Далёкие глубины Вселенной
Глава1.
Введение в астрономию
Внутри доступной наблюдениям части Вселенной содержится несколько десятков миллиардов крупных галактик различной формы.
Газ и пыль собраны в газопылевые облака, которые наблюдаются в виде диффузных светящихся туманностей и отражательных туманностей возле звёзд.
Наблюдаются рассеянные и шаровые звёздные скопления.
Средняя плотность вещества во Вселенной в виде звёзд, газа, пыли и галактик составляет всего около1,2 × 10 –26 кг/м 3 .
Самыми плотными объектами являются нейтронные звёзды.
Наблюдаются остатки взрывов сверхновых звёзд, в которых вещество разлетается со скоростью в тысячи километров в секунду, в результате чего образуются релятивистские частицы.
В центре Млечного Пути находится сверхмассивная чёрная дыра.
Для изучения самых далёких небесных тел астрономы строят гигантские телескопы, чтобы различить как можно меньшие детали небесных тел.
Чтобы избавиться от влияния атмосферы и изучать излучение небесных тел в рентгеновских, γ- и инфракрасных лучах, запускают космические телескопы.
Структура и масштабы Вселенной
Наука о небесных телах получила название астрономия (от древнегреческих слов «астрон» — звезда и «номос» — закон). Она изучает их видимые и действительные движения и законы, определяющие эти движения; формы, размеры, массы и рельеф поверхности; природу и физическое состояние небесных тел; взаимодействие между ними, их эволюцию — вероятную прошлую историю и будущее развитие. Объект исследований астрономов — вся Вселенная в целом.
Внутри доступной наблюдениям части Вселенной имеются несколько десятков миллиардов галактик. Каждая галактика содержит десятки и сотни миллиардов звёзд. Полное число звёзд в наблюдаемой части Вселенной составляет порядка 1022.
При фотографировании неба в самые мощные телескопы удаётся зафиксировать до 10 миллиардов звёзд. Практически все они принадлежат нашей Галактике, которой ещё в древности дали название Млечный Путь.
Астрономы измерили расстояния до многих звёзд. Расстояние до ближайшей к нам звезды Проксимы Центавра составляет 4,2 св. г. Значение «несколько световых лет» характеризует среднее расстояние между звёздами в Млечном Пути.
Наряду со звёздами и планетами, во Вселенной имеются газ и пыль. Масса газа и пыли в галактиках почти в сто раз меньше, чем масса, заключённая в звёздах
Самые разреженные области Вселенной — это пространство между галактиками, а самые плотные — ядра звёзд. Если средняя плотность Солнца составляет около 1400 кг/м3, почти как плотность воды, то в центре Солнца уже около 150 000 кг/м3.
Астрономам удалось измерить и рассчитать температуры различных небесных тел и областей космоса. Так, самыми холодными оказались плотные облака газа и пыли, удалённые на большие расстояния от звёзд, — в них температура составляет всего несколько Кельвинов. Именно в этих областях образуются новые звёзды.
На поверхности Солнца температура равна примерно 6000 К, а в его центре — около 15 000 000 К. В некоторых звёздах температура в центре достигает миллиардов Кельвинов. Благодаря высоким температурам в них протекают термоядерные реакции и образуются все, в том числе тяжёлые химические элементы.
Последние наблюдения показали, что Вселенная расширяется с ускорением. По наблюдениям ускоренного удаления галактик не так давно была открыта новая сила Всемирного отталкивания. Природа этой силы пока не ясна. Кроме этого, было установлено, что основную часть Вселенной занимают тёмная материя и тёмная энергия, а обычное вещество составляет всего несколько процентов.
Далёкие глубины Вселенной
Современная астрономия нацелена на изучение самых далёких областей Вселенной и детальной структуры небесных тел. В последние десятилетия были построены несколько обсерваторий с гигантскими телескопами.
Следует отметить южную международную астрономическую обсерваторию в Чили на высоте около 5000 метров. Очень Большой Телескоп, состоящий из четырёх телескопов с диаметрами 8,2 м каждый. С помощью компьютерных технологий они могут работать вместе как гигантский интерферометр, с угловым разрешением в несколько миллисекунд дуги.
