Задать вопрос нелегко - ответить еще труднее
Опубликовано RMR_astra в ср, 18/05/2011 - 21:58
Есть предложение создать на сайте «Лаборатория космических исследований» новую рубрику, в которой
тот, кто интересуется, задает вопрос,
тот, кто может – отвечает,
тот, кто хочет – комментирует вопрос или ответ.
Можно провести конкурс предложений пользователей сайта:
1. на более интересное название новой рубрики,
2. на способы поощрения за количество и качество вопросов, ответов и комментариев.
Все предложения участников конкурса и оценки этих предложений («за» и «против») публиковать на сайте. Так будут отобраны те идеи, которые позволят сделать новую рубрику интересной, полезной и занимательной.
Для почина - один вопрос:
Солнце и Земля произошли из одного газово-пылевого облака. Почему их атмосферы так сильно отличаются по химическому составу?
В атмосфере Солнца 75% водорода, 24% гелия, а на азот, кислород и другие химические элементы приходится менее1% массы.
В атмосфере Земли водорода в среднем 0,000003%, гелия 0,00007%, а больше всего азота – 75% и кислорода ‑ 23%.
(Данные о химическом составе взяты из Справочника любителя астрономии П. Г. Куликовского, изд. 6-е, 2009г.)
- Войдите на сайт для отправки комментариев
- 47317 просмотров
Уважаемый AlfaSirius!
Причины взрывов сверхновых пока не выяснены, поэтому возможно, что Вы правы. Я считаю превращение Солнца в сверхновую маловероятным, т.к. при той массе, которой обладает Солнце, коллапс ядра может быть остановлен на стадии белого карлика, то есть силу гравитации может уравновесить давление вырожденного электронного газа. Звезд с такой массой, как солнечная, в Галактике очень много, много и белых карликов, а взрывы сверхновых – довольно редкое явление. По одной из новых гипотез сверхновые взрываются в двойных системах, а Солнце – одиночная звезда.
Закончились конференции. Наступает время поразмышлять о вопросах, которые дают направление поиска будущих тем научно-исследовательских работ. Число просмотров 5 300 на момент возвращения рубрики на Главную страницу свидетельствует о том, что она пользуется популярностью. Для новых участников информация:
Чтобы следить оперативно за последними комментариями, необходимо выставить в настройке коментариев число 300, так как в данной теме уже много накоплено вопросов и неоднозначных ответов.
А где теперь находится панель "Настройки просмотра комментариев"? С недавнего времени она исчезла. В доказательство высылаю скриншот:
Но теперь без настройки все комментарии сразу открываются, это удобнее.
У меня - не все. В подтверждение - скриншот нижней части окна:
Кроме того, у меня изменился порядок вывода комментариев: новые - вверху, но ответы на комментарии - под ними, что создаёт путаницу и дискомфорт при чтении. Мне удобнее: всё более новое - ниже.
Уважаемый Sol,
cайт, действительно, живет своей жизнью: настройки то исчезают, то опять появляются. Переправили Ваш комментарий админу.
Фамильярность неприемлема
Уважаемый guryan!
В контексте нашего сайта обращение «сударыня» считаю фамильярностью, как и некоторые другие Ваши выражения. Мы с Вами не знакомы, поэтому ко мне обращайтесь, пожалуйста, RMR_astra. Эту тему больше не обсуждаю.
На ваши вопросы я стараюсь отвечать серьезно и уважительно, например, на вопрос о механизмах переноса энергии из недр Солнца к поверхности.
Уважаемая RMR_astra, выражение "сударыня" было уважительным официальным обращением к женщине в России. Пока не было заменено большевиками на обращение "товарищ"... Приношу Вам свои извинения.
Шум Солнца
Поток энергии из ядра Солнца в основном происходит в виде излучения гамма-квантов, значительно меньшую долю энергии уносят нейтрино. Над ядром Солнца, в котором при температуре 15 миллионов градусов происходят термоядерные реакции с превращением дефекта массы в энергию, расположен слой лучистого переноса энергии. Диффундируя сквозь него, кванты многократно поглощаются и переизлучаются, огромная энергия гамма-квантов ионизирует все вещество Солнца. При рекомбинации свободных электронов на различные уровни ионов излучаются кванты меньших энергий.
С удалением от ядра температура вещества падает, и соответствующий ей набор квантов становится менее энергичным. Непосредственно над ядром преобладает гамма-излучение, выше – жесткое рентгеновское, еще выше – рентген, еще выше – ультрафиолет. В излучении поверхностного слоя Солнца, фотосферы, преобладают кванты видимого и инфракрасного диапазонов.
Но не вся энергия Солнца тратится на излучение, часть ее преобразуется в другие виды энергии в конвективном слое, расположенном на высоте 0,86 радиуса от центра Солнца. Температура в нем падает до 6 – 7 тысяч градусов, падает и средняя энергия фотонов, степень ионизации уменьшается, появляются «целые» атомы водорода и гелия. Одновременно с удалением от ядра Солнца уменьшается и плотность газа, уменьшается количество переизлучающих ионов, процесс лучистого переноса энергии затрудняется, поэтому вещество становится менее прозрачным.
В соответствии с изменившимися условиями изменяется и механизм транспортировки энергии. Из-за трудностей с переизлучением начинает действовать новый вид передачи энергии – конвекция - «закипание». Струи плазмы – потоки зарядов движутся вверх и вниз, при этом возникают электрические токи, генерируются магнитные поля, плазменные волны разных типов.
Кипение сопровождается шумом, поэтому, приблизившись к Солнцу, можно услышать, как оно шумит!
Этот текст – ответ на вопрос guryan.
Квант, это ведь такой волновой пакетик. Если выразить его через длину волны видимого света, то длина этого кванта, получается, что-то, около трех километров.
Главный параметр
Основным, но, конечно, не единственным параметром, определяющим природу небесных тел, является их масса.
СОЛНЦЕ (10 в 30 степени кг).
