Пошук на сайті:
Знайти



Народні блоги

Додати стрічку статей сайту до свого iGoogle
Останні публікації
астрономия   катезизис   справочник

КАТЕХИЗИС ПО АСТРОНОМИИ ч.1


0
Рейтинг
0


Голосів "за"
0

Голосів "проти"
0

"Краткий справочник по основам Астрономии"

КАТЕХИЗИС ПО АСТРОНОМИИ ч.1
КАТЕХИЗИС ПО АСТРОНОМИИ

или "Краткий справочник по основам Астрономии"

Идея написания данной работы появилась у автора после детального ознакомления с положением дел в средних учебных заведениях Украины и России по вопросам связанными с преподаванием "Астрономии " как учебной дисциплины.

Все подробности этой, увы плачевной ситуации, что там сложилась на день сегодняшний, когда к примеру начиная с 2000 по 2017 года "Астрономия" в средней школе в РФ не преподавалась! за ненужностью, автором подробно описаны в его работе "Звездные войны" http://h.ua/story/439584/,http://h.ua/story/439597/ и http://h.ua/story/439622/.

Поэтому и выросло уже по сути два поколения граждан РФ которые окончив среднюю школу не владеют даже элементарными "основами Астрономии", не говоря уже про то чтобы как человек живущий в Третьем тысячелетии составить для себя общую концепцию Вселенной и найти в ней свое место!

Да и те из вас уважаемые читатели, кто еще во времена СССР "изучал" в средней школе "Астрономию", увы за прошедшие 30-40 лет давно позабыли все то чему их учили, в итоге астрономические познания в ваших умах вытеснялись ложными постулатами реанимированной мистиками и метафизиками псевдонауки под названием "Астрология".

К тому же, за последние 40 лет в Астрономии как науке были сделаны грандиозные открытия о которых ничего не сообщалось в школьных учебниках по "Астрономии" времен СССР, в которые в силу консервативности тогдашнего школьного образования своевременно не вносились новые научные данные. Да и учителя обычно совмещавшие преподавание Астрономии с Физикой сами то учившийся в свое время по тем учебникам, где Астрономия излагалась в свою очередь с опозданием от научного прогресса так лет на 50 от нашего сегодняшнего времени.

В связи с чем, ваш автор в целях исправления создавшегося положения и задумался о составлении небольшого пособия в форме своеобразного "краткого справочника" скажем с условным названием "100 фактов по Астрономии которые должен знать каждый"!

Но затем все хорошо обдумав я поменял формат будущей работы и решил написать тоже как бы кратный справочник но уже в более оригинальной форме и выбрал для изложения материала ту форму, что в литературой практике называется – "катехизисом".

Сам же термин "Катехизис" (лат. catechēsis от др.-греч. κατηχισμός означает "поучение, наставление" ← κατηχεῖν "внушать, отвечать" = κάτω "вниз" + ήχος "звук") – официальный вероисповедный документ, или книга, содержащая основные положения вероучения, часто изложенные в виде вопросов и ответов.

И раз обучение основам веры в религии называют "катехизацией", то и у нас это будет как бы свой "астрологический катехизис" оформленный в виде небольшой книги содержащей основные положения Астрологии и смежных с ней наук, изложенные для их лучшего запоминания и усвоения, в виде точных вопросов и точных, но тоже кратких ответов на них.

1.Что такое Астрономия?

Астрономия (от греч. ἀστρο "звезда" и νόμος "закон") – наука о Вселенной, изучающая расположение, движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и систем.

В частности, Астрономия изучает Солнце и другие звёзды, планеты Солнечной системы и их спутники, экзопланеты, астероиды, кометы, метеороидные, межпланетное вещество, межзвёздное вещество, пульсары, чёрные дыры, туманности, галактики и их скопления, квазары и многое другое

В XX веке астрономия разделилась на две главные ветви: наблюдательную и теоретическую.

Наблюдательная астрономия – это получение наблюдательных данных о небесных телах, которые затем анализируются.

Теоретическая астрономия ориентирована на разработку компьютерных, математических или аналитических моделей для описания астрономических объектов и явлений. Эти две ветви дополняют друг друга: теоретическая астрономия ищет объяснения результатам наблюдений, а наблюдательная астрономия даёт материал для теоретических выводов и гипотез и возможность их проверки.

Из всех естественных наук Астрономия более других подвергалась нападкам в христианской религии (безотносительно, что в католической что православной ее версиях.

(Правда потом римско-католическая церковь все же признала свои ошибочные взгляды на фундаментальные основы Астрономии как науки и частично их приняла как Аксиому.

В то же время ни одна "православная церковь" во всех ее видах и разновидностях до сих пор не признает отрытий сделанных Астрономией и по прежнему настаивает вопреки не то что точным научным данным а и логике на правоте Библейского мифа о "Сотворении мира"!).

Главнейшими разделами Астрономии являются:

Кластическая Астрономия куда входят (Астрометрия, Теоретическая Астрономия, Небесная механика) и Астрофизика

Астрометрия – изучает видимые положения и движения светил.

Раньше роль астрометрии состояла также в высокоточном определении географических координат и времени с помощью изучения движения небесных светил (сейчас для этого используются другие способы).

