Ce poți găti din calmar: rapid și gustos
Este ușor să trimiți munca ta bună la baza de cunoștințe. Utilizați formularul de mai jos
Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.
Postat pe http://www.allbest.ru/
Introducere
Elemente de cosmologie
radiația CMB
Elemente de cosmogonie
Formarea stelelor și galaxiilor
Evoluția stelelor
Originea Sistemului Solar
Cosmogonie după Laplace
Teoria academicianului O.Yu.Schmidt
Originea vieții
Căutați civilizații extraterestre
Probleme filozofice și ideologice ale evoluției cosmologice
Concluzie
Lista literaturii folosite
INTRODUCERE
Ce este Pământul, Luna, Soarele, stelele? Unde este începutul și unde este sfârșitul Universului, de cât timp există, în ce constă și unde sunt granițele cunoașterii sale?
Studierea Universului, chiar și numai a părții din el pe care o cunoaștem, este o sarcină monumentală. A fost nevoie de munca multor generații pentru a obține informațiile de care dispun oamenii de știință moderni.
Stelele din Univers sunt organizate în sisteme stelare gigantice numite galaxii. Sistemul stelar în care se află Soarele nostru ca o stea obișnuită se numește Galaxie.
Numărul de stele din galaxie este de aproximativ 10 12 (trilioane). Calea Lactee, o bandă strălucitoare, argintie de stele, înconjoară întregul cer, formând cea mai mare parte a galaxiei noastre. Calea Lactee este cea mai strălucitoare în constelația Săgetător, unde se găsesc cei mai puternici nori de stele. Este cel mai puțin strălucitor în partea opusă a cerului. Din aceasta este ușor de concluzionat că sistemul solar nu este situat în centrul Galaxiei, care este vizibil de la noi în direcția constelației Săgetător. Cu cât este mai departe de planul Căii Lactee, cu atât sunt mai puține stele slabe și cu atât sistemul stelar se întinde mai puțin în aceste direcții. În general, Galaxy nostru ocupă un spațiu care seamănă cu o lentilă sau cu o linte atunci când este privit din lateral. Dimensiunile Galaxiei au fost determinate de aranjarea stelelor care sunt vizibile la distanțe mari. Acestea sunt cefeide și giganți fierbinți. Diametrul Galaxiei este aproximativ egal cu 30.000 pc Parsec (pc) - distanța la care semiaxa majoră a orbitei Pământului, perpendiculară pe linia de vedere, este vizibilă la un unghi de 1". 1 Parsec = 3,26 ani lumină = 206265 AU. = 3*10 13 km. , dar nu are o limită clară, deoarece densitatea stelară dispare treptat.
În centrul galaxiei există un nucleu cu un diametru de 1000-2000 pc - un grup dens gigant de stele. Se află de la noi la o distanță de aproape 10.000 pc în direcția constelației Săgetător, dar este aproape în întregime ascunsă de o cortină densă de nori, care împiedică observațiile vizuale și fotografice obișnuite ale acestui obiect cel mai interesant din Galaxie. Miezul conține multe giganți roșii și cefeide cu perioadă scurtă.
Stelele superioare ale secvenței principale, și în special supergiganții și cefeidele clasice, alcătuiesc populația mai tânără. Este situat mai departe de centru și formează un strat sau disc relativ subțire. Printre stele de pe acest disc se află materie prăfuită și nori de gaz. Subpiticii și giganții formează un sistem sferic în jurul miezului și discului galaxiei.
Masa galaxiei noastre este acum estimată în diferite moduri, este de aproximativ 2*10 11 mase solare (masa Soarelui este de 2*10 30 kg), cu 1/1000 din ea conținută în gaz interstelar și praf. Masa galaxiei Andromeda este aproape aceeași, în timp ce masa galaxiei Triangulum este estimată a fi de 20 de ori mai mică. Diametrul galaxiei noastre este de 100.000 de ani lumină. Printr-o muncă minuțioasă, astronomul moscovit V.V. Kukarin în 1944 a găsit indicii ale structurii spiralate a Galaxiei și s-a dovedit că trăim în spațiul dintre două ramuri spiralate, care este sărac în stele. În unele locuri de pe cer cu un telescop și în unele locuri chiar și cu ochiul liber, puteți discerne grupuri apropiate de stele conectate prin gravitație reciprocă sau grupuri de stele.
Universul evoluează; procese violente au avut loc în trecut, au loc acum și vor avea loc în viitor.
ELEMENTE DE COSMOLOGIE
Universul este tot ceea ce există. De la cele mai mici boabe de praf și atomi până la acumulări uriașe de materie din lumi și sisteme stelare. Prin urmare, nu ar fi o greșeală să spunem că orice știință studiază Universul într-un fel sau altul, sau mai degrabă, unul sau altul dintre aspectele sale. Chimia studiază lumea moleculelor, fizica studiază lumea atomilor și a particulelor elementare, biologia studiază fenomenele naturii vii. Dar există o disciplină științifică al cărei obiect de studiu este Universul însuși. Aceasta este o ramură specială a astronomiei, așa-numita cosmologie. Cosmologia este studiul Universului ca întreg, care include teoria întregii regiuni acoperite de observații astronomice ca parte a Universului. Apropo, nu ar trebui să confundăm conceptele Universului ca întreg și Universul „observabil” (vizibil). În al doilea caz despre care vorbim doar despre acea zonă limitată de spațiu disponibilă metode moderne cercetarea stiintifica.
Odată cu dezvoltarea ciberneticii în diverse zone cercetarea stiintifica Tehnicile de modelare au devenit foarte populare. Esența acestei metode este că în loc de unul sau altul obiect real, se studiază modelul acestuia, repetând mai mult sau mai puțin precis originalul sau trăsăturile sale cele mai importante și semnificative. Un model nu este neapărat o copie fizică a unui obiect. Construirea unor modele aproximative ale diferitelor fenomene ne ajută să înțelegem din ce în ce mai profund lumea din jurul nostru. De exemplu, de multă vreme, astronomii studiază un Univers imaginar omogen și izotrop, în care toate fenomenele fizice se desfășoară în același mod și toate legile rămân neschimbate pentru orice zonă și în orice direcție. Au fost studiate și modele în care la aceste două condiții a fost adăugată o treime - invariabilitatea imaginii lumii. Aceasta înseamnă că, indiferent de epocă în care contemplăm lumea, ea ar trebui să arate întotdeauna la fel. Aceste modele în mare măsură convenționale și schematice au ajutat la luminarea unor aspecte importante ale lumii din jurul nostru. Dar oricât de complex ar fi acest sau acel model teoretic, oricât de divers ar fi faptele pe care le ia în considerare, orice model nu este fenomenul în sine, ci doar o copie mai mult sau mai puțin exactă a acestuia. Prin urmare, toate rezultatele obținute folosind modele ale Universului trebuie verificate prin comparație cu realitatea. Acest lucru indică necesitatea dezvoltării în profunzime a modelelor Universului neomogen și neizotrop.
În Evul Mediu, mulți oameni de știință credeau că Universul era finit și limitat la sfera stelelor fixe. Până şi N. Copernic şi T. Brahe au aderat la acest punct de vedere.
Odată cu dezvoltarea științei, care dezvăluie din ce în ce mai mult procesele fizice care au loc în lumea din jurul nostru, majoritatea oamenilor de știință au trecut treptat la ideile materialiste despre infinitul Universului. Aici, descoperirea de către I. Newton (1643 - 1727) a legii gravitației universale, publicată în 1687, a fost de mare importanță să fie reunite într-un singur sistem apropiat într-o perioadă limitată de timp, apoi cum, într-un Univers infinit, materia sub influența gravitației este colectată în anumite volume limitate (conform ideilor de atunci - în stele), umplând uniform Univers.
Teoria generală a relativității, creată de A. Einstein (1879 - 1955), este de mare importanță pentru dezvoltarea ideilor moderne despre structura și dezvoltarea Universului. Generalizează teoria gravitației lui Newton la mase mari și viteze comparabile cu viteza luminii. Într-adevăr, o masă colosală de materie este concentrată în galaxii, iar vitezele galaxiilor și quasarurilor îndepărtate sunt comparabile cu viteza luminii.
Una dintre consecințele semnificative teorie generală relativitatea este concluzia despre mișcarea continuă a materiei în Univers – nonstationaritatea Universului. Această concluzie a fost obținută în anii 20 ai secolului nostru de către matematicianul sovietic A.A. A arătat că în funcție de densitate medie materie, Universul trebuie fie să se extindă, fie să se contracte. Pe măsură ce Universul se extinde, viteza cu care se îndepărtează galaxiile ar trebui să fie proporțională cu distanța până la ele - o concluzie confirmată de Hubble prin descoperirea deplasării către roșu în spectrele galaxiilor.
Valoarea critică a densității medii a unei substanțe, de care depinde natura mișcării sale,
unde G este constanta gravitațională și H=75 km/s*Mpc este constanta Hubble.
Înlocuind valorile cerute, constatăm că valoarea critică a densităţii medii a substanţei este g/cm 3 .