Химический состав, физическое состояние ( плазма), шарообразная форма, цвет и многие другие характеристики Солнца – следствия его массы.
Создаваемые массой Солнца давление и температура способствуют включению в его ядре термоядерных реакций, в результате которых возникающее газовое давление противостоит гравитации и обеспечивает стабильность Солнца на несколько миллиардов лет. Академик И.С. Шкловский посчитал, что, если бы не было газового давления, все вещество Солнца упало бы на свой центр за…20 минут!
От массы зависит внутреннее строение Солнца. Особенно важен конвективный слой, где поступающая из ядра энергия превращается в механическую, электрическую и магнитную энергию поднимающихся струй плазмы, в энергию различных видов плазменных волн.
Физические условия в конвективном слое ответственны за сложнейшие процессы, происходящие в атмосфере Солнца и окружающем его пространстве.
Физика Солнца охватывает огромный круг явлений, очень сложна и столь же увлекательна, но не надо забывать, что «вначале была масса».
ЗВЕЗДЫ (масса 10 в 28 степени кг – 10 в 32 степени кг).
Газопылевые образования превращаются в звезды только при условии, что их масса достаточна для создания в их центре условий включения термоядерных реакций превращения самого обильного элемента, водорода, в гелий. Если условия недостаточны, могут начаться реакции с литием, бериллием и другими элементами, которых ничтожно мало, эти реакции быстро затухают, газопылевой сгусток превращается не в звезду, а в коричневый карлик.
Массы образовавшихся звезд определяют их тип: белые, голубые гиганты, желтые или красные карлики и др. У звезд разных масс различное строение, температура (цвет), интенсивность излучения, различные способы взаимодействия с окружающей средой.
Чем больше масса, чем интенсивнее протекают реакции, тем быстрее звезда «прожигает свою жизнь». Когда в ядре истощается водород, выход энергии уменьшается, газовое давление падает, внутренние слои опускаются, уплотняя ядро, в ядре повышается температура и включаются новые ядерные реакции с образованием более тяжелых элементов, опять усиливается газовое давление, звезда раздувается, наступает стадия нестабильности, возникают объемные пульсации и другие виды неустойчивости, затем опять наступает успокоение и так далее. Периоды стабильности сменяются периодами неустойчивости, происходит борьба газового давления с гравитацией.
Когда в недрах звезд затухают термоядерные реакции образования все более тяжелых химических элементов, звезды излучают остатки накопившейся энергии, газовое давление падает, звезды сжимаются, уплотняются. На этой стадии существует интересная закономерность: чем больше масса звезды, тем меньше ее диаметр. Но борьба не окончена. В сверхплотных звездах под действием гравитации возникают новые силы сопротивления сжатию - давление вырожденного электронного газа в белых карликах и вырожденного нейтронного газа в объектах большей массы и плотности - в нейтронных звездах. Еще более массивные звезды, пройдя все стадии сопротивления гравитации, превращаются в черные дыры.
Удивительно, в течение всей эволюции звезд гравитация сама создает силы, ей противостоящие. Миллионы и миллиарды лет продолжается ее борьба с тепловым газовым давлением и давлением вырожденного газа. Создается впечатление, что гравитация сама себя сдерживает, как бы опасаясь своей могучей силы.
Энергия, как известно - это свойство материи совершать работу. А раз это свойство материи, значит оно неотделимо от материи. Если, например, прозрачность - это свойство стекла пропускать свет, то нельзя же эту прозрачность оторвать от стекла и прилепить на фанеру, что бы та стала прозрачной. Значит, поток энергии, поступающий из ядра, это какой-то поток материи, или материального носителя этой энергии. Вот я и хотел бы узнать, поток какой материи, протонов, электронов, кварков..?
Равноденствие в Ульяновске,
как и на всем земном шаре, наступило 20. 03 2012 (чаще наступает 21.03.).
Что означает выражение: «Солнце пересекло экватор»?
На рис представлена небесная сфера, соответствующая географической широте Ульяновска. Это воображаемая сфера, в центре которой находится Земля. Земная ось, перпендикулярный ей экватор, и другие линии и плоскости продлены до пересечения с небесной сферой.
О том, что эта сфера построена для Ульяновска, свидетельствует угол наклона оси мира к плоскости горизонта (его дуга - СР). Этот угол равен географической широте Ульяновска (φ = 54,3 градуса с.ш.). Наблюдатель, проецируя все космические объекты на небесную сферу, может следить за их видимым движением. Видимый путь Солнца – спираль, расположенная симметрично относительно небесного экватора между двумя предельными параллелями: летнего и зимнего солнцестояния (ее нужно вообразить, т.к. 365 суточных витков на этом рисунке изобразить невозможно). Параметры спирали заданы наклоном оси вращения Земли к плоскости эклиптики, суточным и годичным движениями Земли и другими, менее влиятельными факторами.
Витки спирали (суточные параллели) пересекают горизонт ульяновского наблюдателя в точках восхода и захода Солнца. Они совладают с точками востока и запада только тогда, когда суточная параллель Солнца совмещается с небесным экватором. Именно в эти сутки дневная часть суточной параллели, расположенная над горизонтом ульяновца, равна ночной, уходящей под его горизонт. Ко дню зимнего солнцестояния точки восхода и захода смещаются к югу, поэтому дневные дуги становятся короче, а ночные длиннее. От дня равноденствия ко дню летнего солнцестояния точки восхода и захода смещаются к северу, при этом большая часть суточной параллели оказывается над горизонтом (дневная), а меньшая дуга, ночная – под ним.
Взойдя в точке восхода, Солнце « по горке» поднимается над горизонтом, достигая в полдень наивысшего в данный день положения; в этот момент оно проходит над точкой юга. В Ульяновске в день равноденствия полуденная высота Солнца над горизонтом (дуга ЮА) составляет 35,7 градусов, в день зимнего солнцестояния – всего12,2 град., а в день летнего солнцестояния достигает 58,2 град.