Современная астрометрия в свою очередь состоит из:

Фундаментальной астрометрии, задачами которой являются определение координат небесных тел из наблюдений, составление каталогов звёздных положений и определение числовых значений астрономических параметров, – величин, позволяющих учитывать закономерные изменения координат светил;

Сферической астрономии, разрабатывающей математические методы определения видимых положений и движений небесных тел с помощью различных систем координат, а также теорию закономерных изменений координат светил со временем;

Теоретическая астрономия даёт методы для определения орбит небесных тел по их видимым положениям и методы вычисления эфемерид (видимых положений) небесных тел по известным элементам их орбит (обратная задача).

Небесная механика изучает законы движений небесных тел под действием сил всемирного тяготения, определяет массы и форму небесных тел и устойчивость их систем.

Эти три раздела в основном решают первую задачу астрономии (исследование движения небесных тел).

Астрофизика же как отдельная часть Астрономии изучает строение, физические свойства и химический состав небесных объектов.

Она делится на:

а) Практическую (наблюдательную) астрофизику, в которой разрабатываются и применяются практические методы астрофизических исследований и соответствующие инструменты и приборы;

б) Теоретическую астрофизику, в которой, на основании законов физики, даются объяснения наблюдаемым физическим явлениям.

Ряд разделов Астрофизики так же выделяется по специфическим методам исследования.

Звёздная астрономия изучает закономерности пространственного распределения и движения звёзд, звёздных систем и межзвёздной материи с учётом их физических особенностей.

Космохимия изучает химический состав космических тел, законы распространённости и распределения химических элементов во Вселенной, процессы сочетания и миграции атомов при образовании космического вещества. Иногда выделяют ядерную космохимию, изучающую процессы радиоактивного распада и изотопный состав космических тел. Нуклеогенез в рамках космохимии не рассматривается.

В этих двух разделах в основном решаются вопросы второй задачи астрономии (строение небесных тел).

Космогония рассматривает вопросы происхождения и эволюции небесных тел. (звезд, в том числе Солнца, планет, в том числе Земли, их спутников, астероидов, комет, метеоритов) и звездных систем (звездных скоплений, галактик, туманностей).

В своих выводах космогония опирается на материал наблюдений, накопленный всей астрономией (а в планетной космогонии также геологией и другими науками о Земле), и на достижения теоретической и экспериментальной физики.

Космология изучает общие закономерности строения и развития Вселенной как целом, включающее в себя теорию всей охваченной астрономическими наблюдениями области пространства – Метагалактики как части Вселенной.

Термин "космология" иногда можно встретить в старом его значении – как совокупности представлений о мироздании (например, космология древних греков, индийцев, китайцев, майя).

В своих далеко идущих выводах космология соприкасается с проблемами философии, изучающей наиболее общие законы существования и развития неживой и живой природы, включая развитие человеческого общества.

Курс Общей Астрономии, что преподается в ВУЗах содержит систематическое изложение сведений об основных методах и главнейших результатах, полученных различными разделами астрономии.

Дополнительные сведения по п.1 можно получить тут:

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D1%8F

2.Чем Астрономия отличается от Астрологии

Великий немецкий астроном Иоганн Кеплер (1571-1630), открывший законы движения планет, действительно составлял гороскопы для влиятельных лиц. Однако нужно учесть обстоятельства его жизни, значительная часть которой была омрачена скитаниями и бедностью.

Вот как он сам оценивал эту сторону своей деятельности: "Конечно, эта астрология – глупая дочка; но, боже мой, куда бы делась ее мать, высокомудрая астрономия, если бы у нее не было глупенькой дочки.

Свет ведь еще гораздо глупее и так глуп, что для пользы своей старой разумной матери глупая дочь должна болтать и лгать.

И жалованье математиков так ничтожно, что мать, несомненно, голодала бы, если бы дочь ничего не зарабатывала".

О значимости астрологии как науки Кеплер отзывался довольно презрительно: "Астрология есть такая вещь, на которую не стоит тратить времени, но люди в своем невежестве думают, что ею должен заниматься математик".

Главное назначение астрологии Кеплер определял так: "Для каждой твари Бог предусмотрел средства к пропитанию. Для астронома он приготовил астрологию".

Тем не менее, Кеплер не порывал с астрологией никогда. Более того, он имел свой собственный взгляд на природу астрологии, чем выделялся среди астрологов-современников.

Благодаря некоторым удачным предсказаниям Кеплер заработал репутацию искусного астролога.

В Праге одной из его обязанностей было составление гороскопов для императора.

Следует заметить, вместе с тем, что Кеплер при этом не занимался астрологией исключительно ради заработка и составлял гороскопы для себя и своих близких.

Так в своей работе "О себе" он приводит описание собственного гороскопа, а когда в январе 1598 года у него родился сын, Генрих, Кеплер составил гороскоп и для него. По его мнению, ближайшим годом, когда жизни его сына угрожала опасность, был 1601 год, но сын умер уже в апреле 1598 года.

Попытки Кеплера составить гороскоп для полководца Валленштейна также терпели неудачу.

В 1608 г. Кеплер составил гороскоп полководцу, в котором предрекал женитьбу на 33 году жизни, называл опасными для жизни годы 1613, 1625 и 70-й год жизни Валленштейна, а также описал ряд других событий. Но с самого начала предсказания терпели неудачу. Валленштейн вернул гороскоп Кеплеру, который, исправив в нём время рождения на полчаса, получил точное соответствие между предсказанием и течением жизни.

