Тест по астрономии Структура и масштабы Вселенной 10-11 (Что является …)
Правильные ответы
1. Что является предметом астрономических исследований?
2. Что изучает наука астрономия?
Видимые и действенные движения звёзд, их форму, размер
3. Сколько примерно звёзд содержит каждая галактика?
4. Сколько всего существует звёзд?
5. Несмотря на большое значение массы звёзд, главное свойство видимой Вселенной — это …
6. Как называется наша Вселенная?
7. Какая звезда самая ближняя к нашей планете после Солнца?
8. Какая галактика находится ближе всего к нашей?
9. Что существует во Вселенной кроме звёзд?
Всё перечисленное выше
10. Какая температура в центре Солнца?
1. Что является предметом астрономических исследований?
Небесные тела Звёзды Землю
2. Что изучает наука астрономия?
Видимые и действенные движения звёзд, их форму, размер Характеристики звёзд Нашу планету
3. Сколько примерно звёзд содержит каждая галактика?
Несколько сотен Нексколько миллионов Несколько миллиардов
4. Сколько всего существует звёзд?
10 22 10 23 20 22
5. Несмотря на большое значение массы звёзд, главное свойство видимой Вселенной — это …
глубина пустота объемность
6. Как называется наша Вселенная?
Большая Медведица Млечный Путь Галактика Андромеды
7. Какая звезда самая ближняя к нашей планете после Солнца?
Нембус Проксима Центавра Мирах
8. Какая галактика находится ближе всего к нашей?
Галактика Андромеды Галактика Треугольника Галактика Боде
9. Что существует во Вселенной кроме звёзд?
Пыль Газ Всё перечисленное выше
10. Какая температура в центре Солнца?
15000000 К 6000 К 10000000 К
Вселенная
Вселенная — не имеющее строгого определения понятие в астрономии и философии. Оно делится на две принципиально отличающиеся сущности: умозрительную (философскую) и материальную, доступную наблюдениям в настоящее время или в обозримом будущем. Если автор различает эти сущности, то, следуя традиции, первую называют Вселенной, а вторую — астрономической Вселенной или Метагалактикой (в последнее время этот термин практически вышел из употребления).
В историческом плане для обозначения «всего пространства» использовались различные слова, включая эквиваленты и варианты из различных языков, такие как «космос», «мир», «небесная сфера». Использовался также термин «макрокосмос», хотя он предназначен для определения систем большого масштаба, включая их подсистемы и части. Аналогично, слово «микрокосмос» используется для обозначения систем малого масштаба.
Любое исследование, любое наблюдение, будь то наблюдение физика за тем, как раскалывается ядро атома, ребёнка за кошкой или астронома, ведущего наблюдения за отдалённой галактикой, — всё это наблюдение за Вселенной, вернее, за отдельными её частями. Эти части служат предметом изучения отдельных наук, а Вселенной в максимально больших масштабах, и даже Вселенной как единым целым занимаются астрономия и космология; при этом под Вселенной понимается или область мира, охваченная наблюдениями и космическими экспериментами, или объект космологических экстраполяций — физическая Вселенная как целое.
Источник
Самый распространённый элемент во вселенной
Безусловно, что в нашем понимании вселенная это нечто единое целое. Но имеющее свою структуру и состав. Сюда относятся все небесные тела и объекты, материя, энергия, газ, пыль и многое другое. Все это образовалось и существует, независимо от того, видим ли мы это или ощущаем.
Учёные давно рассматривают такие вопросы: Что же образовало такую вселенную? И какие элементы её наполняют?
Сегодня мы поговорим о том, какой элемент самый распространённый во вселенной.
Водород
Оказывается этот химический элемент самый лёгкий в мире. Кроме тго, его одноатомная форма составляет примерно 87% всего состава вселенной. Помимо того, он содержится в большинстве молекулярных соединений. Даже в воде, или, к примеру, он является частью органических веществ. Вдобавок водород выступает особенно важной составляющей частью кислотно-основных реакций.
Кроме того, элемент растворим в большинстве металлах. Что интересно, водород не обладает запахом, цветом и вкусом.
В процессе изучения, учёные называли водород горючим газом.
Как только не определяли его. В своё время он носил имя рождающий воду, а затем водотворное вещество.
Лишь в 1824 году ему присвоили название водород.