Dacă densitatea medie a materiei din Univers este mai mare decât cea critică, atunci în viitor expansiunea Universului va fi înlocuită cu compresie, iar dacă densitatea medie este egală sau mai mică decât cea critică, expansiunea nu va fi. Stop. Desigur, nu cunoaștem densitatea medie a materiei în întregul Univers, dar putem calcula această densitate în partea din Univers accesibilă studiului nostru, i.e. în Metagalaxie. Este egal cu 2,6 * 10 -30 g/cm 3, ceea ce este de aproximativ 4 ori mai mic decât densitatea critică. Dar este încă prematur să tragem concluzii despre Universul care se extinde infinit, pentru că Unii astronomi au sugerat existența materiei în galaxii care nu a fost încă descoperită. Această „masă ascunsă” poate schimba estimarea densității medii acceptate în prezent a materiei din Univers. Prin urmare, în prezent nu există un răspuns exact la întrebarea despre viitorul Universului.
Cosmologia modernă crede că în trecutul îndepărtat, cu aproximativ 13 miliarde de ani în urmă, toată materia Metagalaxiei era concentrată într-un volum mic, iar densitatea materiei era atât de mare încât nu existau nici galaxii, nici stele. Nici procesele fizice care au avut loc înainte de această stare superdensă a materiei și nici motivele care au cauzat expansiunea Universului nu sunt încă clare. Un lucru este clar: în timp, expansiunea a dus la o scădere semnificativă a densității materiei, iar într-un anumit stadiu de expansiune au început să se formeze galaxii și stelele.
Din analiză se pot obține idei generale despre condițiile fizice din primele etape de expansiune a Metagalaxiei compozitia chimica substante. Una dintre cele mai importante consecințe ale acestei analize a fost descoperirea studiilor relicvelor.
radiația CMB
Principalul avantaj al oricărei teorii este puterea sa predictivă. În cosmologie până la mijlocul anilor '60. Au existat două teorii concurente: un model al unui Univers „fierbinte” și un model al unui Univers „rece”. Primul dintre ele a fost dezvoltat de remarcabilul om de știință G. Gamow (nu se poate spune „fizician remarcabil”, deoarece, deși fizica era specialitatea sa principală, a adus o mare contribuție atât la astrofizică, cât și la biologie) și colaboratorii săi.
Acest model presupune că în primele etape ale evoluției Universului, nu numai densitatea materiei era extrem de ridicată, ci și temperatura acesteia. Teoria a fost dezvoltată în primul rând pentru a explica compoziția chimică a Universului, iar acest obiectiv a fost atins. Cea mai importantă predicție a teoriei a fost existența radiațiilor cu spectru termic. Această radiație a venit la noi din acea eră îndepărtată, când Universul era foarte dens și fierbinte, deși de-a lungul a multe miliarde de ani această radiație ar fi trebuit să se „răciască” în mod vizibil. Această răcire este asociată cu expansiunea Universului, timp în care temperatura a scăzut conform legii adiabatice.
Dar, așa cum se întâmplă uneori, această relicvă a Universului timpuriu a fost descoperită nu ca rezultat al cercetărilor sistematice, ci aproape din întâmplare. Această descoperire a fost făcută în 1965 de A. Penzias și R. Wilson, iar în 1978 li s-a acordat Premiul Nobel pentru Fizică pentru descoperirea radiației cosmice de fond cu microunde.
Radiația relictă sau de fond cu microunde are un spectru termic corespunzător unei temperaturi de 2,7 K. Aceasta corespunde unei temperaturi de 4000 K la care a avut loc recombinarea, ținând cont de deplasarea spre roșu z = 1500 (electroni și ioni combinați în atomi, adică recombinați). după 100.000 de ani de la începutul expansiunii).
Când se spune că radiația cosmică de fond cu microunde are un spectru termic, asta înseamnă că spectrul arată ca și cum la o distanță mare ar exista un perete opac încălzit la o temperatură de 2,7 grade pe scara Kelvin.
Fotonii relicve sunt extrem de numeroși. Un centimetru cub conține aproximativ 500 de astfel de fotoni. Aceasta este de un miliard de ori mai mare decât concentrația de barioni, adică. substanță „obișnuită”. Obiectele din jurul nostru sunt formate din atomi, cea mai mare parte a cărora este concentrată în nucleu. Nucleul atomic este format din două tipuri de particule elementare: protoni și neutroni. Astfel de particule se numesc barioni. Prin urmare, toată materia din jurul nostru, precum și materia planetelor și stelelor, se numește materie barionică. Dar din cauza energiei scăzute a fotonilor, contribuția lor la densitatea Universului este acum mică (de 1000 de ori mai mică decât contribuția materiei barionice „obișnuite”). Cu toate acestea, înainte situația era diferită. Într-o epocă în care temperatura radiațiilor era mult mai ridicată, radiația a jucat rolul principal în Univers.
Și acum fundalul cosmic cu microunde influențează unele procese cosmice. De exemplu, în 1941 s-a descoperit că nivelurile inferioare de energie ale moleculei de CN sunt excitate ca și cum ar fi într-un câmp de radiații cu o temperatură de câteva grade Kelvin. Acest lucru se datorează influenței radiației de fond cu microunde și ar fi putut fi descoperit în acest fel cu aproape 25 de ani mai devreme.
Fotonii relicve pot forma, de asemenea, noi particule ca urmare a ciocnirilor cu particulele de raze cosmice, „mâncând” astfel particulele cu energii mari (E>10 20 eV).
Radiația de fond cu microunde este foarte izotropă, de exemplu. după luarea în considerare a corecțiilor datorate mișcării observatorului (rotația Pământului în jurul Soarelui, rotația Soarelui în jurul centrului Galaxiei și mișcarea Galaxiei în sine), temperatura acestuia, măsurată în diferite părți ale cerul, este același cu un grad ridicat de precizie.
Din teorie rezultă că ar trebui să existe încă o ușoară anizotropie. La urma urmei, materia este distribuită uniform doar la scară de aproximativ un miliard de ani lumină. Neomogenitățile asociate cu formarea clusterelor și superclusterelor de galaxii nu au putut decât să afecteze radiația cosmică de fond cu microunde. Prin urmare, trebuie să existe anizotropie în distribuția temperaturii radiației cosmice de fond cu microunde pe cer, adică. dT, diferența de temperatură, nu este zero. Și în 1992, a fost descoperită o astfel de anizotropie! Acest lucru a fost realizat folosind observații pe sateliții COBE și Relikt-1.
Mici neomogenități (fluctuații) detectate, responsabile de formarea clusterelor de galaxii cu dimensiuni de zeci de megaparsecs, au venit la noi dintr-o epocă în care Universul avea doar 10 -35 de secunde. și era în stadiul de inflație.
Descoperirea și studiul radiației cosmice de fundal cu microunde a făcut posibil să se facă un pas mare în înțelegerea structurii Universului și a evoluției acestuia. Noi cercetări în această direcție sunt în desfășurare.
ELEMENTE DE COSMOGONIE
Ramura astronomiei care studiază originea și dezvoltarea (evoluția) galaxiilor, stelelor și a sistemului solar se numește cosmogonie (din grecescul „cosmos” - lume și „gonos” - origine).
Observațiile astronomice demonstrează că materia din Univers este în continuă dezvoltare, într-o mare varietate de forme și stări - de la gaze și praf de densitate neglijabilă până la obiecte super-dense, de la stele pitice la supergiganți cu dimensiuni și luminozități foarte diferite, de la relativ mici. grupuri stelare până la cele colosale de mărimea și varietatea formelor galaxiilor, de asemenea, în diferite stadii de dezvoltare. Întrucât formele de existență ale materiei se schimbă, atunci, în consecință, diferitele și diversele obiecte ale Universului nu au putut să apară toate în același timp, ci s-au format în epoci diferite și, prin urmare, au o anumită vârstă, socotită de la începutul originii lor. .
Descoperirea legilor originii și evoluției diferitelor obiecte din Univers face parte din sarcinile cosmogoniei. Rezolvă aceste probleme prin elaborarea de ipoteze științifice (ipoteze) bazate pe observații astronomice și generalizarea lor teoretică, folosind realizările tuturor ramurilor științelor naturale. Prin urmare, în procesul de dezvoltare a științei naturii, pe măsură ce aceasta este îmbogățită cu descoperiri științifice, se dezvoltă noi ipoteze cosmogonice pentru a explica faptele nou descoperite, iar cele vechi care nu le satisfac sunt respinse.
Cosmogonia modernă în generalizările sale se bazează pe realizările ramurilor conexe ale științelor naturale - fizică, matematică, chimie, geologie.
Formarea stelelor și galaxiilor
Bazele științifice ale cosmogoniei au fost puse de N. Newton, care a arătat că distribuția uniformă a materiei în spațiu este instabilă și, sub influența propriei gravitații, trebuie împărțită în aglomerări comprimate. Teoria formării aglomerărilor de materie din care se formează stelele a fost elaborată în 1902 de astrofizicianul englez J. Jeans (1877 - 1946). Această teorie explică și procesul de formare a galaxiilor. Blugii au demonstrat că într-un mediu gazos inițial omogen, cu densitate și temperatură constantă, poate apărea compactarea. Dacă forța gravitației reciproce din el depășește forța presiunii gazului, atunci mediul se va opri din comprimare, iar dacă presiunea gazului predomină, atunci substanța se va dispersa în spațiu.
