Современные представления о происхождении Вселенной. Звезды и их классификация

Важнейшее научное открытие прошлого века состоит в том, что окружающий нас физический мир существовал отнюдь не всегда. У науки нет более увлекательной задачи, нежели объяснить, как возникла Вселенная и почему она устроена так, а не иначе. Думаю, что за последние годы в решении этой проблемы достигнуты определенные успехи. Впервые за всю историю человечества мы располагаем разумной научной теорией всего сущего. Это поистине революционный беспримерный прорыв в нашем понимании окружающего мира, который оставит глубокий след в развитии представлений человека о Вселенной и его месте в ней.

Одной из основных концепций современного естествознания является учение о Вселенной как едином целом и о всей охваченной астрономическими наблюдениями области Вселенной (Метагалактике) как части целого – космология.

Выводы космологии основываются и на законах физики, и на данных наблюдательной астрономии. Как любая наука, космология в своей структуре кроме эмпирического и теоретического уровней имеет также уровень философских предпосылок, философских оснований.

Так, в основании современной космологии лежит предположение о том, что законыприроды, установленные на основе изучения весьма ограниченной части Вселенной, чаще всего на основе опытов на планете Земля, могут быть экстраполированы на значительно большие области, в конечном счете – на всю Вселенную. Это предположение об устойчивости законов природы в пространстве и времени относится к уровню философских оснований современной космологии.

 

Классификация звезд:

В основе классификации звёзд лежит или, по крайней мере, до недавнего времени лежала диаграмма "температура-светимость", впервые построенная в 1913 г. Г.Н.Ресселлом (Расселом). Дело в том, что, если изобразить каждую изученную звезду в виде точки на диаграмме, откладывая по горизонтальной оси её температуру, а по вертикальной - светимость, получается упорядоченная "картинка" с несколькими рядами, пятнами и т.п. сгущениями точек, которые называются последовательностями. Значит, звёзды взаимосвязаны по этим параметрам и образуют естественные группировки, каждая из которых отлична от других.

Различаются:

- Главная последовательность,

-совокупность последовательностей гигантских звёзд,

- горизонтальная последовательность,

-последовательность белых карликов и некоторые другие.

Таким образом звезды бывают:

· сверхгиганты,

· яркие гиганты,

· гиганты,

· субгиганты,

· субкарлики,

· белые карлики,

 

2. Гипотеза образования Солнечной системы. Краткая характеристика планет.

Гипотезы об образовании нашей Солнечной системы можно разбить на две группы: катастрофические и эволюционные.

Первые гипотезы появились задолго до того, как стали известны многие важные закономерности Солнечной системы. Отбрасывая теории создания Солнечной системы как одновременный акт божественного творения, остановимся на наиболее значимых теориях в которых происхождение небесных тел объясняется результатом естественного процесса и содержали правильные идеи.

1. Гипотеза Канта - первая универсальная естественно-философская концепция, разработанная в 1747-1755гг. В его гипотезе небесные тела произошли из гигантского холодного пылевого облака под действием тяготения. В центре облака образовалось Солнце, а на периферии - планеты. Таким образом, изначально высказывалась мысль, что Солнце и планеты возникли одновременно.

2. ГипотезаЛапласа - в 1796г выдвинул гипотезу о происхождении Солнечной системы из единой раскаленной вращающейся газовой туманности, не зная теории И. Канта. Планеты зарождались на границе туманности путем конденсации охлажденных паров в плоскости экватора и от охлаждения туманности постепенно сжималась, вращаясь все быстрее и когда центробежная сила становится равной силе тяготения, образуются многочисленные кольца, которые, уплотняясь, делясь на новые кольца, создали сперва газовые планеты, а центральный сгусток превратился в Солнце. Газовые планеты, остывали и сжимались, образуют вокруг кольца из которых затем возникли спутнике планет (кольцо Сатурна считал верностью своих рассуждений). В теории одновременно происходит формирование всех тел Солнечной системы: Солнца, планет, спутников. Приводит 5 фактов (явно недостаточно)- особенностей Солнечной системы, исходя из закона тяготения. Это первая, разработанная в математической форме, теория и существовала почти 150 лет, вплоть до теории О. Ю. Шмидта.