Однако и этот вариант содержал промахи. Так, Кеплер полагал, что период с 1632 по 1634 год будет благополучным для полководца, и не сулит опасности. Но в феврале 1634 года Валленштейн был убит...

3.Какие современные представления о Вселенной предвосхитил греческий философ Демокрит еще в V веке до нашей эры?

Древнегреческий философ-материалист Демокрит (около 460 – около 370 до нашей эры) вошел в историю как один из первых представителей атомизма, однако занимался он всеми существовавшими тогда науками – этикой, математикой, физикой, астрономией, медициной, филологией, техникой, теорией музыки и т. д.

Астрономические познания Демокрита просто поразительны.

Он верил, что из диффузной материи в пространстве спонтанно формируется множество миров, которые эволюционируют, а потом распадаются.

Когда никто еще не знал о существовании ударных кратеров, Демокрит размышлял о том, что миры могут случайно столкнуться.

Он полагал, что некоторые миры в одиночестве блуждают во мраке космоса, тогда как другие сопровождаются несколькими солнцами и лунами; что некоторые миры обитаемы, а другие лишены растений, животных и даже воды.

Задолго до появления простейших оптических средств астрономии Демокрит считал Млечный Путь состоящим в основном из неразличимых звезд

Дополнительная информация по п.3 находится тут:

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B5%D0%BC%D0%BE%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%82

4. С чего все началось? или Что такое Большой Взрыв и как долго он продолжался?

Согласно самой признанной на сегодня космологической модели, Вселенная возникла в результате так называемого Большого взрыва. До Большого взрыва не было пространства и времени.

Лишь после Большого взрыва Вселенная начала расширяться, создавая то пространство и время в четырехмерном измерении, которое и называется "пространство – время".

Так как с научной точки зрения нет смысла задавать вопрос, что было до Вселенной, в этом же смысле не надо спрашивать, что было за ее пределами, потому что "пределов" не существовало.

Вселенная расширяется не в пространстве, она расширяется вместе с пространством. Периодом Большого взрыва условно называют интервал времени от "нуля" до нескольких сотен секунд.

Современные научные знания не позволяют проникнуть в то мгновение, когда начался Большой взрыв, и уловить ту долю секунды, которая была до "нуля".

Известные нам законы физики не в состоянии объяснить, что произошло в период между началом Большого взрыва и мгновением через 10-43 секунды после его начала (эту невообразимо малую часть секунды, выражаемую дробью с единицей в числителе и единицей с 43 нулями в знаменателе, называют временем Планка), как, впрочем, не в состоянии создать и теорию самого начала Большого взрыва.

В мгновение 10-43 секунды Вселенная была бесконечно малой, горячей и плотной. В следующую ничтожно малую долю секунды она сильно изменилась – расширилась от бесконечно малых размеров до размеров грейпфрута с выделением энергии и элементарных частиц – кварков и антикварков.

До того момента, когда Вселенная прожила десятитысячную часть секунды, из кварков образовались протоны и нейтроны. Через секунду после начала Большого взрыва температура снизилась до 10 миллиардов градусов; во Вселенной преобладали излучение и такие легкие частицы, как электроны и их античастицы (позитроны).

Чуть больше чем через минуту после начала Большого взрыва протоны и нейтроны начали соединяться между собой, образуя ядра гелия, состоящие из двух протонов и двух нейтронов. Большая часть ядер гелия, существующих по сегодняшний день во Вселенной, образовалась в первую четверть часа после начала Большого взрыва. И лишь спустя 300-500 тысяч лет, когда Вселенная, расширившись, остыла до температуры 3000 градусов Кельвина, электроны стали соединяться с ядрами водорода и гелия, образуя первые атомы, произошло "разрежение" космического облака и Вселенная впервые стала прозрачной для света.

Дополнительные сведения по п.2 можно получить тут:

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%88%D0%BE%D0%B9_%D0%B2%D0%B7%D1%80%D1%8B%D0%B2

Можно посмотреть в качестве альтернативного источника информации вот этот видеофильм:

https://www.youtube.com/watch?v=ph7HCHuiKes

5.В чем сущность закона Всемирного тяготения?

Открытый Исааком Ньютоном в XVII веке закон всемирного тяготения является одним из универсальных законов природы.

Согласно этому закону, все материальные тела притягивают друг друга, причем величина силы тяготения не зависит от физических и химических свойств тел, от состояния их движения, от свойств среды, где находятся тела.

На Земле тяготение проявляется прежде всего в существовании силы тяжести, являющейся результатом притяжения всякого материального тела Землей. Формулируется закон всемирного тяготения следующим образом: каждые две материальные частицы притягивают друг друга с силой, прямо пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними; сила направлена вдоль прямой, соединяющей эти частицы.

Коэффициент пропорциональности в указанном соотношении называют универсальной гравитационной постоянной. Под "частицами" подразумеваются тела, размеры которых пренебрежимо малы по сравнению с расстояниями между ними, то есть материальные точки. С открытием закона всемирного тяготения эмпирически открытые Кеплером законы движения планет, дотоле не имевшие объяснения, свелись к действию на планеты одной-единственной силы, направленной к Солнцу.