Această teorie este în general confirmată de observații. Astfel, în Galaxie, mediul interstelar (gaz și praf) este neomogen și are o structură aglomerată. În norii de gaz relativ mici, cu o masă apropiată de masa Soarelui, forța presiunii gazului este echilibrată de forța gravitației, iar norii nu se comprimă. În nebuloasele mari gaz-praf, precum Marea Nebuloasă a lui Orion și numite complexe gaz-praf, cu dimensiuni de 10 - 100 pc și o masă de câteva mii de mase solare, forța gravitației prevalează asupra forței presiunii gazului. Prin urmare, în astfel de nori apar aglomerări de materie, a căror temperatură în interior crește în timpul compresiei și se transformă treptat în stele. În consecință, în complexele gaz-praf, stelele se formează în grupuri, formând grupuri și asociații de stele. Formarea stelelor în grupuri chiar și în epoca noastră a fost subliniată pentru prima dată în 1947 de către astrofizicianul sovietic V.A.
În mod similar, se poate explica apariția galaxiilor, pentru formarea cărora condițiile au fost favorabile în primele etape ale expansiunii Metagalaxiei, când temperatura substanței era apropiată de 10 6 K. Condensări colosale ca mărime cu s-au format mase de ordinul a sute de miliarde de mase solare, numite protogalaxii. Pe măsură ce s-au comprimat în continuare, în ele au apărut condiții pentru formarea stelelor, adică. s-au format sisteme stelare – galaxii.
Pe baza expansiunii Metagalaxiei, unii experți în domeniul cosmologiei estimează vârsta acesteia ca fiind inversul constantei Hubble, adică. 1,3*10 10 ani. Având în vedere că valoarea acceptată în prezent a constantei Hubble este cunoscută cu puțină acuratețe, vârsta Metagalaxiei este considerată a fi aproape de 13 - 15 miliarde de ani. Această vârstă nu contrazice estimările vârstei celor mai vechi stele și a clusterelor de stele globulare din galaxia noastră.
Evoluția stelelor
Condensările care au apărut în mediul de gaz și praf din Galaxie și continuă să se comprima sub influența propriei gravitații se numesc protostele. Pe măsură ce se contractă, densitatea și temperatura protostelei cresc și începe să emită abundent în domeniul infraroșu al spectrului. Durata etapei de compresie a protostelelor este diferită: pentru cele cu o masă mai mică decât Soarele - sute de milioane de ani, iar pentru cele masive - doar sute de mii de ani. Când temperatura din adâncurile unei protostele crește la câteva milioane de kelvin, în ele încep reacțiile termonucleare, transformând hidrogenul în heliu. În acest caz, se eliberează o energie enormă, împiedicând comprimarea ulterioară și încălzirea materiei până la punctul de auto-luminiscență - protostea se transformă într-o stea obișnuită.
După arderea hidrogenului, în interiorul stelei se formează un miez de heliu, iar reacțiile termonucleare care transformă hidrogenul în heliu încep să apară într-un strat subțire la limita nucleului. În miezul de heliu însuși la temperatura creată, reacțiile nucleare nu pot avea loc și se contractă brusc la o densitate de peste 4*10 6 kg/m 3 . Datorită compresiei, temperatura din miez crește. Creșterea temperaturii depinde de masă. Pentru stele precum Soarele, temperatura centrală rămâne întotdeauna mai mică de 80 de milioane Kelvin. Prin urmare, compresia sa duce doar la o eliberare mai rapidă a energiei nucleare într-un strat subțire lângă limita nucleului. În stelele mai masive, temperatura nucleului în timpul compresiei devine mai mare de 80 de milioane Kelvin, iar reacțiile termonucleare încep în el, transformând heliul în carbon și apoi în alte elemente chimice mai grele. Energia care iese din nucleu și din împrejurimile acestuia determină o creștere a presiunii gazului, sub influența căreia fotosfera stelei se extinde. Energia care vine în fotosferă din interiorul stelei se răspândește acum pe o zonă mai mare decât înainte. În acest sens, temperatura fotosferei scade. Steaua se transformă treptat într-o gigantă roșie sau supergigant în funcție de masa sa și devine o stea veche. În timp ce trece prin stadiul supergigant galben, steaua se poate dovedi a pulsa, adică. stea variabilă fizică și rămân în acest stadiu de supergigantă roșie.
Învelișul umflat al unei stele de masă mică este deja slab atras de miezul său și, îndepărtându-se treptat de el, formează o nebuloasă planetară. După disiparea finală a cochiliei, rămâne doar miezul fierbinte al stelei - o pitică albă.
Evoluția stelelor masive are loc mai rapid. La sfârșitul vieții, o astfel de stea poate exploda ca o supernovă, iar miezul ei, puternic comprimat, se transformă într-un obiect super-dens - o stea neutronică sau chiar o gaură neagră. Învelișul ejectat, îmbogățit cu heliu și alte elemente chimice formate în intestinele stelei, este împrăștiat în spațiu și servește ca material pentru formarea stelelor unei noi generații. În consecință, unele diferențe caracteristice în conținutul de grele elemente chimiceîn stele pot servi și ca semn al formării și vârstei lor.
Originea Sistemului Solar
Cosmogonie după Laplace
Cunoașterea trecutului Pământului este practic importantă pentru înțelegerea structurii și schimbărilor din interiorul acestuia, iar aceasta din urmă este importantă atunci când se caută minerale și pentru a putea prezice cutremure.
Când stabilim istoria dezvoltării organismelor perene, putem compara diferite exemplare ale acestora. Stejari și stejari, copaci putrezi ne vorbesc despre calea vieții copaci vechi de secole, dintre care niciunul dintre ei nu o completează în întregime în fața ochilor noștri. Puteți compara planetele între ele starea actualăși încearcă să judeci după ele evoluția Pământului. Dar nu avem cu ce să comparăm sistemul nostru solar, pentru că nu îi cunoaștem pe alții ca acesta.
Filosoful Kant la mijlocul secolului al XVIII-lea a exprimat clar ideea evoluției corpurilor lumii și, înaintea astronomilor, a schițat o imagine imaginabilă a apariției sistemului solar dintr-o vastă nebuloasă. El a desenat-o în conformitate cu ceea ce știa atunci științei despre structura sistemului solar, planete și nebuloase și legile naturii.
Kant a respins cu îndrăzneală ideea de creație și a descris dezvoltarea lumilor ca având loc datorită legilor naturale ale naturii.
Independent de Kant, matematicianul, mecanicul și astronomul Laplace a dezvoltat o imagine similară a originii sistemului solar. Raționamentul lui era mai strict și mai științific. Semnificația ideologică a acestor lucrări ale lui Kant și Laplace a fost foarte mare. Contemporanii au fost șocați de imaginea maiestuoasă a universului desfășurată de Laplace.
Aceste lucrări, precum și dezvoltarea ideii de evoluție, în special în domeniul geologiei, a marelui om de știință rus M.V Lomonosov au contribuit la faptul că oamenii de știință de mai târziu din alte domenii ale științei au fost convinși de existența dezvoltării. în natură. Conceptul de evoluție a intrat treptat în alte științe.
Laplace, ca și Kant, a notat în mod corect principalele trăsături caracteristice ale sistemului solar cunoscut la acea vreme, pe care ar trebui să le explice teoria originii lor. Aceste caracteristici sunt:
Marea majoritate a masei sistemului este concentrată în Soare.
Planetele se rotesc pe orbite aproape circulare în aproape același plan.
Toate planetele se întorc în aceeași direcție; sateliții lor se rotesc în jurul planetelor în aceeași direcție, iar planetele înseși se rotesc în jurul axei lor.
Pe vremea lui Laplace, ei erau deja conștienți că rotația regulată nu putea apărea dintr-o mișcare complet haotică a particulelor, contrar presupunerii lui Kant. Prin urmare, Laplace își începe analiza asupra dezvoltării Sistemului Solar cu o nebuloasă gigantică gazoasă care se rotește deja în jurul axei sale, deși foarte lent.
S-a rotit ca un corp solid și avea un cheag în centru - embrionul viitorului Soare. Atracția către centrul particulelor nebuloasei, care sa extins mai întâi dincolo de orbita celei mai îndepărtate planete, a făcut-o să se micșoreze. Conform legilor mecanicii, o scădere a dimensiunii ar trebui să ducă la o accelerare a rotației. A venit un moment când la ecuatorul nebuloasei, unde vitezele liniare ale particulelor în timpul rotației sunt cele mai mari, forța centrifugă a fost egalată cu gravitația spre centru. În acest moment, un inel de gaz s-a desprins de-a lungul ecuatorului nebuloasei, rotindu-se în aceeași direcție în care se rotea nebuloasa. Compresia continuă și accelerarea rotației au dus la desprinderea inelului după inel. Datorită eterogenității inevitabile a fiecărui inel, un cheag din el a atras restul substanței inelului spre sine și s-a format o minge de gaz - viitoarea planetă. Părțile exterioare ale inelului și, ulterior, cheagul, păreau să alerge înainte în timpul circulației și să-l pună în rotație în jurul unei axe în aceeași direcție în care se mișca embrionul planetei.