3. Гипотеза Канта-Лапласа не могла объяснить, почему в солнечной системе более 98% момента количества движения принадлежит планетам. Подробно эту проблему изучил английский астрофизик Хойл. Он указал на возможность передачи момента количества движения от "протосолнца" к окружающей среде с помощью магнитного поля.

Краткая характеристика планет: Солнце - ближайшая к Земле звезда.
Земля движется в пространстве вокруг Солнца по эллиптической орбите со средним расстоянием в 150 млн.км, совершая полный оборот за, приблизительно, 365 суток или 365 полных оборотов вокруг своей оси. Солнце имеет диаметр 1,39 млн. км и массу в 700 раз превышающую суммарную массу всех планет системы. Самое короткое расстояние от Земли до Солнца в январе, когда в северном полушарии зима, а в южном - лето. А наибольшее расстояние - в июле (22), через месяц после летнего (в северном полушарии) солнцестояния.

Луна - это спутник Земли, находящийся на среднем расстоянии от Земли в 380 тыс. км, ее диаметр - 3476 км. полный оборот вокруг Земли и вокруг своей оси у Луны совпадает, так что мы видим всегда одну ее сторону. Обращением же вокруг Земли объясняются и фазы Л. Л. светит отраженным светом Солнца. Различают четыре основные фазы: новолуние, первая четверть (когда видна правая половина лунного диска), полнолуние и последняя или третья четверть, когда после полнолуния видна левая половина лунного диска. От новолуния до полнолуния Л. называется растущей, прибывающей, а после полнолуния - убывающей. Убывающая Л. видна на исходе ночи и ранним утром на востоке, а молодой тонкий серпик лунного диска появляется на западе, сразу после захода Солнца.

Меркурий - самая близкая к Солнцу и самая быстрая планета. Периоды благоприятные для астрономических наблюдений довольно редки, т.к. планета не удаляется от Солнца более, чем на 28 градусов. Средняя удаленность от Солнца - 68 млн. км, период обращения - 87 дней и 23 часа. М. меньше Земли, его диаметр - 4840 км.

Венера - это самая близкая к Земле планета и вторая от Солнца. Ее орбита ближе всего к круговой, среднее расстояние от Солнца 108,2 млн.км, период одного обращения по орбите - 224 дня, диаметр планеты - 12230 км. Для наблюдателя Земли В. отходит от Солнца на 48 град. Поэтому у планеты различают вечернюю и утреннюю видимость и никогда ночную. Плотная атмосфера планеты обладает большим коэффициентом отражения, так что земной наблюдатель видит ее как самую яркую "звезду", сияющую белым, величественно-блестящим светом.

Марс - ближайшая к Земле планета, орбита которой выходит за пределы земной. Это небольшая планета, ее диаметр - 6800 км. Среднее расстояние до Солнца - 228 млн. км, орбита вытянутая. Время одного обо рота вокруг Солнца - 686 дней и 22 часа.

Юпитер - самая большая планета солнечной системы. Диаметр Юпитера - 143200 км, время обращения по орбите - 11 лет 314 дней. Благодаря своему объему, его можно наблюдать невооруженным глазом как звезду первой величины. Система спутников Юпитера напоминает уменьшенную модель солнечной системы. Четыре самые крупные спутника Юпитера, открытые еще Г.Галилеем, так и называются галилеевскими.

Уран - первая планета, открытая в Новое время и разорвавшая классический септенер. Планета открыта 13 марта 1781 года. Период одного полного цикла - 84 года и 7 дней. На звездном небе виден как звезда 6-ой звездной величины, так что невооруженным глазом планету можно наблюдать только при ее противостоянии Солнцу. Его средний диаметр - 49000 км

Нептун - был открыт из-за сильных возмущений в движении Урана расчетным путем астрономами Леверье и Галле. Орбита Н. по своим параметрам приближается к круговой. Один оборот занимает 164 года и 285 дней. Его диаметр по экватору - 47000 км. Наблюдать его можно лишь при очень сильном увеличении. Так в 300-кратный телескоп Н. виден как маленький кружочек.

Плутон - 10-ая планета солнечной системы, была открыта 21 января 1933 года. Время его обращения 247 лет и 7 месяцев. По своей светимости он соответствует звезде 15 величины, так что наблюдать его можно лишь в очень сильные телескопы. По диаметру он меньше Земли, его диаметр не превышают 6500 км. Имеет спутник, именуемый Харон - лодочник в царстве Аида-Плутона.

Сатурн