Прошла зима. Солнце, двигаясь по спирали от параллели, соответствующей зимнему солнцестоянию, достигло небесного экватора в день весеннего равноденствия, прокатилось по нему и поднялось на один виток выше. Это и означает «пересекло экватор». Продолжая двигаться по спирали, Солнце поднимется до параллели летнего солнцестояния и… «повернет обратно». Нет, Земля все так же будет вращаться с запада на восток, а Солнце все так же восходить на восточном горизонте и заходить на западном, но Солнце, скользя по спирали, спустится к небесному экватору и, пройдя по нему в день осеннего равноденствия, продолжит свой путь до параллели зимнего солнцестояния, и так каждый год. Таким образом, за год Солнце дважды проходит по всей спирали: от зимнего солнцестояния до летнего и от летнего до зимнего.
У меня есть вопрос, но я не жду на него жду исчерпывающего ответа, потому что он связан с ранее ненаблюдаемым явлением на Солнце, которое происходило в период с 8 по 12 марта этого года. На видео виден сферический объект, взаимодействующий с поверхностью Солнца. У меня есть лишь догадки, что подобный процесс в плазме может быть связан с механизмом образования шаровых молний в земной атмосфере, который плохо изучен и сейчас необъясним. Есть ли у кого-нибудь гипотезы, что бы это могло быть?
Интересный ролик! У меня ощущуение, что это похоже на гигантский смерч (торнадо). В конце его формирования очень похожая структура на структуру смерча с хоботом. Только размеры этой штуки десятки тысяч, если не сотни тысяч, километров. Но очень похоже.
Можно взять к сравнению нашу солнечную систему: солнце - это ядро, а планеты, двигающиеся по своей орбите, - это электроны. Возьмём для сравнения электронную конфигурацию атома фтора, который имеет 9 электронов, как наша солнечная система с 9-ю планетами. Может, наша система - это атом какого-то неизвестного нам элемента крупного масштаба, входящего в состав галактики.
Идея единой теории, описывающей и строение атома, и распределение масс в Солнечной системе, обсуждалась многократно. Например, серьезно ею занимался канд. физ-мат. наук Ю.К. Гулак. Его многочисленные статьи опубликованы в украинских, российских и иностранных журналах. В 1999 г. его имя было занесено в «Книгу лидеров современного научного прогресса», которая издается Международным Библиографическим Центром (Кембридж, Англия), однако идея объединения ньютоновской и квантовой механики не поддерживается многими современными физиками. Кто прав, покажет время.
Кстати, именно Времени посвящено потрясающее стихотворение, написанное Ю.К. Гулаком в студенческие годы, когда он жил в общежитии. Оно опубликовано в 2000 г. в сборнике « Физики-лирики». Так как Время – не только физическая и лирическая категория, но и астрономическая, мне хочется познакомить пользователей нашего сайта с этим стихотворением.
ВРЕМЯ
Ночь. Спокойно спят ребята,
Ветер-странник просится в окно,
Тихой поступью уверенно куда-то
Время движется – ему ведь все равно.
И ничьей не спрашивая воли, ни о ком заботы не неся,
Время древнее по вечному закону
Шествует, секунды унося.
Кто его в пути приостановит?
Кто ему дорогу преградит?
Юность, покорившись, голову преклонит,
Старость на коленях задрожит.
А когда во тьме, срывая крышу,
Ветры дикие и злобные метут,
Я сквозь песню их всем сердцем слышу
Топот убегающих минут,
Что толкаясь, длинными рядами
В лоно вечности торопятся уйти,
Чтобы слиться с прежними годами,
Чтобы вновь оттуда не прийти.
Так и жизнь торопится куда-то,
Все мелькает, мечется кругом,
Кружится, несется, скачет бесновато,
Погоняемое времем-седоком.
Ночь. Спокойно спят ребята,
Ветер странник просится в окно…
Лунным светом комната объята…
Эх, уснуть бы мне пора давно.
По поводу ошибок в определении первой космической скорости
Первая, самая главная.
Цитирую Википедию: «…минимальная скорость, при которой тело, движущееся горизонтально над поверхностью планеты, не упадет на нее…». Нет такой минимальной скорости, не только самолет, но и птица, и даже муха могут облететь Землю. Кто-то подразумевает, а кто-то не понимает, что речь идет не просто о движущемся теле, а о теле, брошенном (запущенном), т.е. движущемся по инерции.
Вторая.
Цитирую: «Это наименьшая скорость, при которой тело… будет двигаться по круговой орбите».
Наоборот, первая космическая – самая большая из всех скоростей, с которыми можно облететь Землю по круговым орбитам. Чем дальше от центра притяжения, чем выше над поверхностью Земли расположена орбита, тем круговая скорость меньше.
Третья.
Именно потому, что круговых скоростей много, для четкости надо указывать, что запуск производится с поверхности Земли, что не отражено в моей неправильной формулировке. При запуске с поверхности Земли со скоростью, меньшей первой космической, тело упадет на Землю; при запуске со скоростью, большей первой космической, облетит Землю по эллипсу или уйдет от Земли по параболе или гиперболе; при запуске с первой космической – облетит Землю по окружности, причем это будет единственная круговая орбита.
Я не сомневаюсь, что большинство пользователей нашего сайта давно это все знают, а для тех, кто не знает, или кому нужны более четкие формулировки, предлагаю такую:
первая космическая скорость – это наименьшая скорость, с которой тело, брошенное (запущенное) с поверхности Земли, сможет облететь Землю; орбита при этом – окружность.
Рахиль Менашевна, поразительно!
Действительно, ошибки в восприятии. Самое интересное, что я сама всегда подчеркивала, что при удалении от поверхности Земли спутники движутся с меньшей скоростью. Что называется, "глаз замыливается".
После Вашего ответа я ещё больше стала ценить рубрику Задать вопрос нелегко - ответить еще труднее. Если бы все накопленные и передаваемые другим поколениям знания подвергались такому фильтру, интерес к научным исследованиям, наверное, был бы выше. Конечно, фраза
давно известна, но ее надо прочувствовать.