Când aglomerările erau comprimate din cauza gravitației, ei înșiși puteau desprinde inelele și puteau da naștere sateliților. Dacă într-un astfel de inel nu ar exista niciun cheag puternic dominant care „devorează” restul, atunci s-ar rupe în multe corpuri mici; așa s-a format, de exemplu, inelul lui Saturn. Răcindu-se, aglomerările de gaz s-au solidificat, s-au acoperit cu o crustă și s-au transformat în planete moderne, iar aglomerația centrală a dat naștere Soarelui.
Simplitatea și logica captivantă a acestei scheme (care a fost în general acceptată de mai bine de un secol) i s-a opus ulterior cele mai serioase obiecții. De exemplu, au fost descoperite următoarele circumstanțe necunoscute pe vremea lui Laplace:
Densitatea nebuloasei gazoase imaginare Laplace trebuie să fi fost atât de mică încât nu se putea roti ca un corp rigid.
Desprinderea substanței nu s-ar produce în inele, ci continuu.
Inelele cu o masă egală cu masa planetelor nu s-ar putea condensa, ci s-ar disipa în spațiu.
Există planete și sateliți care se rotesc sau se rotesc spre revoluția planetelor în jurul Soarelui.
Unul dintre sateliții lui Marte orbitează planeta mai repede decât Marte însuși, ceea ce nu poate fi cazul conform teoriei lui Laplace.
Au apărut și o serie de alte obiecții teoretice la adresa teoriei lui Laplace.
Mulți au încercat să corecteze această teorie, dar fără rezultat. Știința a înțeles mai bine proprietățile sistemului solar și legile naturii - a fost necesar să se caute o nouă explicație pentru originea acestui sistem.
În 1919, astrofizicianul englez Jeans a sugerat că Sistemul Solar este un joc al unui eveniment rar al Soarelui care se apropie de orice stea.
După ce a trecut aproape de Soare în trecutul îndepărtat și a dispărut din nou la o distanță necunoscută, steaua vizitatoare a excitat un puternic val mare pe Soare. Materia atrasă de ea a scăpat din Soare și a ajuns spre stea într-un șuvoi lung, în formă de trabuc. Soarele și atunci era alcătuit din gaze dense, astfel încât, dense fiind, acestea nu s-au risipit, ci s-au răcit și, înghețându-se, au format planete. Cu toate acestea, așa cum a arătat astronomul american Russell, cea mai mare parte a materiei expulzate de Soare fie ar cădea înapoi pe acesta, fie ar fi dusă după steaua care pleacă, dar nu ar forma nimic similar cu sistemul existent de planete.
Ipotezele moderne despre originea Sistemului Solar nu pot lua în considerare numai caracteristicile mecanice ale Sistemului Solar. De asemenea, trebuie să țină cont de numeroase date fizice despre structura planetelor și a Soarelui, care a fost arătată în mod deosebit de convingător în lucrările lui Academician. V.G Fesenkov, care a dezvoltat probleme de cosmogonie timp de 35 de ani.
galaxie spatiu relicve solare
Teoria academicianului O.Yu.Schmidt
Teoria, ale cărei baze au fost puse de academicianul O.Yu Schmidt, este cea mai dezvoltată, motiv pentru care o prezint.
O.Yu Schmidt a pornit mai întâi de la faptul că materia meteoritică, atât sub formă de bucăți mai mult sau mai puțin mari, cât și sub formă de praf, se găsește din abundență în Univers. Până de curând, această substanță meteoritică ne era cunoscută doar în cadrul sistemului solar, dar acum o găsim în cantități uriașe în spațiul interstelar. În cea mai mare parte, materia meteoriților este colectată în nori cosmici colosali - în nebuloase cu lumină difuză și întuneric, care conțin și mult gaz.
Ulterior, diverse considerații i-au condus pe oamenii de știință sovietici L.E Gurevich și A.I. Lebedinsky la concluzia că materia preplanetară era de compoziție gaz-praf. O.Yu Schmidt a fost de acord cu această idee a stării materiei preplanetare, dar a subliniat că „rolul principal” îi aparține prafului.
Un set de nori de gaz-praf, împreună cu stele, umple sistemul nostru stelar - Galaxia, iar materia lor este foarte concentrată spre planul de simetrie - spre planul ecuatorial al Galaxiei. Împreună cu stelele, norii de gaz și praf participă la rotația galaxiei în jurul axei sale. Odată cu această rotație în jurul centrului Galaxiei, atât stelele, cât și norii de praf de gaz au propriile mișcări, ceea ce duce la faptul că atât stelele, cât și norii fie se apropie unul de celălalt, fie diverg. Uneori, una sau alta stea se scufundă pentru o vreme într-o nebuloasă de praf de gaz și își croiește drum prin ea. Multe boabe de praf cad pe stea în timp ce alunecă prin nebuloasă, în timp ce altele, după ce și-au schimbat orbitele datorită atracției puternice a stelei, pot fi capturate de aceasta și devin sateliții săi. Cu toate acestea, pentru ca o astfel de captură să aibă loc, trebuie să fie prezente condiții speciale favorabile - o scădere a vitezei relative a boabelor de praf din cauza atracției de către o stea din apropiere sau, după cum a arătat T.A Agekyan, din cauza ciocnirii boabelor de praf între ele. Într-un astfel de caz „de succes”, un număr mare dintre acești sateliți ai stelei, conform ipotezei lui Schmidt, nu o părăsesc nici măcar după părăsirea nebuloasei. Steaua se trezește înconjurată de un nor imens de particule de gaz și praf, descriind diverse orbite în jurul ei. Mai târziu, O.Yu Schmidt a crezut că era mai probabil ca norul să fie capturat din mediul foarte difuz din care a apărut Soarele însuși.
Norul care s-a format în jurul stelelor a căpătat treptat o formă în formă de lentilă. Circulația particulelor în ea în jurul stelei a avut loc în mod predominant, deși nu exclusiv, într-o direcție (la unghiuri mici unul față de celălalt), deoarece stratul de praf a fost pătruns de stea. Nu ar putea fi complet omogen.
Într-o astfel de stea, înconjurată de un nor de praf de gaz în formă de lentilă, O.Yu Schmidt a văzut Soarele nostru, la un moment înainte de formarea planetelor.
Într-o mulțime de boabe de praf care se învârteau în jurul Soarelui în orbite intersectate și alungite și înclinate diferit, au avut loc inevitabil ciocniri, iar acest lucru a dus la faptul că mișcările lor au fost mediate, apropiindu-se de cele circulare și situate în planuri apropiate unul de celălalt. Ca urmare, un disc de praf de gaz a ieșit dintr-un nor din jurul Soarelui, devenind mai subțire, dar mai dens. Acest strat dens de particule în părți apropiate de Soare și-a absorbit căldura. Prin urmare, mai departe de soare în interiorul discului era foarte frig și gazele au înghețat acolo pe particulele de praf. Aceasta explică de ce planetele aflate departe de Soare sunt mai bogate în gaze decât cele apropiate. Această idee, precum și teoria evoluției norului, a fost dezvoltată de L.E Gurevich și A.I. Lebedinsky, iar O.Yu Schmidt a descoperit că imaginea lor despre evoluția norului era mai probabilă decât cea pe care el însuși o desenase. Imaginea matematică dezvoltată a evoluției norilor, deși conține o serie de ipoteze suplimentare, poate fi numită o teorie care se află în cadrul ipotezei Schmidt. Ipoteza principală a lui Schmidt este ipoteza că planetele au apărut dintr-un nor rece de particule, iar rolul principal în acesta a fost jucat de comportamentul boabelor solide de praf și de ipoteza că norul a fost capturat de Soare și, mai mult, atunci când acesta din urmă. era deja pe deplin format.
Imaginea ulterioară a evoluției discului gaz-praf este prezentată pe scurt după cum urmează. În norul compactat, au apărut concentrații de praf, în care ciocnirile de boabe de praf au dus la fuziunea lor în corpuri solide cu diametre similare cu cele ale asteroizilor moderni. Multe dintre ele s-au ciocnit și s-au fragmentat, dar cele mai mari, „embrionii” planetelor, au supraviețuit și au absorbit fragmentele din jur și reziduurile de praf, atașându-le mai întâi în timpul coliziunilor, apoi din ce în ce mai mult datorită atracției lor. Embrionii densi ai planetelor au fost inconjurati de roiuri de corpuri si fragmentele lor, invartindu-se in jurul lor si, in timpul unificarii lor, dand nastere satelitilor planetelor in acelasi mod in care au aparut aceste planete insele.
