СОДЕРЖАНИЕ
ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ, НАУКА, НАУЧНЫЙ МЕТОД, ПОЗНАНИЕ И ЕГО СТРУКТУРА
Общенаучные методы эмпирического познания
Общенаучные методы теоретического познания
Абстрагирование. Восхождение от абстрактного к конкретному
Идеализация. Мысленный эксперимент
Общенаучные методы, применяемые на эмпирическом и теоретическом уровнях познания
зарождения, становления И И РАЗВИТИЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Зарождение и развитие научных знаний в древнем мире
Астрономические знания и календарь
Исторические предпосылки возникновения цивилизации
Развитие горного дела и добычи полезных ископаемых
Развитие домашних промыслов и становления ремесла
Эволюция общественного сознания. Рациональные знания
Возникновение и становление обмена
География и основные характеристики цивилизаций древнего востока
Культура древневосточных цивилизаций
Астрономические знания древнего Египта и Междуречья
Вавилонская математика и ее применение в физике
Ахейская (микенская) цивилизация
Философия и наука античного мира
Формирование и развитие античной цивилизации
От "детскости" Гомера до атомистики Демокрита
Общая характеристика пифагореизма
Геоцентрическая система Птолемея
Спад в развитии античной науки
Основная характеристика эпохи средневековья
Наука на средневековом востоке
Естествознание в эпоху Возрождения
Основная характеристика эпохи Возрождения
Основные предпосылки гелиоцентризму
Н. Коперник и его гелиоцентрическая система мира
Джордано Бруно: мировоззренческие выводы из коперниканизму
Открытие законов движения планет
Жизнь, посвященная служению урана
Возникновение классической механики
"Математические начала натуральной философии" и их структура
Атомистические взгляды Ньютона
Ньютоновская Идея дальнего действия
От геометрического метода аналитической механики
Аналитическая механика материальной точки и динамика твердого тела Эйлера
Аналитическая механика системы материальных точек и тел Лагранжа
Развитие аналитической механики
Немеханическое трактовки принципа наименьшего действия Гельмгольца
Принцип наименьшего принуждения Гаусса
Возникновение и развитие электродинамики
Преобразование электричества на магнетизм
Преобразование магнетизма на электричество
Теория электромагнитного поля Максвелла
С. СОВРЕМЕННАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА
Понятие пространства и времени в философии и естествознании XVI11 -XIX веков
Развитие представлений о пространстве и времени в XX веке
Специальная теория относительности (часть I)
Специальная теория относительности (часть II)
Закон сохранения энергии в макроскопических процессах
Работа в механике, закон сохранения и превращения энергии в механике
Второй закон термодинамики и принцип возрастания энтропии
Порядок и хаос. Стрела времени
Проблема тепловой смерти вселенной. Флуктацийна гипотеза Больцмана
Синергетика. Рождение порядка из хаоса
Гипотеза де Бройля. "Волны материи"
Волновая функция. Волны вероятности. Образ атома
Причинность классическая и причинность квантовая
Фундаментальные физические взаимодействия
Классификация элементарных частиц
Характеристики субатомных частиц
Частицы - носители взаимодействий
Теория электрослабого взаимодействия
На пути к большому объединения
Проблемы энергетики (ядерные и термоядерные реакторы)
Мировые энергетические ресурсы и необходимость решения проблемы управляемого термоядерного синтеза
современной астрофизики и космологии
Закон Хаббла и исследования Слайфера
Модель горячей Вселенной. Реликтовое излучение
Некоторые трудности гипотезы расширяющегося Вселенной
Проблема внеземных цивилизаций
Гипотезы о происхождении галактик
Распределение квазаров в пространстве
Гипотезы о происхождении квазаров
Звездные скопления и ассоциации
Как образовалось семейство планет
СОВРЕМЕННАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА
Жизнь как особая форма движения материи
Основные свойства и признаки живых организмов
Структурные уровни организации жизни
Эволюционные идеи, концепции и гипотезы в додарвинивський период
Дальнейшее развитие теории эволюции. Дарвинизм XX века
приспособленность к среде обитания (адаптация)
Необратимость и неограниченность процесса эволюции
Хронология эволюции живой природы по данным палеонтологии
Место человека в системе животного мира. Доказательства животного происхождения человека
Качественное своеобразие человека как биосоциальной существа
Данные палеонтологии и антропологии о происхождении человека
Концепции В. И. Вернадского о биосфере
Основные требования к условиям, которые обеспечивают возникновение и развитие жизни
Основные этапы химической эволюции, предшествовавших абиогенеза
Возникновение пробионты и биологических мембран
Основные этапы эволюции живой природы
Основные характеристики биосферы
Возникновение атмосферы и гидросферы
Основные характеристики атмосферы
Влияние атмосферы на радиационный баланс Земли
Взаимодействие океана и атмосферы
Развитие и становление человека
Возникновение учения о ноосфере
Основные положения учения о ноосфере Э. Леруа и Тайяра де Шардена.
Концепция ноосферы Вернадского
Условия, необходимые для становления и существования ноосферы
А вот в спектрах I типа водорода почти нет. Из того факта, что оболочки сверхновых практически лишены водорода, можно сделать вывод, что перед вспышкой эти звезды прошли длительный эволюционный путь, в результате которого они потеряли богатые водородом-внешние слои, превратившись в компактные объекты, подобные белых карликов. Между тем сверхновые И типа - это красные гиганты и сверхгиганты.