Действие этого же закона обусловливает движение всех остальных тел Солнечной системы (спутников планет, астероидов, комет, метеоритов), а также взаимное движение любой другой пары объектов во Вселенной (звезд, галактик, скоплений галактик).

Дополнительная информация по п.5 находится тут:

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_%D1%82%D1%8F%D0%B3%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%9D%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B0

6.Что такое Вселенная?

Вселенная – не имеющее строгого определения понятие в астрономии и философии. Оно делится на две принципиально отличающиеся сущности:

умозрительную (философскую) и материальную, доступную наблюдениям в настоящее время или в обозримом будущем.

Первую умозрительную (философскую) следуя традиции, называют Вселенной, а вторую -материальную астрономической Вселенной или иногда еще и Метагалактикой.

В историческом плане для обозначения "всего пространства" использовались различные слова, включая эквиваленты и варианты из различных языков, такие как "космос", "мир", "небесная сфера".

Использовался также термин "макрокосмос", хотя он предназначен для определения систем большого масштаба, включая их подсистемы и части.

Аналогично, слово "микрокосмос" используется для обозначения систем малого масштаба.

Любое исследование, любое наблюдение, будь то наблюдение физика за тем, как раскалывается ядро атома, ребёнка за кошкой или астронома, ведущего наблюдения за далёкой-далёкой галактикой, – всё это наблюдение за Вселенной, вернее, за отдельными её частями.

Эти части служат предметом изучения отдельных наук, а Вселенной в максимально больших масштабах, и даже Вселенной как единым целым занимаются астрономия и космология; при этом под Вселенной понимается или область мира, охваченная наблюдениями и космическими экспериментами, или объект космологических экстраполяций – физическая Вселенная как целое.

Дополнительные сведения по п.6 можно получить тут:

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%81%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F

или просмотре этот видеофильм

https://www.youtube.com/watch?v=oIv8zeE3v-Y

7.Как велик возраст Вселенной и на основе каких данных он определен?

В 2003 году с помощью запущенного NASA (Национальным управлением США по аэронавтике и исследованию космического пространства) космического зонда, оснащенного специальной аппаратурой, были проведены измерения температуры фонового микроволнового (реликтового) излучения с точностью до миллионной доли градуса. Результаты этих измерений позволили установить, что возраст Вселенной составляет 13,7 миллиарда лет и что формирование первого поколения звезд началось спустя 200 миллионов лет после Большого взрыва.

8.Какова структура Вселенной?

Изучение скоплений и сверхскоплений Галактик позволяет создать модель Вселенной в большом масштабе, то есть определить, как распределяется материя внутри очень большого пространства.

В этом смысле самый значительный результат, полученный космологией за последние 50 лет, заключается в том, что Вселенная, похоже, состоит из больших полых пузырей, пересекающихся друг с другом, в результате чего они напоминают губку.

В таком контексте скопления и сверхскопления галактик распределяются по стенкам пузырей, образуя волокнистые структуры длиной в десятки миллионов световых лет. Эти пузыри представляют собой полости, содержащие темную материю.

Изучение динамики движения галактик (их взаимного удаления, вызванного расширением Вселенной) показало, что в направлении созвездия Стрельца, видимо, существует огромная концентрация материи, так называемая великая точка притяжения, которая своей гравитацией притягивает даже Местное сверхскопление галактик.

9.С помощью каких единиц измеряют расстояния в Астрономии?

Земные единицы измерения расстояния не подходят для измерения огромных расстояний между небесными объектами, поэтому в астрономии используют три другие основные единицы измерения.

Внутри Солнечной системы обычно пользуются "астрономической единицей" (а. е.), равной среднему расстоянию от Земли до Солнца – 149 600 000 километров.

По этой измерительной шкале Марс находится на расстоянии 1,52 астрономической единицы от Солнца.

Для оценки межзвездных расстояний применяют две единицы измерения:

световой год и парсек.

Световой год равен расстоянию, которое проходит свет за год, перемещаясь, как известно, со скоростью 300 000 километров в секунду.

Легко убедиться, что световой год равен приблизительно 9460 миллиардам километров. Например, самая близкая к Солнцу звезда (Проксима Кентавра) расположена от нас на расстоянии примерно 4,2 световых года.

Профессиональные астрономы часто пользуются вместо светового года парсеком.

Парсек определяется как такое расстояние, с которого радиус земной орбиты виден под углом в одну секунду дуги.

Это очень маленький угол: под таким углом монета в одну копейку видна с расстояния в три километра.

Один парсек (пк) составляет около 3,26 светового года, то есть приблизительно 30 триллионов километров.

Кратные единицы измерения – килопарсек (кпк), равный 1000 парсеков, и мега-парсек (Мпк), равный 1 миллиону парсеков, – используют для оценки расстояний до внегалактических объектов.

Галактика Андромеды находится на расстоянии около 2,2 миллиона световых лет, или 675 килопарсеков.