Din forma în formă de lentilă a nebuloasei care înconjoară Soarele și din predominanța mișcărilor în acesta, paralele între ele și îndreptate în aceeași direcție, principalul trăsături caracteristice structura Sistemului Solar: rotația tuturor planetelor în jurul Soarelui în aceeași direcție, unghiuri mici între planurile orbitelor lor, precum și forma aproape circulară a orbitelor lor.
Rotația planetelor în jurul axei lor, pe care nici una dintre teoriile anterioare nu l-a putut explica, este explicată de teoria lui Schmidt după cum urmează. Sub influența meteoriților care cad pe planetă, ar trebui să înceapă să se rotească și, mai mult, exact în aceeași direcție în care se rotește în jurul soarelui. Dacă întâmplător, în zona în care s-a format planeta, meteoriții cu orbite ușor alungite și ușor înclinate față de planul mediu al sistemului solar nu erau suficient de dominanti, planeta s-ar putea roti în sens invers, ceea ce explică un binecunoscut caz de acest fel - rotația lui Uranus .
Aici am dat o idee doar una - cea mai dezvoltată - dintre multele ipoteze cosmogonice. Nu există o viziune unică asupra procesului de formare a planetelor și a sateliților.
ORIGINEA VIEȚII
Problema vieții în spațiu este una dintre cele mai fascinante și populare probleme din știința Universului, care de mult timp a preocupat nu numai oamenii de știință, ci și toți oamenii. Chiar J. Bruno și M. Lomonosov au sugerat multiplicitatea lumilor locuite. Studierea vieții în Univers este una dintre cele mai dificile provocări cu care umanitatea s-a confruntat vreodată.
Toate datele despre viața în afara Pământului sunt pur ipotetice. Prin urmare, disciplina științifică „exobiologie” este angajată în studii profunde ale tiparelor biologice și ale fenomenelor cosmice.
Deci, cercetarea formelor de viață extraterestre, cosmice ar ajuta o persoană, în primul rând, să înțeleagă esența vieții, adică. ceea ce distinge toate organismele vii de natura anorganică în al doilea rând, pentru a afla căile de origine și de dezvoltare a vieții și, în al treilea rând, pentru a determina locul și rolul omului în Univers; Se poate considera acum destul de ferm stabilit că pe propria noastră planetă viața a apărut în trecutul îndepărtat din materie neînsuflețită, anorganică, în anumite condiții externe. Dintre aceste condiții, se pot distinge trei principale. În primul rând, aceasta este prezența apei, care face parte din materia vie, o celulă vie. În al doilea rând, prezența unei atmosfere gazoase necesare schimbului de gaze al corpului cu mediu extern. Adevărat, se poate imagina un alt mediu. A treia condiție este prezența pe suprafața unui corp ceresc dat a unui interval de temperatură adecvat. Energia externă este, de asemenea, necesară pentru a sintetiza o moleculă de materie vie din moleculele organice originale: energia razelor cosmice sau radiația ultravioletă sau energia descărcări electronice. Energia externă este, de asemenea, necesară pentru viața ulterioară a organismelor vii. Condițiile necesare pentru apariția vieții la un moment dat s-au dezvoltat în mod natural, în timpul evoluției Pământului. Nu există niciun motiv să credem că nu se pot forma în timpul dezvoltării altor corpuri cerești.
Au fost formulate multe ipoteze în această privință. Academicianul A.I. Oparin crede că viața ar fi trebuit să apară atunci când suprafața planetei noastre era un ocean continuu. Ca rezultat al combinației dintre C2CH2 și N2, au apărut cei mai simpli compuși organici. Apoi, în apele oceanului primar, moleculele acestor compuși s-au unit și s-au întărit, formând o soluție complexă de substanțe organice la a treia etapă, din acest mediu au apărut complexe de molecule, care au dat naștere la organismele vii primare; Oro și Fesenkov au observat că cometele și meteoriții pot fi purtători unici, dacă nu ai vieții însăși, atunci cel puțin a elementelor sale inițiale. Cu toate acestea, dacă nu intrăm într-o zonă apropiată de fantezie și rămânem doar pe baza unor fapte științifice destul de bine stabilite, atunci atunci când căutăm organisme vii pe alte corpuri cerești, trebuie în primul rând să pornim din ceea ce știm despre viața pământească.
Căutați civilizații extraterestre
Apariția vieții în afara Pământului la orice nivel al dezvoltării sale este în sine un fenomen remarcabil. Dar căutarea vieții merge mai departe nivel înalt minte, în alte moduri. Rațiunea este asociată cu conceptul de civilizație. Acum nu poate fi exclusă prezența civilizațiilor extraterestre (EC), ceea ce ridică speranțele și dorința oamenilor de știință de a stabili contactul cu acestea.
Una dintre modalitățile de căutare a EC-urilor este radioastronomia, care implică trimiterea de semnale radio de pe Pământ către anumite zone ale Universului. Semnalele conțin informații despre pământeni și civilizația noastră, întrebări despre natura altei civilizații și o ofertă de a stabili un contact reciproc.
A doua metodă a fost demonstrată prin lansarea de stații interplanetare automate pentru studiul planetelor exterioare ale sistemului solar, „Pioneers” și „Voyagers”, care, la o întâlnire așteptată cu CE (zburând pe lângă planetele exterioare și ajungând în interstelare). spațiu), ar purta informații detaliate despre civilizația noastră, dorințele prietenești extratereștrilor, adică s-a făcut presupunerea că, în cazul unei posibile întâlniri a vehiculelor pământești, CC ar fi capabil să descifreze mesajul pământenilor și, poate, ar dori să intre în contact cu noi.
PROBLEME FILOZOFICE ȘI VIZIUNEA LUMIEI ALE EVOLUȚIEI COSMOLOGICE
Apariția și dezvoltarea cosmologiei relativiste moderne are o mare semnificație ideologică. A schimbat în mare măsură ideile noastre anterioare despre imaginea științifică a lumii. Deosebit de radicală a fost descoperirea așa-numitei schimbări spre roșu, care indică expansiunea Universului. Acest fapt nu putea fi ignorat la construirea modelelor cosmologice. Dacă să considerăm Universul infinit sau finit depinde de studii empirice specifice și, în primul rând, de determinarea densității materiei din Univers. Cu toate acestea, evaluarea densității de distribuție a materiei în Univers întâmpină dificultăți serioase asociate cu prezența așa-numitei materii ascunse (invizibile) sub forma unor nori întunecați de materie cosmică. Deși nu se poate face încă o concluzie definitivă despre dacă Universul este finit sau infinit, multe dovezi par să favorizeze un model infinit. În orice caz, un astfel de model este mai potrivit cu un Univers în expansiune infinită. Modelul închis presupune sfârșitul unei astfel de expansiuni și presupunerea comprimării sale ulterioare. Dezavantajul fundamental al acestui model este că până acum stiinta moderna nu are fapte care să confirme o astfel de compresie. În plus, susținătorii unui Univers închis recunosc că evoluția Universului a început cu „big bang”. În sfârșit, problema estimării densității de distribuție a materiei și a valorii asociate a curburii spațiu-timp rămâne nerezolvată.
O problemă importantă rămâne estimarea vârstei Universului, care este determinată de durata expansiunii sale. Dacă expansiunea Universului s-ar fi produs cu o viteză constantă, în prezent egală cu 75 km/s, atunci timpul scurs de la începutul „big bang-ului” ar fi de 13 miliarde de ani. Cu toate acestea, există motive să credem că expansiunea sa încetinește. Atunci vârsta Universului va fi mai mică. Pe de altă parte, dacă presupunem existența unor forțe cosmologice respingătoare, atunci vârsta Universului va fi mai mare.
Dificultăți semnificative sunt, de asemenea, asociate cu fundamentarea modelului inițial „fierbinte” în regiunea singulară, deoarece densitățile și temperaturile presupuse nu au fost niciodată observate sau analizate în astrofizica modernă. Dar dezvoltarea științei continuă și există motive să sperăm că aceste probleme cele mai dificile vor fi rezolvate în timp.
CONCLUZIE
Cunoaștem structura Universului într-un volum imens de spațiu care necesită miliarde de ani lumini pentru a-l traversa. Dar gândul curios al unei persoane caută să pătrundă mai departe. Ce se află dincolo de granițele regiunii observabile a lumii? Este Universul infinit ca volum? Și extinderea sa - de ce a început și va continua mereu în viitor? Care este originea masei „ascunse”? Și, în sfârșit, cum a început viața inteligentă în Univers?
Există în altă parte în afară de planeta noastră? Nu există încă răspunsuri finale și complete la aceste întrebări.
Universul este inepuizabil. Setea de cunoaștere este, de asemenea, neobosită, forțând oamenii să pună tot mai multe întrebări noi despre lume și să caute cu insistență răspunsuri la ele.
LISTA REFERINȚELOR UTILIZATE
Vorontsov-Velyaminov B.A. „Eseuri despre univers”, M.: „Știință” 1976.
Dagaev M.M., Charugin V.M. Carte de citit despre astronomie. M.: „Iluminismul”, 1988.
Kazyutinsky V.V. „Universul Astronomie, Filosofie”, M.: „Znanie” 1972.
Mizgun Yu G. Civilizații extraterestre. M.: Ecologie și sănătate, 1993.