Во вселенной водород входит в состав 88,6% всех атомов. Остальное в большем количестве составляет гелий. И лишь малая часть это прочие элементы.
Следственно, звёзды и другие газы имеют в своём составе в основном водород.
Кстати, опять же он имеется и в звёздных температурах. Однако в виде плазмы. А в космическом пространстве он представлен в виде молекул, атомов и ионов. Интересно, что водород способен формировать молекулярные облака.
Характеристика водорода
Водород уникальный элемент, так как не имеет нейтрон. Он содержит лишь один протон и электрон.
Как указывалось, это самый лёгкий газ. Важно, что чем меньше масса молекул, тем выше их скорость. На это не влияет даже температура.
Теплопроводность водорода одна из высоких среди всех газов.
Помимо всего прочего, он хорошо растворим в металлах, что влияет на его способность диффундировать через них. Иногда процесс приводит к разрушению. К примеру, взаимодействие водорода и углерода. В этом случае происходит декарбонизация.
Появление водорода
Возник во вселенной после Большого взрыва. Как и все химические элементы. По теории, в первые микросекунды после взрыва температура вселенной была выше 100 млрд градусов. Что образовало связь трёх кварков. В свою очередь, эта взаимодействие создало протон. Таким образом, возникло ядро атома водорода. В процессе расширения температура упала, и кварки образовали протоны и нейтроны. Так, на самом деле, возник водород.
Гелий
В промежутке от 1 до 100 секунд после образования вселенной часть протонов и нейтронов соединилась. Тем самым образовав другой элемент-гелий.
В дальнейшем расширение пространства и как следствие снижение температуры приостановило соединительные реакции. Что важно, они вновь запустились внутри звёзд. Так образовались атомы других химических элементов.
В результате получается, что водород и гелий являются основными двигателями образования остальных элементов.
Гелий вообще является вторым по распространённости элементом во вселенной. Его доля составляет 11,3% всего космического пространства.
Свойства гелия
Он, так же как и водород, не имеет запаха, цвета и вкуса. Вдобавок, это второй по лёгкости газ. Но его температура кипения самая низкая из всех известных.
Гелий — это инертный, нетоксичный и одноатомный газ. Теплопроводность его высокая. По этой характеристике он вновь стоит на втором месте после водорода.
Добыча гелия осуществляется методом разделения при низкой температуре.
Интересно, что раньше гелий считали металлом. Но в процессе изучения определили, что это газ. При том, основной в составе вселенной.
Все элементы на Земле, за исключением водорода и гелия, породила миллиарды лет назад алхимия звезд, часть которых является ныне неприметными белыми карликами где-то на другой стороне Млечного Пути. Азот наших ДНК, кальций наших зубов, железо нашей крови, углерод наших яблочных пирогов созданы в недрах сжимающихся звезд.
Применение элементов
Человечество научилось добывать и применять с пользой для себя химические элементы. Так водород и гелий применяют во многих сферах деятельности. Например в:
- пищевой промышленности;
- металлургии;
- химической промышленности;
- нефтепереработке;
- производстве электроники;
- косметической промышленности;
- геологии;
- даже в военной сфере и др.
Как видно, эти элементы играют важную роль в жизни вселенной. Очевидно, само наше существование напрямую зависит от них. Мы знаем, что ежеминутно происходит рост и движение вселенной . И несмотря на то, что они по отдельности небольшие, все вокруг основано из этих элементов.
Поистине, водород и гелий, также как другие химические элементы, уникальны и удивительны. Пожалуй с этим невозможно поспорить.
Источник
Из чего состоит Вселенная?
Вы все еще удивляетесь, когда слышите, что ученые обнаружили воду на экзопланете? В действительности, это обыденный факт, который имеет мало интереса для поиска жизни за пределами нашей планеты. В рамках вселенной есть масса других, более удивительных вещей, о которых мы постараемся Вам рассказать в нашем материале. А о распространенности воды Вы сможете узнать из следующей публикации.
Нормальная материя – 5%
Когда речь идет о составе Вселенной, в первую очередь нужно отметить более привычные для нас вещи. Их можно условно объединить в одну категорию «нормальной материи».
Нормальная материя включает: звезды и галактики, газы и нейтрино.
Согласно разным опросам, людям преимущественно кажется, что наша Вселенная в основном состоит из звезд и планет. Кто-то также добавляет газы и черные дыры. Визуально, если учитывать возможности человеческого глаза, телескопы и рядовое современное оборудование, это действительно так.