Хороший астрономический климат в обсерватории и чувствительные инфракрасные приёмники света, позволил проникнуть в центр Млечного Пути через облака газа и пыли, которые непрозрачны для видимого света, изучить движение отдельных звёзд в центре и обнаружить сверхмассивную черную дыру в нём.
Чтобы исключить влияние атмосферы на результаты наблюдений, астрономы запускают телескопы за пределы земной атмосферы.
Используя длительные экспозиции, впервые были получены изображения протогалактик, первых сгустков материи, которые сформировались менее чем через миллиард лет после Большого взрыва.
В настоящее время в космическом пространстве работает российская космическая обсерватория «Радиоастрон». Телескоп двигается по очень вытянутой орбите с апогеем до 360 000 км. Радиоастрон позволяет получить информацию о структуре галактических и внегалактических радиоисточников на угловых масштабах до 8 микросекунд дуги (8 × 106″).
Сейчас в космическом пространстве вокруг Земли вращается гамма телескоп имени Ферми. Так как гамма излучение образуется при высокоэнергичных процессах, рождения и аннигиляции частиц и античастиц, при ядерных реакциях, то телескоп позволяет исследовать эти процессы в небесных телах. Многие астрономы склонны думать, что в гамма излучении себя проявляют необычные свойства тёмной материи.
Большое развитие получила нейтринная астрономия. Её методами удалось заглянуть внутрь Солнца и в ядра взрывающихся сверхновых звёзд. Совершенно новое направление представляет гравитационно-волновая астрономия. Её первые успехи связывают с прямым наблюдением гравитационного излучения, которое, по-видимому, образовалось при слиянии двух чёрных дыр.
Подведём итоги
ВОПРОСЫ ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ:
Объект с каким минимальным линейным размером мы сможем различить в галактике Туманность Андромеды, расстояние до которой 2,5 млн св. лет, с помощью «РадиоАстрона»?
Скорость волокон в Крабовидной туманности составляет 1500 км/с. Расстояние до неё 6500 св. лет. Через сколько лет мы сможем заметить это перемещение в телескоп с диаметром 86 м с пространственным разрешением 0,004′′?
Чем отличаются исследования в области астрономии от исследований в области физики и биологии?
Справочник
Источник
Урок по астрономии 10 класс далекие глубины вселенной
Занимайтесь онлайн с русскоговорящими репетиторами
- Помогаем детям из русских школ за границей
- Для детей на домашнем обучении
Войти с помощью:
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Всего 1 материал
Подарочные сертификаты
Если Вы не нашли темы для своего учебника, то можете добавить оглавление учебника и получить благодарность от проекта «Инфоурок».
Более 50% россиян со школьниками в семье считают цифровое портфолио небезопасным
Время чтения: 3 минуты
Петербургская школьница набрала 300 баллов на ЕГЭ
Время чтения: 1 минута
Путин рассказал о разовых выплатах на подготовку детей к школе
Время чтения: 1 минута
Минобрнауки рекомендовало своим организациям вакцинировать сотрудников
Время чтения: 1 минута
В Подмосковье планируют построить 20 новых школ к концу 2021 года
Время чтения: 1 минута
Российских студентов будут обучать цифровым компетенциям
Время чтения: 1 минута
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Источник
Урок по астрономии 10 класс далекие глубины вселенной
Занимайтесь онлайн с русскоговорящими репетиторами
- Помогаем детям из русских школ за границей
- Для детей на домашнем обучении
Войти с помощью:
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Всего 4 материала
Подарочные сертификаты
Если Вы не нашли темы для своего учебника, то можете добавить оглавление учебника и получить благодарность от проекта «Инфоурок».