Novikov I.D. Evoluția Universului. M.: „Știință”, 1990.
Popov S.B. radiația CMB. Articol de pe serverul Star Fox, http://www.starfox.telecom.nov.ru/.
Postat pe Allbest.ru
Documente similare
Cosmogonia este o disciplină științifică care studiază originea și dezvoltarea obiectelor cerești: galaxii, stele și planete. Ipotezele lui Laplace, Schmidt și Jeans despre originea sistemului solar. Johannes Kepler și legile sale ale mișcării planetare. Legea gravitației universale.
munca de creatie, adaugat 23.05.2009
Analiza structurii sistemului solar, ipotezele originii sale. Teoriile moniste ale lui Laplace, Kant. Momentul unui sistem mecanic. Ipoteza despre apariția Soarelui dintr-o nebuloasă de gaz. Originea planetelor terestre și a giganților gazosi.
lucru curs, adăugat 01.06.2015
Analiza anomaliilor sistemului solar. Procesul de formare a sistemelor planetare de stele în galaxiile spirale, format ca urmare a ejecțiilor de materie din corpul central al galaxiei. Scurtă prezentare generală ipotezele existente. Caracteristici anormale ale planetei Venus.
articol, adăugat 28.08.2013
Caracteristicile și analiza diferitelor ipoteze pentru formarea sistemului solar, pozitive și pozitive ale acestora aspecte negative, precum și esența teoriei general acceptate a lui Schmidt. Exprimarea dependenței empirice prin modelul de distribuție a distanțelor planetelor față de Soare.
rezumat, adăugat 21.12.2009
Ipoteze despre originea sistemului solar. Teoria modernă originea sistemului solar. Soarele este corpul central al sistemului nostru planetar. Planete gigantice. Mercur, Venus, Pământ, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto.
rezumat, adăugat 21.03.2004
Cea mai veche problemă a originii sistemului solar. Nașterea ipotezelor cosmogonice evolutive pentru formarea Soarelui, a planetelor și a altor corpuri. Originea materiei Sistemului Solar, modalitățile de formare a corpurilor sale și metodele de formare a structurilor lor mecanice.
rezumat, adăugat 28.02.2010
Educația Universului. Structura galaxiei. Tipuri de galaxii. Pământul este o planetă din sistemul solar. Structura Pământului. Expansiunea Metagalaxiei. Abundența cosmică de elemente chimice. Evoluția Universului. Formarea stelelor și galaxiilor.
rezumat, adăugat la 12.02.2006
Originea Sistemului Solar; Kant-Laplace, Jeans-Wolfson, ipoteza Schmidt-Littleton. Influența activității solare asupra proceselor terestre. Apariția și dezvoltarea vieții pe Pământ. Istoria timpurieși istoria geologică. Energia solară a lumii organice.
rezumat, adăugat la 05.05.2009
Originea și dezvoltarea galaxiilor și stelelor. Praf interstelar în spațiul galactic. Motivele apariției și procesului de formare a noilor stele. Idei moderne despre procesele de dezvoltare și originea galaxiilor. Existența galaxiilor duble.
prezentare, adaugat 20.04.2012
De două secole încoace, problema originii sistemului solar i-a îngrijorat pe gânditori remarcabili de pe planeta noastră. Această problemă a fost tratată pornind de la filozoful Kant și matematicianul Laplace, o galaxie de astronomi și fizicieni din secolele XIX și XX.
Racheta este singura de până acum vehicul, capabil să lanseze o navă spațială în spațiu. Și apoi K. Tsiolkovsky poate fi recunoscut drept autorul primei rachete spațiale, deși originile rachetelor datează din trecutul îndepărtat. De acolo vom începe să luăm în considerare întrebarea noastră.
Istoria inventării rachetei
Majoritatea istoricilor cred că inventarea rachetei datează din dinastia Han chineză (206 î.Hr.-220 d.Hr.), odată cu descoperirea prafului de pușcă și începutul utilizării sale pentru artificii și divertisment. Când o carcasă de pulbere a explodat, a apărut o forță care putea muta diverse obiecte. Mai târziu, primele tunuri și muschete au fost create folosind acest principiu. Obuzele de arme cu pulbere puteau zbura pe distanțe lungi, dar nu erau rachete, deoarece nu aveau propriile rezerve de combustibil, dar Invenția prafului de pușcă a devenit principala condiție prealabilă pentru apariția unor rachete adevărate. Descrierile „săgeților de foc” zburătoare folosite de chinezi indică faptul că aceste săgeți erau rachete. De ele a fost atașat un tub din hârtie compactată, deschis doar la capătul din spate și umplut cu o compoziție inflamabilă. Această încărcătură a fost aprinsă și săgeata a fost apoi eliberată folosind un arc. Astfel de săgeți au fost folosite într-o serie de cazuri în timpul asediului fortificațiilor, împotriva navelor și a cavaleriei.
În secolul al XIII-lea, împreună cu cuceritorii mongoli, rachetele au venit în Europa. Se știe că rachetele au fost folosite de cazacii din Zaporozhye în secolele XVI-XVII. În secolul al XVII-lea, un inginer militar lituanian Kazimir Semenovici a descris o rachetă cu mai multe etape.
La sfârșitul secolului al XVIII-lea, în India, armele cu rachete erau folosite în luptele cu trupele britanice.
La începutul secolului al XIX-lea, armata a adoptat și rachete militare, a căror producție a fost stabilită de William Congreve (Racheta lui Congreve). În același timp, ofițerul rus Alexandru Zasyadko a dezvoltat teoria rachetelor. Generalul de artilerie rus a obținut un mare succes în îmbunătățirea rachetelor la mijlocul secolului al XIX-lea. Constantin Constantinov. În Rusia s-au făcut încercări de a explica matematic propulsia cu reacție și de a crea arme de rachetă mai eficiente. Nikolai Tihomirovîn 1894.
Teorie propulsie cu reacție creat Constantin Ciolkovski. El a prezentat ideea de a folosi rachete pentru zborurile în spațiu și a susținut că cel mai eficient combustibil pentru ele ar fi o combinație de oxigen lichid și hidrogen. El a proiectat o rachetă pentru comunicarea interplanetară în 1903.
om de știință german Hermann Oberthîn anii 1920 a conturat şi principiile zborului interplanetar. În plus, a efectuat teste pe banc de motoare de rachetă.
om de știință american Robert Goddardîn 1926 a lansat prima rachetă cu propulsie lichidă, folosind benzină și oxigen lichid drept combustibil.
Prima rachetă domestică a fost numită GIRD-90 (abreviere pentru „Grupul pentru studiul propulsiei cu reacție”). A început să fie construit în 1931 și a fost testat pe 17 august 1933. GIRD era condus la acea vreme de S.P. Korolev. Racheta a decolat 400 de metri și a stat în zbor timp de 18 secunde. Greutatea rachetei la lansare a fost de 18 kilograme.
În 1933, în URSS, la Institutul Jet, a fost finalizată crearea unei arme fundamental noi - rachete, instalația pentru lansare care a primit ulterior porecla. "Katyusha".
La centrul de rachete din Peenemünde (Germania) a fost dezvoltat Rachetă balistică A-4 cu o rază de zbor de 320 km. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, la 3 octombrie 1942, a avut loc prima lansare cu succes a acestei rachete, iar în 1944 a început utilizare în luptă numit V-2.
Utilizarea militară a V-2 a arătat capacitățile enorme ale tehnologiei rachetelor, iar cele mai puternice puteri postbelice - SUA și URSS - au început, de asemenea, să dezvolte rachete balistice.
În 1957 în URSS sub conducere Serghei Korolev Prima rachetă balistică intercontinentală din lume, R-7, a fost creată ca mijloc de livrare a armelor nucleare, care, în același an, a fost folosită pentru lansarea primului satelit artificial al Pământului din lume. Așa a început utilizarea rachetelor pentru zborurile în spațiu.
Proiect de N. Kibalchich
În acest sens, este imposibil să nu-l amintim pe Nikolai Kibalcich, un revoluționar rus, membru Narodnaya Volya și inventator. A participat la tentativele de asasinat asupra lui Alexandru al II-lea, el a inventat și a fabricat proiectile cu „jeleu exploziv”, care au fost folosite de I.I. Grinevitsky și N.I. Rysakov în timpul tentativei de asasinat pe Canalul Catherine. Condamnat la moarte.
Spânzurați împreună cu A.I. Zhelyabov, S.L. Perovskaya și alți Pervomartoviți. Kibalchich a prezentat ideea unei rachete aeronave cu o cameră de ardere oscilantă pentru a controla vectorul de tracțiune. Cu câteva zile înainte de execuție, Kibalchich a dezvoltat un design original pentru o aeronavă capabilă să facă zboruri în spațiu. Proiectul a descris proiectarea unui motor de rachetă cu pulbere, controlul zborului prin schimbarea unghiului motorului, un mod de ardere programat și multe altele. Cererea sa de a transfera manuscrisul la Academia de Științe nu a fost satisfăcută de comisia de investigație, proiectul a fost publicat pentru prima dată abia în 1918.