Некоторые расстояния в парсеках:

1 астрономическая единица (а. е.) составляет приблизительно 4,848·10−6 парсека;

по состоянию на 13 февраля 2015 года, космический аппарат "Вояджер-1" находился на расстоянии 0,000630 пк (19,4 млрд км, или 130 а. е.) от Солнца[5], удаляясь по 17,5

расстояние от Солнца до ближайшей звезды (Проксима Центавра) составляет 1,3 парсека;

расстояние в 10 пк свет проходит за 32 года 7 месяцев и 6 дней;

расстояние от Солнца до ближайшего шарового скопления, M 4, составляет 2,2 кпк;

расстояние от Солнца до центра нашей Галактики – около 8 кпк;

диаметр нашей Галактики около 30 кпк;

расстояние до туманности Андромеды – 0,77 Мпк;

ближайшее крупное скопление галактик, скопление Девы, находится на расстоянии 18 Мпк;

в масштабах порядка 300 Мпк Вселенная практически однородна

до горизонта наблюдаемой Вселенной – около 4 Гпк (если измерять расстояние, пройденное регистрируемым на Земле светом), или, если оценивать современное расстояние – с учётом расширения Вселенной (то есть до удалившихся объектов, это излучение когда-то испустивших) ≈14 Гпк;

10. Как измеряют астрономические расстояния?

Основным методом измерения астрономических расстояний является Метод годичного параллакса.

Это чисто геометрический метод, центральная идея которого довольно проста. Относительно близкая звезда, наблюдаемая из разных мест космоса, визуально смещается на фоне более далеких звезд.

Для наблюдения целесообразно выбрать два возможно более удаленных друг от друга места.

Для этого можно использовать обращение Земли вокруг Солнца.

Так как среднее расстояние Земля – Солнце равняется 150 миллионам километров, два наблюдения, проведенные с интервалом в 6 месяцев, будут осуществлены из двух мест космоса, находящихся на расстоянии приблизительно 300 миллионов километров, что составляет диаметр земной орбиты.

Измерив видимый угол смещения звезды из двух разных мест, можно вычислить расстояние до нее тригонометрическими методами.

Таким образом, годичный параллакс звезды – это малый угол (при звезде) в прямоугольном треугольнике, гипотенуза которого есть расстояние от Солнца до звезды, а малый катет – большая полуось земной орбиты.

Другими словами, годичный параллакс – это угол, под которым из точки, в которой находится звезда, виден радиус земной орбиты. Концептуальная простота метода годичного параллакса не означает такую же простоту измерений, потому что углы измерения из-за больших расстояний до звезд ничтожно малы. С помощью метода годичного параллакса можно измерить расстояния до звезд, находящихся не более чем в 100 световых годах от Земли

Дополнительная информация по п.10 находится тут:

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B0%D1%80%D1%81%D0%B5%D0%BA

11.Как образовались химические элементы во Вселенной?

Большой взрыв создал только два химических элемента – водород и гелий (и небольшие количества дейтерия и лития).

Все остальные элементы, заполняющие таблицу Менделеева, появились только после возникновения звезд. В их недрах в ходе термоядерных реакций синтеза постепенно образовались азот, кислород, углерод и более тяжелые элементы.

Эволюция крупных звезд завершается их взрывами, после которых накопившиеся в таких звездах элементы рассеиваются в пространстве, загрязняют облака межзвездного газа и в свой час служат исходным сырьем для возникновения новых звезд.

В мире, в котором мы живем, идет постоянная переработка первородной материи – Вселенная обогащается тяжелыми элементами, а самых легких становится все меньше.

Из образовавшихся в звездных недрах химических элементов состоит и наша Земля, и все живые существа на ней, в том числе люди. Поэтому все мы в определенном смысле дети звезд.

12.Какой химический элемент наиболее распространён во Вселенной?

Наиболее распространенными во Вселенной являются самые легкие элементы – водород и гелий. Солнце, звезды, межзвездный газ по числу атомов на 99 процентов состоят из них. На долю всех других, в том числе самых сложных "тяжелых", элементов приходится менее 1 процента.

По массе 76,5 процента приходится на водород, 21,5 процента – на гелий, 0,3 процента – на неон, 0,82 процента – на кислород, 0,34 процента – на углерод, 0,12 процента – на азот, 0,12 процента – на железо, 0,07 процента – на кремний, 0,06 процента – на магний, 0,04 процента – на серу.

Остаток – 0,13 процента – приходится на все другие элементы. Таким образом, самым распространенным во Вселенной химическим элементом является водород. Невидимый невооруженным глазом, этот газ может быть обнаружен с помощью радиотелескопов по испускаемым радиоволнам длиной 21 сантиметр. Водород заполняет почти все межзвездное пространство, однако он невероятно разрежен: всего один атом на 10 или даже 100 кубических сантиметров.

Тем не менее, поскольку межзвездное пространство огромно, огромен и общий объем газа. Некоторые водородные облака "горячие", они имеют температуру до 7500 градусов, в редких случаях температура водорода доходит до миллионов градусов. Существуют также водородные облака большей плотности, в которых на 1 кубический сантиметр приходится от 10 до 100 атомов. Эти облака гораздо холоднее: их температура может опускаться до – 200 градусов Цельсия.

13. Что такое Галактика?

Галактика (др.-греч. γᾰλαξίας "Млечный Путь" от др.-греч. γάλα, γάλακτος "молоко") – гравитационно-связанная система из звёзд и звёздных скоплений, межзвёздного газа и пыли, и тёмной материи.

Все объекты в составе галактики участвуют в движении относительно общего центра масс.

Галактики – чрезвычайно далёкие астрономические объекты.

Расстояние до ближайших из них измеряют в мегапарсеках, а до далёких – в единицах красного смещения z. Самой удалённой из известных по состоянию на декабрь 2012 года является галактика UDFj-39546284.