Минобрнауки рекомендовало своим организациям вакцинировать сотрудников
Время чтения: 1 минута
Дети до семи месяцев невосприимчивы к визуальной маскировке
Время чтения: 3 минуты
Более 50% россиян со школьниками в семье считают цифровое портфолио небезопасным
Время чтения: 3 минуты
Петербургская школьница набрала 300 баллов на ЕГЭ
Время чтения: 1 минута
Минобрнауки порекомендовало вузам провести выпускные онлайн
Время чтения: 1 минута
Второе высшее образование в творческих вузах станет бесплатным
Время чтения: 1 минута
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Источник
План-конспект урока астрономии для 10 (11) класса «Конечность и бесконечность Вселенной»
План-конспект урока астрономии для 10 (11) класса
учителя Кузьминской Оксаны Михайловны
Тема урока: «Конечность и бесконечность Вселенной»
Ознакомление учащихся с уникальным объектом — Вселенной в целом, с тем как связан закон всемирного тяготения с представлениями о конечности или бесконечности Вселенной; рассказать о фотометрическом парадоксе, о теоретических положениях общей теории относительности, лежащих в основе построения космологических моделей Вселенной.
Повторить, как формулируется закон всемирного тяготения, вспомнить, из каких объектов состоит Вселенная; объяснить, как наукой доказывается связь закона всемирного тяготения с представлениями о конечности и бесконечности Вселенной; изучить противоречия фотометрического парадокса; объяснить необходимость привлечения общей теории относительности для построения модели Вселенной.
Развивать логическое мышление путём систематизации фактов, наблюдательность, формировать научное мировоззрение, развивать познавательную активность, умения делать выводы, применять полученные знания для объяснения астрономических явлений.
Формировать коммуникативные компетенции, развивать умения слушать других и говорить, содействовать формированию мировоззренческой идеи познаваемости явлений и свойств окружающего мира.
Оборудование к уроку : компьютер, проекционное оборудование.
Тип урока : урок формирования новых знаний.
Мотивационный этап: постановка проблемы.
Этап изучения нового материала: материал, изложенный в учебнике + дополнительный материал и просмотр учебно-познавательного видеофрагмента.
Закрепление изученного материала. Рефлексия.
Астрономия изучает не только отдельные небесные тела и их группы: звезды, планеты, скопления звезд, галактики и их скопления, объектом ее изучения является Вселенная как единое целое. При изучении небесных тел мы можем сравнивать их между собой, проследить их революцию. При изучении Вселенной мы этого делать не можем, так как Вселенная уникальна, мы не можем посмотреть на нее со стороны и сравнить с другой Вселенной.
Вспомним, как формулируется закон всемирного тяготения? Из каких объектов состоит Вселенная? Сегодня на уроке необходимо установить, как связан закон всемирного тяготения с представлениями о конечности и бесконечности Вселенной; какие противоречия раскрывает фото метрический парадокс; почему необходимо привлечение общей теории относительности для построения модели Вселенной.
об общей теории относительности и расширении Вселенной. Далее: рассказ учителя с использованием мультимедийной презентации (за основу материал, изложенный в учебнике, п.34).
Закрепление изученного материала: Что изучает космология? Что такое фотометрический парадокс? Что представляет собой общая теория относительности и какое значение она имеет для астрономии?
Предлагается учащимся оценить свою деятельность на уроке по пятиступенчатой шкале (шкала выводится на экран):
1 балл — «Я ничего не понял и не достиг на уроке»;
2 балла — «Я понял не всё, мне нужно подумать, изучить материал самостоятельно»;
3 балла – «Я в целом понял всё, но у меня были затруднения»;
4 балла — «Я всё понял, но не всё успел записать»;
5 баллов- «Я всё понял, всё успел сделать».
Балл ответа пишется на заготовленных листочках-стикерах и сдаётся учителю для ознакомления и анализа.
Составить синквейн на тему «Фотометрический парадокс».
Синквейн очень хорошо помогает синтезировать и анализировать информацию. Классический традиционный синквейн составляется так:
Первая строчка – это тема, существительное или местоимение;
Вторая строчка – два прилагательных или причастия, они коротко характеризуют тему, описывая ее;
Третья строка – это три слова глаголов или деепричастий, раскрывающие действие;
Четвертая строчка – мнение автора об описываемой теме в четырех словах;
Пятая строчка – итоговая, суть темы, состоящий из одного слова и любой части речи.
Фотометрический, космологический, научный.
Противоречит, затрудняет, опровергает.
Вселенная ограничена горизонтом частиц.
Литература для учащихся:
В.М. Чаругин «Астрономия. 10–11 кл.», гл. 8 «Строение и эволюция Вселенной»
Использованные ресурсы сети Интернет:
Источник