Мне понравился ответ В.В. Самойлова, когда студенты по специальности Автомобилестроение стали активно протестовать против курса Дифференциальные уравнения: "Зачем нам это, мы все будем работать в автосервисе." Вадим Владимирович ответил: "Если вы научитесь анализировать и решать сложные дифференциальные уравнения, вами никто не сможет манипулировать ни в автосервисе, ни в жизни."
Уважаемая Александра Ивановна, мы с Вами – единомышленники, и спасибо Вам за поддержку. Мне один кружковец сказал: «Наша училка по физике не разрешает задавать вопросов».
В атмосферах звезд температура недостаточна для образования тяжелых элементов. О причинах различия атмосфер планет и Солнца было написано в одной из первых статей рубрики «Вопрос задать нелегко…».
Червячок в невесомости
Мальчишка-хулиган бросает с балкона червивые яблоки: первое - прямо вниз, второе – горизонтально, третье – прямо вверх. На каких участках пути червячок находится в невесомости?
Интересно сформулирован вопрос, в современном стиле.
В чем ошибка?
В формулировке «Первая космическая – это наименьшая скорость, с которой тело может облететь Землю по окружности» имеются даже не одна, а три ошибки, причем, одна из них – самая принципиальная.
Уважаемая Рахиль Менашевна, Вы заставили серьёзно задуматься над вопросом
Это определение практически совпадает с тем, что указано в учебниках
С интересом ожидаем разоблачений.
Расскажите, пожалуйста, как обнаружить межзвездную пыль?
Межзвездная пыль
как обнаружить межзвездную пыль?
Действительно, удивительно:
Как можно исследовать межзвездную пыль на расстояниях в тысячи и миллионы световых лет, если ее общая масса еще в сто раз меньше, чем масса «дико разреженного» межзвездного газа?
Одно из проявлений пыли – покраснение далеких звезд, но как узнать: звезда покраснела из-за пыли на пути ее излучения, или в действительности у нее такой собственный цвет?
Цвет звезды определяется ее температурой, которую можно оценить по потенциалам возбуждения линий, имеющихся в ее спектре. Например, в спектре звезды наблюдаются сильные линии водорода (потенциал возбуждения 10 – 13 эв). Для их возбуждения требуется температура 10000 градусов. Этой температуре соответствует определенное распределение интенсивности излучения по длинам волн, т.е. цвет звезды. Однако цвет звезд, свет которых проходит через пылевые образования, не соответствует температуре, оцененной по наличию линий в спектре. Современные фотометрические наблюдения показывают, что межзвездная пыль рассеивает ультрафиолетовое и коротковолновое излучение видимого диапазона. Длины волн этого излучения соизмеримы с размерами пылинок, которые оказываются для них препятствием. Более длинноволновое излучение видимого диапазона и инфракрасное излучение проходят почти беспрепятственно, поэтому звезды оказываются краснее, чем им положено быть в соответствии с их температурой. Это обстоятельство свидетельствует о размерах пылинок (10-4 – 10-6 см), оказывающих селективное, избирательное, рассеяние.
Пыль не только рассеивает, но и поглощает свет звезд, особенно, если в газопылевых облаках имеются и более крупные пылинки. Так, например, на фоне Млечного пути заметны темные облака, через которые почти не пробивается свет звезд, например, туманность «Угольный мешок» (рис. 1).
Рис. 1
Находясь вблизи Солнца или других звезд, пыль поглощает их излучение и переизлучает его в инфракрасном диапазоне.
Газопылевые туманности, которые находятся вблизи звезд, могут быть различных цветов, как и звезды, свет которых пыль отражает (рис. 2, 3).
Рис. 2
Рис. 3.
Пылинки зарождаются в холодных истекающих атмосферах и планетарных туманностях старых звезд (рис. 4). По распределению цветов на рис. 4 видно, как падает температура от центральной звезды к периферии.
При температуре всего в пару тысяч градусов атомы водорода, кислорода, углерода, кремния и других элементов вплоть до железа объединяются в молекулы, которые, удаляясь от звезды в более холодные области, слипаются в пылинки, на них возникает слой атомов и молекул из межзвездного газа (рис 5). Пылинки растут, превращаясь в «места встреч» различных атомов и молекул, так образуются все более сложные, даже различные органические соединения, которые очень успешно исследуются в радиодиапазоне.
Рис. 5
Многие пылинки приобретают заряд: отрицательный - при налипании электронов (межзвездный газ – плазма), положительный – при фотоэффекте под действием излучения звезд. Заряженные пылинки выстраиваются вдоль силовых линий межзвездного магнитного поля и образуют решетку, проходя через которую свет далеких звезд поляризуется. Это явление служит источником информации о форме пылинок, их заряде, присутствии в них металлов и т.п.
Важнейшую роль играет пыль при конденсации газопылевых облаков и образовании звезд и планет. Даже люди состоят из тех атомов, которые пылинки нам доставили от проэволюционировавших звезд.
Газопылевые облака сконцентрированы в небольшом слое вблизи плоскости Галактики, преимущественно в ее «рукавах». Такую же картину можно наблюдать и в других галактиках, удаленных от нас на многие миллионы световых лет (рис. 6).
Межзвездные пылинки оказываются не такими уж незаметными. Они обнаруживают себя рассеянием, поглощением, переизлучением, отражением и поляризацией света звезд. Наблюдая эти явления, астрофизики определяют размеры пылинок, их массу, химический состав, форму, магнитные свойства и другие особенности.
2 февраля 2012 года состоялась лекция отделения теоретической физики Физического института РАН на тему: «Большой Адронный Коллайдер как инструмент развития математики», которая транслировалась на сайте "Полит.ру"
http://polit.ru/article/2012/01/23/semikhatov_anons/
Обратите внимание на интересный комментарий Гостя и его ссылку.
Уважаемый Валерий, спасибо за интересную ссылку.