Разглядеть на небе невооружённым глазом можно всего лишь три галактики: галактика Андромеды (видна в северном полушарии) и Большое и Малое Магеллановы Облака (видны в южном; являются спутниками нашей Галактики).

Точное количество галактик в наблюдаемой части Вселенной неизвестно, но, по всей видимости, их порядка двух триллионов.

В пространстве галактики распределены неравномерно: в одной области можно обнаружить целую группу близких галактик, а можно не обнаружить ни одной (так называемые войды).

Разрешить изображение галактик до отдельных звёзд не удавалось вплоть до начала XX века.

К началу 1990-х годов насчитывалось не более 30 галактик, в которых удалось увидеть отдельные звёзды, и все они входили в Местную группу.

После запуска космического телескопа "Хаббл" и ввода в строй 10-метровых наземных телескопов число разрешённых галактик резко возросло.

Галактики отличаются большим разнообразием: среди них можно выделить сфероподобные эллиптические галактики, дисковые спиральные галактики, галактики с перемычкой (баром), линзовидные, карликовые, неправильные и т. д...

Если же говорить о числовых значениях, то, к примеру, их масса варьируется от 107 до 1012 масс Солнца, для сравнения – масса нашей галактики Млечный Путь равна 2·1011 масс Солнца.

Диаметр галактик – от 5 до 250 килопарсек (16-800 тысяч световых лет), для сравнения – диаметр нашей галактики составляет около 30 килопарсек (100 тысяч световых лет).

Самая большая известная (на 2012 год) галактика IC 1101 имеет диаметр более 600 килопарсек[8].

Одной из нерешённых проблем строения галактик является тёмная материя, проявляющая себя только в гравитационном взаимодействии. Она может составлять до 90 % от общей массы галактики, а может и полностью отсутствовать, как в некоторых карликовых галактиках

Дополнительные сведения по п.13 можно получить тут:

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B0%D0%BB%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0

14. В какой Галактике находится наша планета Земля?

Наша галактика Млечный Путь, называемая также просто Галактикой, является большой спиральной галактикой с перемычкой, диаметром около 30 килопарсек (или 100 тыс. световых лет) и толщиной 1000 световых лет (до 3000 в районе балджа. Солнце с Солнечной системой находятся внутри галактического диска, наполненного пылью, поглощающей свет.

Поэтому на небе мы видим полосу звёзд, но клочковатую, напоминающую сгустки молока.

Из-за поглощения света Млечный Путь как галактика изучен не до конца: не построена кривая вращения, до конца не выяснен морфологический тип, неизвестно число спиралей и т. д. Галактика содержит около 3·1011 звёзд, а её общая масса составляет около 3·1012 масс Солнца.

Большую роль в изучении Млечного Пути играют исследования скоплений звёзд – относительно небольших гравитационно связанных объектов, содержащих от сотен до сотен тысяч звёзд.

Их гравитационная связанность, вероятно, вызвана единством происхождения. Поэтому, исходя из теории эволюции звёзд и зная расположение звёзд скопления на диаграмме Герцшпрунга – Рассела, можно рассчитать возраст скопления. Скопления делятся на рассеянные и шаровые.

⦁ Шаровые – старые звёздные скопления, имеющие шаровидную форму, концентрирующиеся к центру Галактики. Отдельные шаровые скопления могут иметь возраст свыше 12 млрд лет.

⦁ Рассеянные – относительно молодые скопления, имеют возраст до 2 млрд лет, в некоторых ещё идут процессы звездообразования. Самые яркие звёзды рассеянных скоплений – молодые звёзды ⦁ спектральных классов B или A, а в самых молодых скоплениях ещё есть голубые сверхгиганты (класс O).

Вследствие своих небольших (относительно космологических масштабов) размеров, звёздные скопления напрямую могут наблюдаться только в Галактике и её ближайших соседях.

Ещё один тип объектов, доступный для наблюдения только в окрестностях Солнца, – двойные звёзды. Значимость двойных звёзд для исследования различных процессов, происходящих в галактике, объясняется тем, что благодаря им возможно определить массу звезды, именно в них можно изучить процессы аккреции. Новые и сверхновые типа Ia – это тоже результат взаимодействия звёзд в тесных двойных системах.

15. Как велика наша Галактика?

Наша Галактика (Млечный Путь) имеет сложную форму, в первом приближении ее можно сравнить с гигантской чечевицей (линзой).

Подавляющая часть галактического вещества (звезд, межзвездного газа, пыли) занимает объем линзо-образной формы поперечником около 100 тысяч световых лет и толщиной в центральной части около 12 тысяч световых лет.

Другая (значительно меньшая) часть галактического вещества заполняет почти сферический объем с радиусом около 50 тысяч световых лет. Центры линзо-образной и сферической составляющих Галактики совпадают.

16. Как рождаются звезды?

Звезды зарождаются из вещества, которое образовалось в результате длительного процесса конденсации газово-пылевых облаков в межзвездном пространстве. Неоднородность распределения вещества в таких газово-пылевых облаках приводит к появлению областей повышенной плотности.

В них силы гравитационного притяжения частиц превышают газовое давление, вследствие чего вещество в таких газово-пылевых сгустках сжимается, увеличивая плотность и температуру. Уплотнению газово-пылевых сгустков способствуют также ударные волны, порождаемые, например, взрывами сверхновых звезд.