Вы можете удивиться, но, если мы обратимся глубже в науку, сможем узнать, что вся «нормальная материя» занимает лишь 5% от состава Вселенной. Рассмотрим все составляющие этой материи детальнее.
Тяжелые элементы – 0,03%
В течении первых 500 миллионов лет после рождения нашей Вселенной, единственными существующими элементами оставались водород и гелий . Для образования других, тяжелых элементов, потребовался период рождения и смерти звезд.
Формирование тяжелых элементов происходит, когда звезда сжигает водород или другие элементы в своем ядре . После своей смерти, звезда разбрасывает сформировавшиеся элементы в пространстве в результате образования туманности или взрыва сверхновой. Эти разбросанные элементы в дальнейшем служат для создания новых звезд, планет и других объектов.
Процесс является достаточно медленным, поэтому в нашей Вселенной находится всего 0,03% тяжелых элементов от общего состава.
Нейтрино – 0,3%
Нейтрино создаются во время ядерного синтеза, практически не имеют массы и двигаются со скоростью света. Они имеют крайне слабое взаимодействие с веществом. Изучение нейтрино позволило определить скорость ядерного синтеза Солнца и других звезд, а также подсчитать их количество во Вселенной. Согласно расчетам, эта цифра составляет около 0,3% от всего состава Вселенной.
Звезды – 0,4%
Когда Вы смотрите на ночное небо, то видите много ярких объектов. Практически все их них – звезды. В нашей системе присутствует только одна звезда – Солнце. Однако уже в рамках нашей галактики Млечный путь, их количество возрастает до 200-400 миллиардов . Сложно представить, сколько звезд существует во всей Вселенной. Тем не менее, несмотря на их внушительные размеры и невероятную распространенность, в общем составе они занимают всего 0,4%. Совсем мало.
Газы – 4%
Газы обычно занимают пространство между звездами и даже галактиками. Они более распространены, и преимущественно представлены только водородом и гелием. В основном, мы не видим этот газ через телескоп. Для его обнаружения помогает более сложное оборудование, базирующееся на обнаружении радиоволн, инфракрасных и рентгеновских волн. Но даже газу не удается занять какое-то существенное место в составе Вселенной.
Темная материя – 22%
При детальном анализе галактик, кластеров галактик и их взаимодействия ученые обнаружили, что весь объем газа и пыли не объясняет то, что мы наблюдаем. Согласно подсчетам, около 80% массы в галактиках невидимы на любой длине волны света, радиоволнах и гамма-лучах.
Происхождение этой таинственной массы неизвестно. На сегодняшний день лучшим предложением из существующих является холодная темная материя. Предполагается, что это частицы, схожие с нейтрино, но обладающие гораздо большей массой. Согласно некоторым предположениям, они могли появиться в результате теплового взаимодействия при ранней формации галактик. Пока ученым не удалось обнаружить или искусственно создать темную материю в лабораторных условиях.
Темная энергия – 73%
Понимание темной материи без детального изучения этого вопроса достаточно сложно. Понять темную энергию еще сложнее. Это вещество, которое должно составлять наибольший процент состава Вселенной. И, конечно же, эта составляющая наименее понятна для науки. Вполне вероятно, что темная энергия и вовсе не является очень массивной. Она может существовать в качестве странного и пока необъяснимого свойства пространства-времени. Также, она может быть некой необъяснимой формой энергетического поля, которое буквально пронизывает всю вселенную. Или чем-то совсем другим. Мы пока не знаем. Чтобы понять темную энергию, нам потребуется много времени и гораздо больше информации.
Очень часто можно увидеть, что процентное соотношение разных веществ изменяется. Не воспринимайте это как ошибку. Измерить состав Вселенной крайне точно, в частности, когда существует неизученная темная материя и темная энергия. Показатели в любых таблицах должны сходиться приблизительно к 70% темной энергии, 25% темной материи и 5% нормальной материи.
Мы благодарны Вам за чтение наших материалов!
