milijardi godina, sva materija Metagalaksije bila je koncentrisana u maloj količini. Gustina supstance je bila veoma visoka. Ovo stanje materije se naziva "singularno". Širenje kao rezultat "eksplozije" ("pop") dovelo je do smanjenja gustine tvari. Počele su da se formiraju galaksije i zvezde.

Postoji kritična vrijednost gustine materije, od koje zavisi priroda njenog kretanja. Kritična vrijednost gustine tvari kr izračunava se po formuli:

gdje je H = 2,4 * 10 -18 s -1 Hubble konstanta, G = 6,67 * 10 -11 (N * m 2) / kg 2 je gravitacijska konstanta. Zamjenom brojčanih vrijednosti dobijamo kr =10 -26 kg/m 3 . At< кр - расширение Вселенной. При >cr - kompresija Univerzuma. Prosječna gustina materije u svemiru = 3 * 10 -28 kg/m 3 .

Čovek uvek teži da upozna svet oko sebe. Proučavanje univerzuma je tek počelo. Ostaje još mnogo toga da se zna. Čovječanstvo je tek na samom početku puta proučavanja Univerzuma i njegovih misterija. „Predstavljajući Univerzum kao čitav okolni svijet, mi ga odmah činimo jedinstvenim i jedinstvenim. I istovremeno, uskraćujemo sebi priliku da ga opišemo u terminima klasične mehanike: zbog svoje jedinstvenosti, Univerzum ne može komunicirati ni sa čim, on je sistem sistema, a samim tim i pojmovi kao što su masa, oblik, veličina gube smisao u odnosu na njega. Umjesto toga, potrebno je pribjeći jeziku termodinamike, koristeći koncepte kao što su gustina, pritisak, temperatura, hemijski sastav.”

Za detaljnije upoznavanje sa ovim informacijama možete koristiti sljedeće izvore:

jedan). fizika. 11. razred: udžbenik. za opšte obrazovanje Institucije: osnovne i profilne. nivoa / G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, V.M. Chagurin; ed. IN AND. Nikolaev, N.A. Parfentiev. - 19. ed. - M.: Obrazovanje, 2010. - 399 str., L. ill. - (Klasični kurs). – ISBN 978-5-09-022777-3.;

četiri). http://www.adme.ru

Adresa našeg doma u Univerzumu: Univerzum, Lokalna grupa galaksija, galaksija Mliječni put, Sunčev sistem, planeta Zemlja - treća planeta od Sunca.

Volimo našu planetu i uvijek ćemo je čuvati!

V. Primarna konsolidacija znanja.

Frontalna anketa

• Kako se zove nauka koja proučava strukturu i evoluciju svemira? (kosmologija)
• Koje se vansistemske mjerne jedinice koriste u kosmologiji? (svjetlosna godina, astronomska jedinica, parsek, solarna masa)
• Koja se udaljenost naziva svjetlosna godina? (razdaljina pređena svjetlošću u jednoj godini)

VI. Samostalan rad.

Učenici se pozivaju da samostalno riješe zadatak: Prosječna gustina materije u svemiru = 3 * 10 -28 kg/m 3 . Izračunajte kritičnu vrijednost gustine materije i uporedite je sa prosječnom gustinom materije u Univerzumu. Analizirajte rezultat i izvucite zaključak o tome da li se Univerzum širi ili skuplja.

VII. Refleksija.

Učenici su pozvani da ocijene rad nastavnika i vlastiti rad na času crtanjem pozitivnih ili negativnih emotikona na listovima papira koje je izdao nastavnik.

VIII. Zadaća.

Paragrafi 124, 125, 126 Usmeno odgovorite na pitanja na stranicama 369, 373.

književnost:

1. fizika. 11. razred: udžbenik. za opšte obrazovanje Institucije: osnovne i profilne. nivoa / G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, V.M. Chagurin; ed. IN AND. Nikolaev, N.A. Parfentiev. - 19. ed. - M.: Obrazovanje, 2010. - 399 str., L. ill. - (Klasični kurs). – ISBN 978-5-09-022777-3.
2. http://en.wikipedia.org
3. http://www.adme.ru