Почему планеты обращаются вокруг Солнца?
В Галактике все газопылевые облака имеют поступательную и вращательную скорости. Причин несколько. Прежде всего, нетвердотельное вращение Галактики, в результате которого звезды, туманности и т.п., находящиеся на разных расстояниях от центра Галактики, имеют разные угловые скорости, что приводит к их взаимному смещению. Волны плотности, пробегающие по Галактике, собирают межзвездные облака и рождающиеся в них звезды в спиральные рукава (Рис. 1).
Рис. 1.
Закон вращения спирали вокруг центра Галактики отличается от закона вращения самой Галактики, что приводит к взаимным смещениям масс вещества. Пекулярное (хаотическое) движение звезд сильно запутывает пути облаков, так как горячие сверхгиганты своим звездным ветром разгоняют межзвездное вещество, а такие компактные звезды, как белые карлики и др., натягивают его на себя. Взаимодействие межзвездной плазмы со сложными магнитными полями заставляет ее двигаться вдоль магнитных силовых линий. Важнейшую роль играют взрывающиеся звезды, разгоняющие окружающее их вещество на огромные расстояния (Рис. 2, 3, 4).
Рис. 2
Рис. 3
Рис. 4
Все перечисленные и многие другие причины, действующие в разное время с разной степенью интенсивности, приводят к тому, что каждое газопылевое облако, из которого образуются звезды, обладает как поступательной, так и вращательной скоростью.
В процессе фрагментации облака вокруг некоторых звезд могут формироваться планетные системы. При гравитационном сжатии фрагмента из-за сохранения момента скорости вращения скорость его вращательного движения возрастает, образующиеся вокруг центральной звезды планеты достигают космических скоростей и поэтому не падают на центр притяжения. Сохраняется и поступательная скорость: зародившаяся планетная система перемещается в том же направлении и с той же скоростью, что и исходное облако.
Наша Солнечная система летит с большой по земным меркам скоростью в 20 километров в секунду в направлении созвездия Геркулеса. Поэтому орбита Земли не эллипс, а растянутая спираль с эллиптическими витками, параметры которых непрерывно изменяются. Внутри этой спирали находятся еще две: Венеры и Меркурия, и все они помещаются внутри спиралей орбит Марса, Юпитера и т.д. Скорости движения планет по виткам своих спиралей – разные: чем ближе к Солнцу, тем планета вращается быстрее, но поступательная скорость у всех спиралей одинакова, такая же, как у Солнца.
Интересный получился обмен мнениями!
Madera задал, действительно, интересные вопросы. Folko смог лаконично на них ответить. Меня так заинтересовала эта тема, что захотелось разобраться в ней подробнее.
Каким образом, если следовать открытым законам физики, механики и математики, возможно образование звёздной системы из "газо-пылевого облака"?
1. В открытом космосе любой газ из за молекулярного отталкивания (т.к. сила электромагнитного взаимодействия гораздо сильнее гравитационного) будет не сжиматься, а равномерно растягиваться в пространстве, занимая наибольший объём.
2. Если в этом "облаке" существовали какие-то обломки, из которых потом образовались планеты, то почему, являясь более тяжёлыми точками в пространстве, они не стали центром сжатия этого облака? Если бы так произошло, то никаких планет существовать не могло бы. Это противоречит закону гравитации.
3. Почему при рождении звезды от ударной волны "термоядерного" взрыва вся материя,окружающая звезду, не улетела в межзвёздное пространство и т.д. и т.п.
Коротковолновое излучение горячих звезд и космические лучи ионизируют атомы межзвездного газо-пылевого вещества. Его неимоверно низкая плотность препятствует рекомбинации атомов. Пылинки газопылевых облаков способствуют рекомбинации: на их поверхности происходит «встреча» электронов с ионами, но пыли в 100 раз меньше по массе, чем газа. Поэтому рекомбинации очень редки, и газ в межзвездном пространстве представляет собой холодную плазму, которая вморожена в силовые линии галактического магнитного поля.
Любые нестабильности сил, действующих на межзвездное вещество, приводят его в движение, вследствие чего возникают более разреженные и более плотные образования.
В плотные газопылевые облака почти не проникает ионизирующее излучение, поэтому там происходит рекомбинация атомов и формирование молекул. В таких облаках преобладают две силы: гравитация и газовое давление. Закон Дж. Джинса позволяет рассчитать, при каких соотношениях температуры (газовое давление) и плотности вещества (гравитация) возможна конденсация вещества для образования звезд. Температура 5 - 6 градусов Кельвина способствует этому процессу, а плотность, как правило, оказывается недостаточной, поэтому для начала звездообразования требуется внешнее воздействие. Уплотнению способствуют потоки звездного ветра с соседних звезд, волны плотности, расходящиеся от взорвавшихся звезд и многие другие факторы. Молекулярные облака настолько велики, что в них образуются целые скопления молодых звезд, а в самых больших – скопления скоплений (рис. 1).
Рис. 1 Двойное скопление в созвездии Персея
Дальше можно было бы описать этапы образования протозвезд, но меня больше всего интересует причина образования джетов молодых звезд (рис. 2). Джеты - струи вещества, движущиеся с огромной скоростью вдоль оси вращения образующейся звезды.
В конденсирующемся облаке не все вещество превращается в молекулы, а какая-то часть сохраняется в виде плазмы, поэтому магнитные поля продолжают оказывать влияние. Некоторые исследователи связывают образование джетов с магнитными полями, усиливающимися при падении вещества на центральное гравитирующее тело, т.е. с магнитными полями аккреционных дисков. Другую причину образования джетов молодых звезд описывает научный сотрудник САО Н.М. Кузьмин. Он считает, что механизм образования джетов «является чисто гидромеханическим без необходимости привлечения магнитных полей».
Рис. 2. Объект Хербиго-Аро 49
Каким образом, если следовать открытым законам физики, механики и математики, возможно образование звёздной системы из "газо-пылевого облака"?