Подписывайтесь на канал Achernar и получайте больше интересных публикаций в своей ленте. Вы можете найти нас и на других площадках:
Источник
Белая Дыра. Новое открытие ученых взбудоражило научный мир
Наша Вселенная состоит из планет, звезд, космической пыли и газа, а также темной материи и черных дыр. Все остальные элементы так или иначе являются производными от перечисленных, возникающими при взаимодействии или столкновении. Специалисты пытаются понять происхождение этих объектов, чтобы узнать, как они появились и как менялись со временем. В целом ученые выстроили более-менее реалистичную теорию. Но всё ли в ней понятно? Ученым известно о загадочной субстанции, которую нельзя увидеть или пощупать. Поэтому существование черных дыр является большим вопросом, поскольку доказать этот факт не так-то просто. Кроме того, многие предполагают, что наряду с черными дырами существуют их антиподы — белые дыры.
Шон Кэррол, являющийся физиком в Калифорнийском технологическом университете, считает, что белые дыры являются физическими объектами, вот только их сложно заменить из-за непродолжительности существования. Как долго могут существовать белые дыры, неизвестно. Белые дыры — это такие субстанции, в которые ничто не может попасть, они отбрасывают всё, что к ним приближается. Кэррол считает, что белые дыры образовываются там, где имеется совершенная пустота, хотя это и не согласуется со многими космическими законами. Ведь во Вселенной практически не имеется пустотных мест, пространство занято космической пылью и космическим газом почти везде, просто их нельзя заметить человеческому глазу. Совершенный вакуум может существовать только в условиях лаборатории. Тем не менее, физик и его коллеги уверены в существовании белых дыр, причем их математические и геометрические параметры почти такие же, как у черных.
Как доказать белые дыры?
О существовании белых дыр первые узнали в 1964 году, тогда о них заговорил И.Д. Новиков, а Н.С. Кардашёв развил эту гипотезу. Немногим позже загадочная субстанция заинтересовала известного астрофизика Стивена Хокинга. Тогда считалось, что белая дыра формируется при выходе веществ черной дыры из горизонта событий, в то время черная дыра должна двигаться в противоположном направлении от термодинамических временных стрел. Поэтому черные и белые дыры, скорее всего, не могут существовать отдельно друг от друга. Шварцшильдом и Керром было предложено математическое объяснение одновременного существования черных и белых дыр. Керр также предложил, что появление загадочного объекта связано с проникновением одной черной дыры в другую. Некоторые ученые выдвинули гипотезу, что белые дыры начали возникать после произошедшего Большого Взрыва, или же сам Большой взрыв является такой субстанцией.
Представим черную дыру, которая совершает вращение. В соответствии с общей теорией относительности Эйнштейна, в результате такого вращения сингулярность замыкается в кольцо. По черной дыре, находящейся в таком состоянии, можно пройтись и остаться в живых. Если найти выход и пробраться по червоточине, то белая дыра вытолкнет вас в совершенном другом пространстве и времени.
Критика белых дыр
Специалист в области астрофизики Эндрю Гамильтон не согласен с такими гипотезами, ведь подобных объектов существовать не может. Если сделать проекцию математического решения для такой дыры на имеющуюся Вселенную, то сейчас здесь должны быть только черные дыры, белые дыры и червоточины. И никакой материи, радиации и энергии. Ученый полагает, что существование белой дыры невозможно даже потому, что если что-то проникает в черную дыру, то оно просто ее закупоривает, поэтому подобраться к белой дыре будет невозможно.
На этой почве возникало множество дискуссий, ведь масса специалистов не согласна с Гамильтоном, поскольку он не учел все космические законы. В 2006 году произошла рентгеновская вспышка в созвездии Индейца, и ученые считают, что она подходит на роль белой дыры. От нашей планеты ее отделяют полтора миллиона световых лет. Вспышки происходят постоянно, поэтому явление отнюдь не редкое. Различают несколько видов такого явления. Некоторые имеют продолжительность в несколько секунд, а другие могут существовать часами. Наблюдаемая в 2006 году вспышка имела свои особенности, поскольку сначала она длилась 5 секунд, а чуть позже — 102 секунды. Обычно такие вспышки порождаются массивными сверхновыми, но в данном случае поблизости они отсутствовали, а значит, природа вспышки не ясна. Алон Петер выдвинул предположение, что эта уникальная вспышка образовалась при взрыве белой дыры.
И немного об инопланетянах
Стоит упомянуть о существовании альтернативных версий об этом объекте. В прошлом веке среди некоторых ученых бытовало мнение, что белые дыры образуются инопланетными космолётами, имеющими особый принцип перемещения. Большинство научных умов, конечно, отвергло эту теорию.
Источник