Наша галактика другие галактики пространственные масштабы наблюдаемой вселенной

Билет 25

1 Работа сил электрического поля. Потенциаль­ность электрического поля. Потенциал и разность потенциалов; эквипотенциальные поверхности. Связь между напряжённостью и разностью потенциалов

Мощность по определению N = A/t, следовательно,
Русский ученый X. Ленц и английский ученый Д. Джоуль опытным путем в середине прошлого века установили независимо друг от друга закон, который называется законом Джоуля — Ленца и читается так: при прохождении тока по проводнику количество теплоты, выделившееся в проводнике, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока. .

2.Наша Галактика. Другие галактики. Простран­ственные масштабы наблюдаемой Вселенной. При­менимость законов физики для объяснения приро­ды космических объектов.

Галактика — это совокупность мил­лиардов звезд совместно с газом и пылью, удерживаемых в ограниченном пространстве силами гравитации.

Наше Солнце и все, видимые на небе звезды принадлежат к Галактике, час­то называемой Млечным Путем.

Диаметр нашей Галактики, по современным представлени­ям, около 100 000 световых лет. В состав Галактики, входит, по разным оценкам, от 100 миллиардов до одного триллиона звезд. В центре Галактики есть ядро, в котором звезды распо­ложены в тысячи раз гуще, чем той области Галактики, где находится Солнце. Согласно современным представлениям, в центре ядра Галактики находится массивная черная дыра массой в несколько миллионов солнечных масс.

Все звезды Галактики вращаются вокруг ее центра под действием сил всемирного тяготения. Так, Солнце совершает один оборот вокруг центра Галактики примерно за 200 миллио­нов лет, двигаясь со скоростью около 250 км/с (относительно центра Галактики).

По своей форме наша Галактика относится к спиральному типу галактик. В спиральных галактиках большая часть звезд находится в центральных ядрах и спиральных рукавах, кото­рые вращаются вокруг центра.

2. Другие Галактики.

В 1923 году Хаббл заметил, что все галактики по форме можно разделить на три типа: спираль­ные, эллиптические и неправильные.

Спиральные галакти­ки, к числу которых принадлежит наша Галактика и галак­тика Андромеды, составляют большинство всех галактик — около 70%.

К эллиптическим галактикам относится примерно четверть всех галактик. Неправильных галактик сравнительно мало — не более 5% от общего числа галактик (к ним при­надлежат, в частности, Магеллановы Облака).

Э. Хаббл предположил, что зарождаются галактики в виде эл­липтических, затем по мере их старения изменяются в спираль­ные и в конце концов умирают как неправильные галактики.

Как ни трудно себе это представить, но даже гигантские галактики образуют скопления, содержащие тысячи и десят­ки тысяч галактик.

3. Расширение Вселенной.

Вселенная образовалась примерно 13 милли­ардов лет назад.

Американский астроном Эдвин Хаббл выяснял зависимость скорости «удаления галактики с расстоянием до нее. Сопоставив все доступные ему данные, Хаббл обнаружил, что скорость удаления галактики прямо пропорциональна расстоянию до нее.

Из закона Хаббла следует, что примерно 13 миллиар­дов лет назад все галактики начали разбегаться из одной точки.

Все скопления галактик удаляются друг от друга таким образом, что расстояние между любыми двумя скоплениями увеличивается со скоростью, прямо пропорциональной этому расстоянию.

Другими словами, Вселенная расширяется.

4.Большой взрыв. Российский ученый А. А. Фридман доказал, что Вселенная не может «оста­ваться неизменной» — она должна либо расширяться, либо сжиматься.

Согласно теории Большого взрыва все вещество нашей Вселенной первоначально было сжато в первичное ядро — чрезвычайно горячий, плотный шар, который распался вслед­ствие сильнейшего взрыва.

Взрыв, наряду с излучением, при­вел к выбросу водорода, гелия и свободных электронов. Вы­брошенное в космос вещество расширилось и охладилось. Не­сколько миллионов лет спустя оно сконденсировалось в галак­тики. Вселенная продолжала расширяться, и галактики про­должали удаляться друг от друга.