Motoare rachete moderne
Cele mai multe rachete moderne sunt echipate cu motoare de rachete chimice. Un astfel de motor poate folosi combustibil solid, lichid sau hibrid pentru rachete. O reacție chimică între combustibil și oxidant începe în camera de ardere, iar gazele fierbinți rezultate formează un curent de jet care iese, sunt accelerate în duza cu jet (sau duze) și sunt expulzate din rachetă. Accelerația acestor gaze în motor creează tracțiune - o forță de împingere care face ca racheta să se miște. Principiul propulsiei cu reacție este descris de a treia lege a lui Newton.
Dar nu sunt întotdeauna folosite pentru a propulsa rachete reactii chimice. Există rachete cu abur, în care apa supraîncălzită care curge printr-o duză se transformă într-un jet de abur de mare viteză, care servește drept propulsie. Eficiența rachetelor cu abur este relativ scăzută, dar aceasta este compensată de simplitatea și siguranța lor, precum și de ieftinitatea și disponibilitatea apei. Funcționarea unei mici rachete cu abur a fost testată în spațiu în 2004 la bordul satelitului UK-DMC. Există proiecte care utilizează rachete cu abur pentru transportul interplanetar de mărfuri, cu încălzire a apei folosind energie nucleară sau solară.
Rachetele precum rachetele cu abur, în care fluidul de lucru este încălzit în afara zonei de operare a motorului, sunt uneori descrise ca sisteme cu motoare cu ardere externă. Exemplele de motoare cu rachete cu ardere externă includ majoritatea modelelor de motoare cu rachete nucleare.
În prezent în curs de dezvoltare moduri alternative ridicați nava spațială pe orbită. Printre acestea se numără „liftul spațial”, pistoalele electromagnetice și convenționale, dar sunt încă în faza de proiectare.
Ce este o rachetă spațială? Cum este diferit de cel obișnuit? O rachetă spațială este o rachetă compozită, în mai multe etape, alimentată de combustibil lichid. Nimeni nu a venit imediat cu o astfel de rachetă în formă finită!
Primele rachete simple au apărut în secolul al XIII-lea în China.
Schițe și desene ale primelor rachete în mai multe etape au apărut în lucrările tehnicianului militar Konrad Haas (1556) și ale omului de știință Kazimir Semenovich (1650). El este, potrivit multor experți, cel care este primul inventator al unei rachete în mai multe etape. Dar acestea erau proiecte de inginerie militară. Nici Haas, nici Semenovich nu au imaginat utilizarea lor în scopuri spațiale.
El a fost primul care a propus ideea de a folosi o rachetă cu mai multe etape pentru zborurile în spațiu.
în secolul al XVII-lea... Cyrano de Bergerac în povestea sa fantastică „O călătorie pe Lună” (1648).
Dar adevărul este că o rachetă convențională în mai multe etape combustibil solid(mai ales se oferea praf de pușcă) nu era potrivit pentru zborurile spațiale. Era nevoie de un tip fundamental de combustibil diferit.
Și, în cele din urmă, la începutul secolului al XX-lea, în 1903, compatriotul nostru K. E. Tsiolkovsky și-a dat seama cum să învețe o rachetă să zboare în spațiu. A venit cu combustibil LICHID din două componente! – Pentru prima dată a propus proiectarea unei rachete spațiale cu motor cu reacție lichidă! - Acesta este marele lui merit. Și acesta este motivul pentru care Tsiolkovsky este considerat unul dintre fondatorii astronauticii (deși nu a putut propune un design de rachetă funcțional). „Unul dintre” – pentru că sunt doar trei. Pe lângă Tsiolkovsky al nostru, aceștia sunt și americanul Robert Goddard și germanul Hermann Oberth.
Goddard în 1914 a fost primul care a propus în sfârșit un prototip de rachetă spațială reală - o rachetă cu combustibil lichid în mai multe etape. Adică, Goddard a reunit două idei fundamentale - ideea de mai multe etape și ideea de combustibil lichid. Mai multe etape + Combustibil lichid = Rachetă spațială. Adică, proiectul unei adevărate rachete spațiale a apărut pentru prima dată în lucrările lui Goddard. Mai mult, designul rachetei Goddard prevede separarea secvențială a etapelor. Goddard a fost cel care a primit pentru prima dată un brevet pentru inventarea rachetelor cu mai multe etape în 1914.
Mai mult, Goddard nu era angajat doar în calcule teoretice. A fost și un practicant! În 1926, însuși Goddard a construit prima rachetă din lume cu un motor cu reacție lichidă (combustibil lichid). Construit și lansat! (Deși nu la o altitudine foarte mare atunci, dar aceasta a fost doar prima lansare de probă!)
Deci, dacă expresia „a inventat o rachetă spațială” se aplică cel mai mult oricui, este Goddard.
Doar unul dintre cei trei „părinți” - Hermann Oberth - a fost destinat să asiste la lansările de rachete spațiale în mai multe etape. În 1923, a fost publicată cartea sa, în care a propus o rachetă în două etape pentru zborul în spațiu. Lansarea acestei lucrări a avut o rezonanță uriașă în societate! Chiar și ziarul sovietic Pravda a scris în mod repetat despre ideea „profesorului german Oberth, care a venit cu o modalitate de a zbura în spațiu”. Oberth a fost și un practicant. Și-a construit și propria sa rachetă.
Pe lângă cei numiți în mod tradițional trei „părinți”, poate că putem numi și al patrulea fondator al astronauticii – Yuri Kondratyuk, care în lucrarea sa „Celor care vor citi pentru a construi” a dat diagrama schematicași o descriere a unei rachete în 4 trepte alimentată cu combustibil oxigen-hidrogen. Lucrările la manuscris au început în 1916 și au fost finalizate în 1919. Kondratyuk este faimos, în primul rând, pentru faptul că el a fost cel care a calculat calea optimă de zbor către Lună. Aceste calcule au fost folosite de NASA în programul lunar Apollo. Traiectoria propusă de el în 1916 a fost numită mai târziu „ruta Kondratyuk”.
Fiecare dintre noi a auzit de mai multe ori că spațiul este ceva dincolo de planeta noastră, este Universul. În general, spațiul este un spațiu care se extinde la nesfârșit în toate direcțiile, inclusiv galaxii și stele, planete, praf cosmic și alte obiecte. Există o părere că există alte planete sau chiar galaxii întregi care sunt locuite și de oameni inteligenți.
Un pic de istorie
Mijlocul secolului al XX-lea este amintit de mulți pentru cursa spațială, din care URSS a ieșit învingătoare. În 1957, un satelit artificial a fost creat și lansat pentru prima dată, iar puțin mai târziu prima creatură vie a vizitat spațiul.
Doi ani mai târziu, un satelit artificial al Soarelui a intrat pe orbită, iar o stație numită „Luna-2” a reușit să aterizeze pe suprafața Lunii. Legendarii Belka și Strelka au mers în spațiu abia în 1960, iar un an mai târziu a mers acolo și un bărbat.
Anul 1962 a fost amintit pentru zborul de grup al navelor spațiale, iar 1963 pentru faptul că pentru prima dată o femeie a fost pe orbită. Omul a reușit să ajungă în spațiul cosmic doi ani mai târziu.
Fiecare dintre anii următori ai istoriei noastre a fost marcat de evenimente legate de
O stație de importanță internațională a fost organizată în spațiu abia în 1998. Aceasta a inclus lansarea sateliților și organizarea și numeroase zboruri ale oamenilor din alte țări.
Cum este el?
Punctul de vedere științific spune că spațiul reprezintă anumite zone ale universului care le înconjoară și atmosferele lor. Cu toate acestea, nu poate fi numit complet gol. S-a demonstrat că conține puțin hidrogen și că are materie interstelară. Oamenii de știință au confirmat, de asemenea, existența radiațiilor electromagnetice în limitele sale.
Acum știința nu cunoaște date despre limitele finale ale spațiului. Astrofizicienii și radioastronomii susțin că instrumentele nu sunt capabile să „vadă” întregul cosmos. Acest lucru se întâmplă în ciuda faptului că spațiul lor de lucru acoperă 15 miliarde
Ipotezele științifice nu neagă posibila existență a universurilor ca al nostru, dar nici nu există nicio confirmare în acest sens. În general, spațiul este universul, este lumea. Se caracterizează prin ordine și materializare.
Procesul de studiu
Animalele au fost primele care au mers în spațiu. Oamenii le era frică, dar doreau să exploreze spații necunoscute, așa că au folosit câini, porci și maimuțe ca pionieri. Unii dintre ei s-au întors, alții nu.
Acum oamenii explorează activ spațiul cosmic. S-a dovedit că imponderabilitate are un impact negativ asupra sănătății umane. Împiedică fluidele să se deplaseze în direcțiile corecte, ceea ce contribuie la pierderea calciului din organism. Tot în spațiu, oamenii devin oarecum plinuți, au probleme intestinale și congestie nazală.
În spațiul cosmic, aproape fiecare persoană suferă de boală spațială. Principalele sale simptome sunt greață, amețeli și dureri de cap. Consecința acestei boli este probleme de auz.