Под действием гравитации такой сгусток вещества продолжает уплотняться, часть освобождающейся при сжатии гравитационной энергии идет на нагрев, и образуется так называемая протозвезда.

Она продолжает медленно сжиматься и разогреваться до тех пор, когда в ее центральной области температура достигнет нескольких миллионов градусов и начнется термоядерная реакция синтеза водорода в гелий, сопровождаемая освобождением небольшой доли внутриядерной энергии.

С этого момента в центральной части звезды, где господствует температура в десятки миллионов кельвинов, генерируется энергия, поддерживающая излучение звезды в течение миллионов (самые массивные горячие звезды) и даже миллиардов (звезды типа Солнца) лет. Образование звезд происходит группами, состоящими из десятков и сотен звезд. Процесс звездообразования идет и в настоящее время.

17. Как много звезд во Вселенной?

В 2004 году австралийские астрономы сосчитали все звезды видимой Вселенной. Для этого они выбрали случайный квадрат неба, измерили его яркость, пересчитали его по яркости средней звезды на число звезд и распространили результат на всю небесную сферу. Всего получилось 70 секстиллионов (7 с 22 нулями) звезд.

Это в 10 раз больше, чем число песчинок во всех пустынях и на всех пляжах Земли!

18. Как велики размеры Звезд?

В силу чрезвычайной удаленности звезд ни в какой телескоп нельзя увидеть звезду как шарик заметных размеров.

Однако диаметр звезды можно приближенно оценить на основе связи между ее размером, светимостью и температурой поверхности. Согласно таким оценкам, диаметр Альдебарана (альфа Тельца) в 36 раз, диаметр Арктура (альфа Волопаса) в 22 раза, а диаметр Капеллы (альфа Возничего) в 16 раз больше диаметра Солнца.

Но это далеко не предел размера гигантов звездного мира – диаметр Бетельгейзе (альфа Ориона) больше солнечного в 300-400 раз, а диаметры двух одинаковых компанентов затменно-двойной звезды VV Цефея – в 1200 раз.

В то же время один из наименьших белых карликов, звезда Вольф 457, имеет диаметр в 300 раз меньше солнечного, или почти втрое меньше земного.

Диаметр голубой звезды, открытой Лейтеном в созвездии Кита (обозначение LP 768-500), в 10 раз меньше земного и приблизительно равен поперечнику астероида Церера. Таким образом, самая большая звезда по диаметру больше самой маленькой приблизительно в миллион раз.

А если учесть, что нейтронные звезды имеют диаметры порядка 10 километров, то отношение увеличивается до миллиарда раз.

19. Сколько Звезд имеют собственное название?

Собственные названия имеют всего 275 ярких звезд, 80 процентов из них даны арабами. Часто это названия частей тела тех фигур, которые давали название (у арабов) всему созвездию. Например, Бетельгейзе – "плечо гиганта", Денебола – "хвост льва", Рас-Альхадве – "голова заклинателя змей", Дубхе – "спина", Мерок – "бок", Фекда – "бедро". Сохранилось около 15 процентов греческих и около 5 процентов римских наименований звезд, и только три названия даны в новое время.

20. Какая Звезда самая яркая?

Самая яркая звезда земного ночного неба – Альфа Большого Пса, более известная как Сириус (по-гречески – сверкающая). Расположенный от нас на расстоянии 8,6 светового года (одна из самых близких к нам звезд, седьмая в порядке удаленности от Солнца), Сириус имеет видимую звездную величину минус 1,46.

Диаметр Сириуса почти вдвое больше солнечного, масса его равна 2,35 массы нашей звезды, температура на его поверхности составляет около 10 тысяч градусов (на видимой поверхности Солнца она равна приблизительно 6000 кельвинов). При этом светимость Сириуса в 24 раза превосходит солнечную.

Из-за относительной близости Сириуса к нам его перемещение по небесной сфере значительно заметнее, чем у других звезд: за последние две тысячи лет он сменил свое положение на небе приблизительно на 44 угловые минуты, что составляет полтора диаметра Луны в полнолуние.

В своем движении в направлении луча зрения наблюдателя Сириус приближается к нам со скоростью около 8 километров в секунду. На основании замеченных "вихляний" Сириуса в его движении по небесной сфере немецкий астроном и математик Фридрих Бессель предсказал наличие у Сириуса невидимого спутника, обращающегося вместе с Сириусом вокруг общего центра масс с периодом в 50 лет.

Этот прогноз Бесселя блестяще подтвердился в 1862 году в ходе испытаний нового телескопа американским оптиком Альваном Кларком. Таким образом, Сириус – двойная звезда, вторым компонентом которой является белый карлик, известный как Сириус В. Он имеет значительно меньшую светимость (8,5-я звездная величина), а потому плохо различим рядом с сиянием самого Сириуса.

Дополнительная информация к п.20 находится тут:

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D1%80%D0%B8%D1%83%D1%81

п.21 Сириус в мифах народов мира

Сириус, как самая яркая звезда неба, которая издавна привлекала внимание людей, часто упоминается во всех областях человеческой деятельности.

В мифах маори почиталось священное существо, которое живёт на небе и на самом высшем небе – десятом небе.