Следующая фаза расширения называется часто «фотонной эрой», так как она характеризуется преобладанием излучения над веществом. Эта эра была довольно долгой — около мил­лиона лет. Она закончилась тогда, когда вследствие расшире­ния Вселенной температура упала до 3 000 К — при этой тем­пературе электроны и протоны начали образовывать атомы водорода, то есть вещество стало нейтральным и поэтому про­зрачным для электромагнитного излучения. Излучение «по­лучило свободу» и, постепенно расширяясь и охлаждаясь, стало, наконец, тем самым реликтовым излучением, которое сохранилось до наших дней.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.008 с) .

Источник

Вопрос 51: Наша Галактика. Другие галактики. Пространственные масштабы наблюдаемой Вселенной. Применимость законов физики для объяснения природы космических объектов.

Галактика Млечный Путь, называемая также просто Галактика (с заглавной буквы) — гигантская звёздная система, в которой находится Солнечная система, все видимые невооружённым глазом отдельные звёзды, а также огромное количество звёзд, сливающихся вместе и наблюдаемых в виде млечного пути.

Другие галактики: Млечный Путь — одна из многочисленных галактик Вселенной. Является спиральной галактикой с перемычкой типа SBbc по классификации Хаббла, и вместе с галактикой Андромеды (M31) и галактикой Треугольника (М33), а также несколькими меньшими галактиками-спутниками образует Местную группу, которая, в свою очередь, входит в Сверхскопление Девы.

Пространственные масштабы наблюдаемой Вселенной:

Астрофизич. наблюдения показывают, что в масштабах, превышающих сотни Мпк (самые крупные скопления галактик имеют размеры 10-20 Мпк), распределение материи можно считать однородным, а все направления во Вселенной равноправными.

Модель раздувающейся (инфляционной) Вселенной даёт возможность предположить, что пространственная однородность Вселенной, вызванная экспоненциальным расширением, сглаживающим все неоднородности, простирается на расстояния, намного превышающие размеры охваченной наблюдениями области Вселенной, но всё же на конечные масштабы. На границах этой области однородности, возможно, имеются экзо-тич. образования, предсказываемые теоретич. физикой,- доменные стенки, магнитные монополи и др., а за границей — др. области Вселенной (иногда их наз. «другими вселенными «) с иными свойствами, чем та область, к-рая доступна наблюдениям.

Применимость законов физики для объяснения природы космических объектов:

Для объяснения природы космических объектов используется:

Эффект Доплера. Спектроскопия. Абсолютно черное тело. Тригонометрия. Закон сохранения момента количества движения. Закон сохранения импульса. Закон уменьшения / увеличения освещённости.

Вопр52.Красное смещение в спектрах галактик. Современные взгляды на строение и эволюцию вселенной

Красное смещение — наблюдаемое для всех далёких источников (галактики, квазары) понижение частот излучения, свидетельствующее о динамическом удалении этих источников друг от друга и, в частности, от нашей Галактики, т.е. о нестационарности (расширении) Метагалактики. Красное смещение для галактик было обнаружено американским астрономом В. Слайфером в 1912-14; в 1929 Э. Хаббл открыл, что красное смещение для далёких галактик больше, чем для близких, и возрастает приблизительно пропорционально расстоянию. В теории относительности доплеровское красное смещение рассматривается как совместный результат движения источника относительно приёмника, и замедления течения времени в движущейся системе отсчёта

Современные взгляды на строение и эволюцию вселенной

Мир, Земля, Космос, Вселенная… Тысячелетиями пытливое человечество обращало свои взгляды на окружающий мир, стремилось постигнуть его, вырваться за пределы микромира в макромир. Величественная картина небесного купола, усеянного мириадами звезд, с незапамятных звезд волновала ум и воображение ученых, поэтов, каждого живущего на Земле и зачарованного любующегося торжественной и чудной картиной, по выражению Лермонтова. Что есть Земля, Луна, Солнце, звезды? Где начало и где конец Вселенной, как долго она существует, из чего состоит и где границы ее познания? Изучение Вселенной, даже только известной нам её части является грандиозной задачей. Чтобы получить те сведения, которыми располагают современные ученые, понадобились труды множества поколений. Вселенная бесконечна во времени и пространстве. Вселенная — это всё существующее. От мельчайших пылинок и атомов до огромных скоплений в-ва звездных миров и звездных систем. Поэтому не будет ошибкой сказать, что любая наука так или иначе изучает Вселенную, точнее, тем или иначе её стороны. Но существует научная дисциплина, объектом исследования которой служит сама вселенная или “Вселенная как целое” . Звезды во Вселенной объединены в гигантские Звездные системы, называемые галактиками. Звездная система. В составе которой, как рядовая звезда находится наше Солнце, называется Галактикой. Число звезд в галактике порядка 10^12 (триллиона) и т п

Источник

Наша звездная система -Галактика Млечный Путь

В ясном звёздном небе вижу два ковша я — Малая Медведица,

рядом с ней Большая.