1. В открытом космосе любой газ из-за молекулярного отталкивания (т.к. сила электромагнитного взаимодействия гораздо сильнее гравитационного) будет не сжиматься, а равномерно растягиваться в пространстве, занимая наибольший объём.
Насколько я это понимаю, газ, который сжимается, он электронейтрален, и на него не действуют силы электромагнетизма.
2. Если в этом "облаке" существовали какие-то обломки, из которых потом образовались планеты, то почему, являясь более тяжёлыми точками в пространстве, они не стали центром сжатия этого облака? Если бы так произошло, то никаких планет существовать не могло бы. Это противоречит закону гравитации.
Они не более тяжёлые. Более тяжёлые - это звёзды. Обломков первоначально не было. Сначало был, грубо говоря, однородный диск, в котором на определённых расстояниях от центральной части начало конденсироваться вещество. Так образовались планетозималии. Потом на эти планетозималии начало сыпаться и остальное вещество, которое было рядом. Так образовывались планеты.
3. Почему при рождении звезды от ударной волны "термоядерного" взрыва вся материя,окружающая звезду, не улетела в межзвёздное пространство и т.д. и т.п.
Она бы улетела, если бы не находящиеся рядом облака нейтрального водорода. Когда такая ударная волна долетает до областей нейтр. водорода, то она вызывает неустойчивости и локальные изменения гравитационного потенциала. В эти потенциальные ямы потом и начинает ссыпаться газ, образуя глобулы, а потом и протопланетные диски.
«Почему я Козерог?» - с обидой спросил меня один студент.
Конечно, львом быть престижнее, но Овном – еще хуже, ведь овен – это овца мужского рода, т.е. баран. Астрологи утверждают, что Вы - Козерог потому, что в день Вашего рождения Солнце перемещалось на фоне созвездия Козерога.
Но не волнуйтесь, Козероги, Овны, Девы, Весы и т.п. Совсем не обязательно Вы должны были родиться именно «под вашим» созвездием. Выражение «родился под созвездием…» означает, что оно было высоко над горизонтом, а т.к. в нем находится Солнце, то это возможно только в полдень. Например, если Козероги, родились утром, ночью или вечером, то над ними был не Козерог, а совсем другие созвездия, а Козерог в это время был под горизонтом или низко над ним. Даже в полдень Солнце не обязательно должно быть в зените. На различных географических широтах в разное время года оно вместе с находящимся за ним созвездием может в полдень подниматься на любую высоту над горизонтом. Например, в Ульяновске полуденная высота Солнца изменяется от 12,4 градуса зимой до 59,08 градусов летом. Наивысшее положение Солнца может совпадать с зенитом только на территориях, расположенных между тропиками. Следовательно, если Вы родились 1) в определенном интервале дат, 2) в жарком поясе Земли, 3) на определенной географической широте, 4) в полдень, 5) в тот день, когда Солнце там проходило через зенит, то Вы, действительно, родились под «Вашим» созвездием, но увидеть его все равно не могли из-за яркого фона дневного неба.
Не переживайте, что Вы – Козерог. Вы не одиноки. В результате движения Земли по орбите Солнце перемещается на фоне далеких звезд, проходя за год по всем созвездиям, расположенным на линии пересечения плоскости земной орбиты с небесной сферой. Таких созвездий (Зодиакальных) тринадцать. Каждое из них Солнце пересекает примерно за месяц. За то время, что Солнце перемещалось по Козерогу, родилось немало людей от Гренландии до Австралии, и все они, по мнению астрологов, Ваши братья по разуму, характеру, судьбе и т.п. Кроме того, у всех Козерогов «завтра будут неприятности с начальством, а послезавтра предстоит приятная встреча».
Ваши «единомышленники» не только те, которые родились с Вами в один год, но и все, кто родился до Вас, и те, которые родятся после Вас в месяц, когда Солнце проходит по созвездию Козерога, т.е. КАЖДЫЙ ГОД от древних времен до «скончания веков».
Известно, что созвездия – плод фантазии, что они объединяют звезды, находящиеся на различных расстояниях от Земли и никак не связанные между собой.
Космос грандиозен и бесконечно разнообразен. Мы сами принадлежим космосу, он, безусловно, воздействует на нас. Современная наука, оснащенная всей мощью современной техники, исследует, КАК происходит это влияние, его причины и следствия.
Логические же провалы в прогнозах астрологов преодолеть невозможно. Астрология никогда не мотивирует свои абсурдные утверждения, поэтому ее назвать наукой нельзя.
Обязательно надо подчеркнуть, что мода на астрологию очень опасна: она отучает людей думать, искать причины явлений, предлагает верить и не рассуждать.
Уважаемый Козерог! Вы задаете самый важный научный вопрос «ПОЧЕМУ?». ПоэтомуВы не Козерог, а Человек разумный – Homo sapiens.
Рахиль Менашевна, Вы затронули очень важную тему, как относиться к астрологии? При всем моем уважении к Вам я не могу согласиться с Вашей точкой зрения.
В этом вопросе мне ближе точка зрения, которую высказал Sol. Когда теорией занимаются тысячи лет много людей, талантливых и творческих (например, Кеплер), не может быть, чтобы в астрологии не было рационального зерна. Мой жизненный и профессиональный опыт заставляет признать, что характеристики знаков зодиака совпадают с реальными людьми. Но вряд ли мои примеры убедят критиков астрологии, поэтому я приведу другие доводы.
1. Представление об алхимии как примитивной химии, сложившееся в науке к концу XIX в., было полностью пересмотрено в XX в. В настоящее время считается, что именно алхимия дала толчок к развитию современной химии. В алхимии важное значение имело получение золота, а во всех алхимических традициях исключительную роль играла ртуть. В ХХ веке была осуществлена ядерная реакция, в которой ртуть действительно превращается в золото. Что могли тысячи лет назад знать о строении ядра, но что-то ведь влекло исследователей по этому пути? Если бы все алхимики согласились с определением, что они занимаются лженаукой и бросили свои поиски, неужели в науке были бы достигнуты более значимые результаты?