Spațiul este spațiul pe ale cărui orbite se poate observa răsăritul de aproximativ 16 ori pe zi. Aceasta, la rândul său, afectează negativ bioritmurile și previne somnul normal.
Interesant este că stăpânirea toaletei în spațiu este o întreagă știință. Înainte ca această acțiune să înceapă să fie perfectă, toți astronauții se antrenează pe o machetă. Tehnica a fost dezvoltată pe parcursul anumită perioadă timp. Oamenii de știință au încercat să organizeze o mini-toaletă direct în costumul spațial în sine, dar acest lucru nu a funcționat. În schimb, au început să folosească scutece obișnuite.
Fiecare astronaut, după ce se întoarce acasă, se întreabă de ceva vreme de ce cad obiectele.
Nu mulți oameni știu de ce primele produse alimentare din spațiu au fost prezentate în tuburi sau brichete. De fapt, înghițirea alimentelor în spațiul cosmic este destul de simplă sarcină dificilă. Prin urmare, produsele alimentare au fost pre-deshidratate pentru a face acest proces mai accesibil.
Interesant este că oamenii care sforăie nu experimentează acest proces în spațiu. Este încă greu de dat o explicație exactă pentru acest fapt.
Moartea în spațiu
Femeile care și-au mărit artificial sânii nu vor putea niciodată să exploreze spațiul cosmic. Explicația pentru aceasta este simplă - implanturile pot exploda. Aceeași soartă, din păcate, se poate întâmpla pe plămânii oricărei persoane dacă se găsește în spațiu fără costum spațial. Acest lucru se va întâmpla din cauza decompresiei. Membranele mucoase ale gurii, nasului și ochilor vor fierbe pur și simplu.
Spațiul în filosofia antică
În filosofie, spațiul este un anumit concept structural care este folosit pentru a desemna lumea ca întreg. Heraclit a folosit definiția ca „constructor de lume” cu mai bine de 500 de ani în urmă î.Hr. Acest lucru a fost susținut și de presocratici - Parmenide, Democrit, Anaxagoras și Empedocle.
Platon și Aristotel au încercat să arate cosmosul ca o ființă extrem de completă, o ființă nevinovată, un întreg estetic. Percepția spațiului cosmic se baza în mare parte pe mitologia grecilor antici.
În lucrarea sa „Despre rai”, Aristotel încearcă să compare aceste două concepte, să identifice asemănările și diferențele. Dialogul lui Platon Timeu trasează o linie fină între cosmos însuși și fondatorul său. Filosoful a susținut că cosmosul a apărut succesiv din materie și idei, iar creatorul a pus un suflet în el și l-a împărțit în elemente.
Rezultatul a fost cosmosul ca ființă vie cu inteligență. El este unul și frumos, inclusiv sufletul și trupul lumii.
Spațiul în filosofia secolelor XIX-XX
Revoluția industrială a timpurilor moderne a distorsionat complet versiunile anterioare ale percepției spațiului cosmic. O nouă „mitologie” a fost luată ca bază.
La începutul secolului, a apărut o astfel de mișcare filosofică precum cubismul. El a întruchipat în mare măsură legile, formulele, construcțiile logice și idealizările ideilor greco-ortodoxe, care, la rândul lor, le-au împrumutat de la filozofii antici. Cubismul este o încercare bună pentru o persoană de a se înțelege pe sine, lumea, locul său în lume, chemarea sa și să-și determine valorile de bază.
Nu a mers departe de ideile străvechi, dar le-a schimbat rădăcina. Acum spațiul este în filozofie ceva cu caracteristici de design care s-au bazat pe principiile personalismului ortodox. Ceva istoric și evolutiv. Spațiul exterior se poate schimba în bine. S-au luat drept bază legendele biblice.
Cosmosul, în mintea filozofilor anilor 19-20, unește arta și religia, fizica și metafizica, cunoștințele despre lumea înconjurătoare și natura umană.
Concluzii
Putem trage o concluzie logică că spațiul este acel spațiu care este un singur întreg. Ideile filozofice și științifice despre ea sunt de aceeași natură, cu excepția timpurilor străvechi. Subiectul „spațiu” a fost întotdeauna solicitat și s-a bucurat de o curiozitate sănătoasă în rândul oamenilor.
Acum universul este plin de multe alte mistere și secrete pe care încă nu le dezvăluim. Fiecare persoană care se găsește în spațiu descoperă ceva nou și neobișnuit pentru sine și pentru întreaga umanitate și îi introduce pe toată lumea în sentimentele sale.
Spațiul exterior este o colecție de diverse materii sau obiecte. Unele dintre ele sunt studiate îndeaproape de oamenii de știință, în timp ce natura altora este complet de neînțeles.
„DIVO” Cartea rusă de recorduri și realizări
ACTIVITATEA UMANĂ: Explorarea spațiului: Nave spațiale
VEHICULE SPATIALE
A INVENTAT RACHETA
Autorul primului proiect al Rusiei de vehicul rachetă pentru zborul uman a fost inventatorul rus Nikolai Ivanovici Kibalcici (1853 - 1881). În 1871 a intrat la Institutul de Ingineri de Căi Ferate din Sankt Petersburg. Voluntarul Poporului Kibalcici a fost închis pentru tentativa de asasinare a țarului Alexandru al II-lea. În concluzie, în 1881, Kibalchich a dezvoltat un design original pentru un avion cu reacție cu pilot. Proiectul a descris proiectarea unui motor de rachetă cu pulbere, controlul zborului prin schimbarea unghiului motorului, un mod de ardere programat și multe altele. La 3 aprilie 1881, Nikolai Kibalcici a fost spânzurat la Sankt Petersburg „prin cel mai înalt decret”.
PRIMA RACHETA
Prima rachetă domestică a fost numită GIRD-90 (abreviere pentru „Grupul pentru studiul propulsiei cu reacție”). A început să fie construit în 1931 și a fost testat pe 17 august 1933. GIRD era condus la acea vreme de S.P. Korolev (1906/07 - 1966). Racheta a decolat 400 de metri și a stat în zbor timp de 18 secunde. Greutatea rachetei la lansare a fost de 18 kilograme.
PRIMUL SATELIT
În noaptea de 4 octombrie 1957, primul satelit artificial de pe Pământ (AES) a fost lansat de la Baikonur, Tyuratam de Nord (275 de kilometri est de Lacul Aral). Orbita sa la perigeu este de 228 de kilometri, la apogeu - 947 de kilometri, iar perioada sa orbitală a fost de 96,17 minute. Satelitul era sferic (58 de centimetri în diametru) și cântărea 83,6 kilograme. A durat 92 de zile, completând aproximativ 1.400 de revoluții în jurul Pământului. Satelitul a ars pe 4 ianuarie 1958.
Vehiculul de lansare Sputnik, lung de 29,167 metri, a fost proiectat sub conducerea lui Serghei Pavlovici Korolev.
„Lunokhod-1” este primul vehicul automat autopropulsat. A fost livrat pe Lună pe 17 noiembrie 1970 în regiunea Mare Monsim. Lunokhod 1 cântărea 756 de kilograme. El a explorat suprafața Lunii pe o suprafață de 80 de mii de metri pătrați și a obținut peste 200 de panorame. În 301 zile, 6 ore și 37 de minute, Lunokhod-1 a parcurs o distanță de 10,54 kilometri.
SATELITUL ARTIFICIAL AL SOARElui
Pentru prima dată în lume, a doua viteză de evacuare a fost atinsă în timpul zborului navei spațiale sovietice Luna-1. A fost lansat pe 2 ianuarie 1959 și a devenit primul satelit artificial al Soarelui.
PRIMA STAȚIE ORBITALĂ
Primul stație orbitală Salyut, conceput pentru zboruri de lungă durată pe orbită în jurul Pământului, a fost lansat pe 19 aprilie 1971. Masa stației complet încărcate a fost de 18,9 tone, lungime 16 metri, dimensiune transversală când a fost deschisă alimentat solar 16,5 metri. Stația a fost lansată pe orbită fără un echipaj folosind un vehicul puternic de lansare Proton, deși putea zbura automat și cu un echipaj la bord.
PRIMUL MARTIAN
Pentru prima dată în lume, o navă spațială a fost lansată pe planeta Marte la 1 noiembrie 1962. Era sovieticul Mars-1. Apropierea de planetă a avut loc pe 19 iunie 1963 la o distanță de 197 mii de kilometri.
„BURAN” – SPAȚIU INTERN „Navetă”
Pe 15 noiembrie 1988, primul zbor spațial de 205 de minute al lui Buran a fost finalizat. Prima navetă spațială internă a efectuat primul zbor fără echipaj - în modul automat, controlat de pe Pământ. Nava spațială de întoarcere Buran a fost pusă pe orbită folosind racheta Energia, capabilă să lanseze pe orbită mărfuri cu o greutate de peste 100 de tone. Puterea dezvoltată de motoarele sale de pornire ajunge la 170 de milioane de cai putere. Acesta este de aproape 3 ori mai mult decât cel mai puternic rachetă americană„Saturn-5”.