Называлось оно Рехуа.

Рехуа ассоциировался с некоторыми звёздами, причём у каждого народа была разная звезда, которая связывалась с этим мифическим существом.

Для народа Тухое, на Северном острове Новой Зеландии это был Антарес, однако у многих народов этой звездой считался Сириус, ярчайшая и мудрейшая звезда неба.

Поскольку Рехуа живёт на самом высоком небе, ему не грозила смерть, Рехуа мог оживить мёртвых и излечить любую болезнь.

Многие маори верили, что видя Сириус, они видели Рехуа – мудрейшее из существ, которое только существует во Вселенной.

В Коране также имеется упоминание звезды Сириус в аяте 53:49

Казахи по Сириусу (Сүмбіле) определяли смену лета осенью.

Есть поговорка "Сүмбіле туса су суыр" (С "рождением" Сириуса вода охлаждается), поэтому запрещали купаться с появлением Сириуса.

22. В чем состоит уникальность астрономических знаний африканского племени догов?

Культура догонов уже несколько десятилетий является объектом пристального внимания ученых. Этот сравнительно малочисленный народ (в 2000 году численность догонов составляла около 500 тысяч человек) живет преимущественно на территории Республики Мали, в труднодоступном районе.

Активно сопротивляясь как исламизации со стороны правителей древнего Мали, так и обращению в христианство со стороны французских колонизаторов, догоны до самого последнего времени сохраняли в относительно нетронутом виде многие свои верования и обычаи.

Особый интерес представляют их космологические взгляды. В представлении догонов Вселенная является "бесконечной, но измеримой", заполненной "спиральными звездными мирами", в одном из которых находится Солнце.

Этот мир можно наблюдать на небе в виде Млечного Пути.

Большинство видимых на небосводе светил представляют "внешнюю" систему звезд, влияние которых на земную жизнь, по мнению догонов, относительно невелико.

"Внутренняя" же система, "непосредственно участвующая в жизни и развитии людей на Земле", включает в себя созвездие Орион, альфу и гамму Малого Пса, Плеяды и еще несколько звезд.

Главную роль в ней играет Сириус, именуемый "пупом мира".

Сириус догоны считают тройной звездой, главный компонент которой именуется Сиги толо ("толо" – звезда), а спутники его – По толо и Эмме йа толо, причем вокруг Эмме йа толо якобы вращаются еще два спутника – Ара толо и Йу толо.

При этом характеристики звезды По ни в чем существенном не отличаются от известных в настоящее время характеристик Сириуса В.

Прежде всего, звезда По – белая, в святилищах догонов она символизируется белым камнем. Период обращения По толо вокруг Сиги толо составляет 50 лет (по данным астрономов – 49,9 года).

Эта звезда, утверждают догоны, имеет небольшие размеры при огромных весе и плотности: "она самая маленькая и самая тяжелая из всех звезд".

Именно По толо догоны считают "самой важной звездой", "символом происхождения Вселенной" и "центром звездного мира".

Что касается Эмме йа толо, то современной астрономии второй спутник Сириуса не известен, хотя в течение последних десятилетий астрономы разных стран неоднократно высказывали предположение о существовании в этой системе еще одной звезды.

Некоторые особенности системы Сириуса действительно говорят в пользу такой гипотезы, но наблюдениями она пока не подтверждена.

Этнографы, изучавшие космологию догонов, единодушны в том, что она – результат заимствования при контакте с представителями инопланетной цивилизации, ибо уровень научно-технического развития этого народа не позволил бы им узнать что-либо подобное без "помощи со стороны".

Некоторые склонны считать ее источником современную европейскую цивилизацию, однако это предположение сталкивается с серьезными возражениями.

Первейшее из них состоит в том, что знания о системе Сириуса лежат в основе вычисления периода, с которым отмечается Сиги – главный праздник догонов, ритуалы же этого праздника уходят в прошлое на 700 лет (по некоторым данным – на 1400 лет).

А между тем Сириус В был открыт астрономами в 1862 году, его необычайно высокая плотность определена в 1915 году.

Кроме того, отнюдь не во всем знания догонов совпадают с современной астрономической картиной мира.

В частности, наличие у Сириуса второго спутника – пока только гипотеза, а что касается спутников Эмме йа толо (по существу – планет), то о них наша астрономия даже речи не ведет. Самое интересное, что французские этнографы, изучавшие верования догонов, ни в малейшей степени не верили их астрономическим построениям – пока один астроном не указал им на примечательность этой части догонской космогонии.

23. Как велико расстояние до ближайшей неподвижной звезды?

Самая близкая к Солнечной системе звезда называется Проксима Кентавра (по-гречески проксима – ближайшая).

Она находится на расстоянии 4,249 светового года, то есть настолько далеко, что испускаемому ею свету требуется больше четырех лет, чтобы дойти до нас (напомним, что скорость света равна 300 000 километров в секунду).

(конец ч.1)










© 2007 - 2012, Народна правда
© 2007, УРА-Інтернет – дизайн і програмування

Передрук матеріалів дозволяється тільки за умови посилання на "Народну правду" та зазначення автора. Використання фотоматеріалів із розділу "Фото" – тільки за згодою автора.
"Народна правда" не несе відповідальності за зміст матеріалів, опублікованих авторами.

Технічна підтримка: techsupport@pravda.com.ua