2. Медицина является наукой? Медицине тоже тысячи лет, за долгие годы познания накоплен огромный материал. Бывают случаи, когда врачи действительно помогают, есть примеры, когда нет возможности помочь больному человеку из-за незнания врачей. Сейчас многие болезни поддаются лечению до полного выздоровления, а в прошлых веках от этих болезней люди умирали. Путем проб и ошибок накапливались знания, какие растения, вещества, процедуры помогают. К сожалению, чаще сталкиваются с непрофессионализмом врачей и даже шарлатанством. Но настоящие врачи продолжают научные исследования.
3. Конечно, созвездия - это условность. Но в рамках этих условностей найдены закономерности. Тихо Браге искренне считал, что все планеты вращаются вокруг Земли, но это не помешало ему установить точные координаты местоположения звезд и планет в его системе отсчета. Показательный исторический пример: когда Тихо Браге узнал о гелиоцентрической системе Коперника, он не признал ее по единственной причине. Браге посмотрел наблюдения Коперника и нашел там много действительных ошибок в определении положений планет. С его точки зрения, человек, делающий геометрические ошибки в расчетах, не способен создать верную теорию. А оказалось, что имея неправильные предпосылки, можно прийти к истинному результату, причем вопреки официально принятому абсолютным большинством признанных ученых.
Уважаемая Полина!
Вы совершенно правы, что науки зародились еще в древности, и в результате борьбы идей пришли к современному уровню, который тоже, конечно, подлежит ревизии. Астрология и астрономия в свое время имели большие заслуги в наблюдении видимого движения Солнца, Луны, звездного неба, планет, создании календаря и т.п. Были объяснены фазы Луны, доказано, что Земля – шар, созданы знаменитые звездные атласы и т.д. Но то, что характеры и судьбы людей связаны с небесными телами, - это идея только астрологов, служителей храмов.
Что касается совпадений характеров людей с предсказаниями астрологов, то так же, как при любых предсказаниях, можно найти столько же подтверждений, сколько и опровержений.
Кеплер занимался астрологией потому, что ему не на что было жить. Он говорил, что ничего плохого нет в том, что «неродная дочка астрономии, астрология» помогает выжить своей матери.
Ваш пример взаимоотношений Тихо Браге с Кеплером очень интересен и показателен.
К Кеплеру попали журналы наблюдений, проведенных в обсерватории Тихо Браге в Ураниебурге. Обработав наблюдательный материал, он вывел закономерности движения планет, подтвердив их расчетами. Три знаменитых Закона Кеплера описывают, КАК движутся планеты. Они получили подтверждение и обоснование в теории тяготения Ньютона, объяснившей, ПОЧЕМУ так происходит движение. Так развивается настоящая наука.
Уважаемая Рахиль Менашевна!
Мой опыт педагогической работы, также как и опыт уважаемой Полины, говорит мне о наличии связи определённых психологических черт человека с датой его рождения. Если и не с конкретным днём и месяцем, то с так называемой «стихией» («вода», «огонь», «земля», «воздух»). Конечно, всё это не имеет отношения ни к «стихиям», ни к соответствующим веществам. Это, на мой взгляд, указание на определённый сектор орбиты, в котором находилась Земля в момент рождения (или зачатия?) человека. А может быть, на время года (с соответствующими ему температурой, солнечной радиацией и т.п.).
О влиянии небесных тел (в частности, главного для нас – Солнца) на биологические и социальные процессы говорит теория А.Л.Чижевского.
Поэтому, я думаю, что не стоит перекрывать юным пытливым умам путь в исследование этой области, ставя на неё клеймо лженаучной выдумки служителей храмов. Тогда они смогут перейти от вопроса - ЧТО и КАК здесь происходит (или не происходит) к решению вопроса – ПОЧЕМУ это происходит. Я согласен, что огромное большинство так называемых гороскопов в газетах – это шарлатанство, но это не доказывает того, что здесь невозможно новое глубокое знание. Также как наличие фальшивого золота не доказывает, строго говоря, отсутствие настоящего.
Если говорить о строгости в рассуждениях, то можно спросить: а как обосновать суждение о невозможности связи психологических черт человека со временем его рождения (или зачатия)? Каким надёжно установленным законам Природы противоречит такая связь?
Уважаемый Sol!
Вот цитата из моего текста: "Мы сами принадлежим космосу, он, безусловно, воздействует на нас. Современная наука, оснащенная всей мощью современной техники, исследует, КАК происходит это влияние, его причины и следствия."
Молодым интересующимся дорога открыта – в науку. Знать, а не верить. Есть еще одно вредное влияние астрологии. Она утверждает, что у Козерогов такие черты характера, у Близнецов – другие и т. д. Как чувствует себя девушка, когда ей говорят, что она – красавица? Она расцветает. А, если скажут, что она уродлива? Астрологические «предсказания» набрасывают на людей трафареты, а люди ведь каждый – разный, каждому не чуждо ничто человеческое.
Значит, нужно учитывать этот психологический эффект.
Любые психологические выводы набрасывают на человека некую схему. Важно, чтобы эта схема была как можно ближе к Истине.
Уважаемая Рахиль Менашевна! Разрешите прокомментировать Ваши слова.
Путь к знаниям прокладывает постоянный исследовательский поиск, иногда длительный и мучительный. От первых опытов с магнитами и электризацией до понимания электромагнетизма прошли тысячи лет. Какая практическая польза просматривалась при движении заряженных легких шариков на нитях? Ведь простым дуновением можно гораздо дальше их передвинуть. Разве можно было 2,5 тысячи лет назад предположить, что разгадка приведет к созданию телевидения, телефона? В любознательности, наверное, все-таки присутствует вера, что в любых исследуемых явлениях скрыто нечто очень важное для человека.
Две руки, два глаза, 10 пальцев, один нос... - это тоже трафареты.