С теми бы ковшами да на Млечный Путь,

молока парного в ковшик зачерпнуть.

Генрих Сапгир

Галактика Млечный Путь проходит по созвездиям: Возничего, Персея, Кассиопеи, Ящерицы, Цефея, Лебедя, Лисички, Стрелы, Орла, Щита, Змеи, Змееносца, Стрельца, Скорпиона, Жертвенника, Наугольника, Волка, Южного Треугольника, Циркуля, Центавра, Мухи, Южного Креста, Киля, Парусов, Кормы Компаса, Большого Пса, Единорога, Малого Пса, Ориона, Близнецов и Тельца. Наиболее широкая полоса Млечного Пути в созвездии Стрельца. Именно в этом направлении находится центр Галактики.

• Все объекты галактики двигаются относительно общего центра масс.

Иммануи л Кант в 1755 году считал, что Млечный Путь – это коллекция звезд, объединенных совместной гравитацией. Гравитационная сила заставляет объекты вращаться и приплющивает в форме диска. Идея о том, что Вселенная имеет «островную» структуру, неоднократно высказывалась в прошлом. Однако лишь в конце XVIII в. Гершель предложил первую модель строения нашей Галактики.Идея о том, что Вселенная имеет «островную» структуру, неоднократно высказывалась в прошлом.

ТИПЫ ГАЛАКТИК

В 1920-х годах Эдвин Хаббл классифицировал галактики . Типов галактик совсем немного- основных 4, с некоторыми дополнениями 6. Н аша Галактика- спиральная галактика с перемычкой.

Млечный Путь в небе широкая и вытянутая белой линией, напоминающей молочный след Milky Way (с англ. — «Млечный путь») .

Галактика простирается на 100 000 световых лет в диаметре. Вид сверху это выпуклость в центре, от которой исходят 4 крупных спиральных рукава. У нашей Галактики есть два главных рукава и два второстепенных. В рукаве Ориона расположена наша звездная система система. Млечный Путь перенося с собою все объекты вращается в космосе, . Солнечная система движется вокруг галактического центра ,галактика невероятно огромная, 230 миллионов лет необходимо на один оборот . Рукава исходят от галактического диска, охватывающего примерно 1000 световых лет. В центре Млечного Пути можно заметить выпуклость, заполненную пылью, звездами и газом.

СВЕРХМАССИВНАЯ ЧЕРНАЯ ДЫРА

в самом центре , в миллиарды раз превышающая по массе Солнце . Скорее всего, раньше она была намного меньше, но регулярный рацион из пыли и газа позволил ей вырасти. Это невероятная обжора, потому что иногда засасывает даже звезды. Конечно, напрямую ее увидеть невозможно, но гравитационное влияние отслеживается. Вокруг галактики расположен ореол горячего газа, где располагаются шаровые скопления и старые звезды .

Структура и состав Все ленной

Млечный Путь разделяет на два практически одинаковых полушария небесное пространство .

Центральная черная дыра

• Задание Используя приложение Google maps определить: планеты и спутники какой группы можно виртуально посетить и кратко охарактеризовать данные планеты.

https://www.google.com/maps/space/mercury/@-15.6667832,-143.0710195,22665362m/data=!3m1!1e3

Вид сверху :с труктура Млечного Пути

Вид системы рукавов Млечного Пути

Примерно 90% галактической массы уходит на темную материю она при вращении удерживает галактики от разрушений . Посмотрите видео, чтобы больше узнать о звездах Млечного Путь

Схема строения Галактики

• ЯДРО
• ЗВЕЗДНЫЙ ДИСК
• ГАЛО
• ШАРОВЫЕ СКОПЛЕНИЯ

Все галактики имеют красное смещение, значит, галактики разбегаются!

В 1929 году, исходя из наблюдений спектров галактик, американский астроном Эдвин Хаббл сформулировал закон: скорости удаления галактик возрастают пропорционально расстоянию до них:

Этот закон получил название закона Хаббла .

По стоянная Хаббла в настоящее время приним ается равной H = 70 км/(с•Мпк).

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УРОКА

ВНЕАУДИТОРНАЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Источник