Обязательно надо подчеркнуть, что мода на астрологию очень опасна: она отучает людей думать, искать причины явлений, предлагает верить и не рассуждать.
Уважаемая Рахиль Менашевна, почему бы не предположить, что в астрологии содержатся, всё-таки, некоторые крупицы истины? Например, в биологии известен так называемый эффект Шноля (см., например, здесь и здесь). Суть его в том, что некоторые характеристики биологических систем меняются с периодами в 24 часа, 27 суток и около 365 суток. Сам С.Э.Шноль объясняет это так: "Из совокупности результатов сделан вывод, в соответствии с которым представляется вероятным, что дискретные флуктуации измеряемых величин являются следствием флуктуаций пространства-времени, являющихся, в свою очередь, следствием движения изучаемых объектов в неоднородном гравитационном поле. Эта неоднородность, по-видимому, обусловлена наличием «небесных тел» – сгущениями масс в окружающем пространстве."
Почему бы не предположить, что область пространства, в котором движется Земля по своей орбите, неоднородно и эта неоднородность создаётся Солнцем или космическими факторами. Эта неоднородность оказывает влияние на формирующийся зародыш человека, в результате чего дети, рождённые в разное время года, как-то существенно различаются. Конечно, созвездия здесь не при чём, просто астрологи выражали свою мысль через положение Солнца в знаках Зодиака. Это, всего-лишь, другой способ выражения для сказанного выше.
Что Вы думаете по этому поводу?
Почему бы не предположить...
Предположить, конечно, можно, даже влияние пространственно-временных флуктуаций на характер зародышей человека. Можно даже ВЕРИТЬ, что именно так и происходит. Но, если человек не хочет просто верить, а хочет понимать и ЗНАТЬ, то ему необходимы не просто предположения, а результаты исследований, научные обоснования причин и следствий. Попробуйте обосновать свое предположение.
Одно из обоснований - эффект Шноля, о котором я говорил выше.
Одно из обоснований - эффект Шноля, о котором я говорил выше.
Существование циклов жизнедеятельности – факт, установленный медиками и биологами. Объяснение С.Э. Шноля не может служить доказательством, т.к. не раскрывает природы связи предполагаемых флуктуаций с циклами жизнедеятельности, просто «представляется вероятным».
Немного подробнее о некоторых видах взаимодействия звезд с межзвездным веществом.
Вокруг самых горячих звезд, поверхностная температура которых достигает десятков тысяч градусов, происходят такие необычные физические явления, которые на Земле не наблюдаются. Чрезвычайно низкая плотность окружающего звезды газа (в миллиарды раз меньше плотности достижимого на Земле вакуума) и ионизация его ультрафиолетовым и рентгеновским излучением звезд - основные факторы, определяющие процессы в зонах НII – зонах ионизированного водорода.
В земных условиях при частых столкновениях у атомов остается не более десяти энергетических уровней, а в межзвездном газе соударения атомов настолько редки, что сохраняются 100-е – 200-е уровни. Чем дальше от ядра, тем меньше промежутки между уровнями, следовательно, уменьшается и разность энергий. При рекомбинациях и падении электронов с уровня на уровень излучаются малоэнергичные кванты, принадлежащие радиодиапазону. Из-за «тесноты» уровней кванты мало отличаются по частоте, поэтому практически наблюдается непрерывный спектр. Кроме этого, очень редкого механизма, действуют и более тривиальные: тормозное излучение свободных электронов и излучение при рекомбинациях на более низкие уровни образуют непрерывный спектр от ультрафиолета до радио включительно.
Существует еще один удивительный способ образования непрерывного спектра. В атомах водорода электроны могут попасть на метастабильный уровень 2s, при переходе с которого на основной уровень 1s излучается не один, а два кванта любых энергий, сумма которых равна разности энергий этих уровней. Распределение дробных квантов по энергиям дает непрерывный спектр. Такой процесс возможен только при низкой плотности вещества. При высокой плотности раньше, чем электрон с метастабильного уровня спустится вниз, он получит энергию от удара с внешним атомом (ионом, электроном) и с уровня 2s поднимется на более высокий разрешенный уровень, при спуске с которого излучит целый, а не дробный квант.
Линейчатый спектр туманностей, связанных с горячими звездами, в видимой области представлен, прежде всего, Бальмеровской серией водорода, но распределение интенсивностей линий в этом спектре не соответствует теоретическому.
Присутствующая в туманностях пыль неодинаково - селективно - рассеивает падающие на нее лучи. Размеры пылинок сравнимы с длиной коротких волн видимого света, поэтому пыль их активно рассеивает, уменьшая интенсивность соответствующих линий, а длинноволновая красная, самая яркая линия Бальмеровской серии, сохраняет нормальную интенсивность.
Особенно экзотичны линии «небулия». Такого химического элемента в природе нет, но его «нашли» в туманностях (небула – туманность). В результате соударений свободных электронов с ионами кислорода, азота, серы и др. происходит заселение метастабильных уровней. На некоторых из них электроны могут находиться часами (на обычных, разрешенных, уровнях - примерно стомиллионную долю секунды). Естественно, самопроизвольный переход электрона с метастабильного на нижний уровень возможен только в условиях исключительно низкой плотности, когда ни квант, ни частица его не «побеспокоят». Небулярные линии оказываются довольно яркими и придают туманностям голубовато-зеленоватый цвет.
Внутри зон ионизированного водорода, ближе к горячим звездам, находятся pоны ионизированного гелия, а за внешней границей зон НII располагаются области ионизированного углерода. Зоны ионизированного газа непрерывно расширяются, т. к. их температура гораздо выше температуры окружающего межзвездного вещества. Расширению зон способствуют мощные потоки заряженных частиц из корон горячих звезд (звездный ветер). Траектории движения заряженных частиц завихряются межзвездными магнитными полями, обладающими, как правило, сложной структурой. Вклад пыли в излучение светлых туманностей слагается из отражения, рассеяния, поглощения и переизлучения в инфракрасную область спектра падающего на нее излучения.