Кроме того, звезды, вспыхивающие как сверхновые II типа, имеют сравнительно большую массу и должны быть молодыми. Они сосредоточены в рукавах спиральной галактики - а это верный признак молодости, потому что новорожденные звезды возникают из облаков газово-пылевого межзвездной среды, наполняет такие рукава. В эллиптических же галактиках очень малая плотность газово-пылевой среды и процесс образования звезд там уже давно почти прекратился, поэтому там и не может быть сверхновых II типа. Сверхновые же I типа связаны со звездами, которые прошли длительный эволюционный путь и поэтому могут наблюдаться во всех галактиках.
Причина взрыва звезды, который мы наблюдаем, как вспышка сверхновой, очевидно, заключается в том, что после "выгорания" ядерного топлива в центральных зонах звезды на последних стадиях эволюции может наступить критическая ситуация. Лишено источника энергии ядро (при достаточно большой массе) начинает катастрофически сжиматься, потому что внутреннее давление уже не в состоянии противодействовать гравитационной силе, которая стремится сблизить все частицы, и наступает гравитационный коллапс Лишенные поддержки внешние слои звезды как бы "упадут" на ядро, продолжает сжиматься. Внешние слои в процессе падения ударятся о сверхплотное ядро, состоится мгновенный разогрев вещества. С середины наружу пойдет ударная волна, которая будет разогревать холодную внешнюю оболочку красного гиганта и сорвет ее внешние слои.
В сверхновых I типа тоже наблюдается гравитационный коллапс. Причем здесь, по крайней мере, есть два варианта. Первый - звезды, вспыхивающие как сверхновые, находятся в двойных системах. Предполагают, что в таких системах более массивный компонент давно уже проеволюционував, превратившись в белого карлика. Другой, менее массивный компонент, стал сходить с главной последовательности уже в современную эпоху, превращаясь в красного гиганта. Когда он в процессе "разбухание" достигает некоторого критического радиуса, начинается перетекание его внешних слоев на первый компонент - белый карлик. Масса белого карлика увеличивается в результате аккреции (перетекание) по достижении критической массы наступает гравитационный коллапс и связанный с ним вспышка сверхновой I типа.
Другой механизм образования белого карлика с массой, превышающей критическую, может быть таким: при определенных условиях внешняя оболочка красного гиганта отделяется, превращаясь в планетарную туманность. Ядро этой планетарной туманности может иметь массу, превышающую чандрасекаривську границу. Такой объект может понести коллапса и начать образования сверхновой I типа.
В окрестностях Солнца почти каждая вторая звезда является двойной. Существуют системы из трех, четырех и даже шести звезд.
В Галактике обнаружено и более сложные звездные системы - рассеяны и шаровые звездные скопления. Сейчас известно уже более 1000 рассеянных скоплений. В каждом из них насчитывается от нескольких десятков до нескольких тысяч звезд. В основном это звезды главной последовательности, здесь мало красных гигантов и сверхгигантов. Группируются эти скопления вдоль Млечного Пути.
В шаровых скоплениях известно сотни тысяч звезд. Среди них мало бело-голубых, но много красных гигантов. Они равномерно концентрируются в центральной части Галактики. Недавно было установлено, что многие из них являются источником мощного рентгеновского излучения. Некоторые исследователи связывают это с аккрецией межзвездного газа на черные дыры находятся, по их мнению, в центре шаровых скоплений.
Более 100 000 000 000 звезд Галактики составляют 98% ее массы. Другие 2% ее вещества находятся в разреженном состоянии в виде газа и межзвездной пыли. Большая часть этого вещества скапливается, образуя огромные облака - галактические туманности, диаметры которых составляют сотни световых лет. Эти облака сосредоточены преимущественно вблизи галактической плоскости.
Легко заметить, что Млечный Путь от созвездия Орла до Скорпиона выглядит раздвоенным. В каждой из этих половин во многих местах встречаются "дыры", где ярких звезд практически не видно. Именно так и проявляют себя пылевые туманности. Это они плотно закрыли от нас ядро Галактики, находится в созвездии Стрельца. И лишь изредка, если поблизости газово-пылевой туманности оказывается горячая звезда, туманность "засвечивается". Она отражает свет звезды и становится видимой.
Галактические туманности бывают диффузные (светлые и темные) и планетарные. Диффузные туманности находятся внутри Галактики. Самая известная из них - светлая туманность в созвездии Ориона. Темные туманности выглядят как темные пятна на сияющем фоне Млечного Пути. Самая большая из них - в созвездии Водолея.
Самой яркой планетарной туманностью является туманность в созвездии Лиры. Диаметры планетарных туманностей в тысячи раз больше диаметра нашей Солнечной системы. Газообразные оболочки этих туманностей постоянно расширяются, удаляясь от центрального ядра со скоростью около нескольких километров в секунду. Очевидно, они связаны со взрывами новых.
Астрономы Древней Греции обнаружили, что Солнце перемешивается ежемесячно в направлении, противоположном суточному движения небосвода,
на, то есть обходит небесную сферу за 12 месяцев. Во времена Гипиарха годовой путь Солнца уже был хорошо изучен и разделен на 12 равных частей, причем каждая из них была обозначена символом близкого к ней созвездия, которое получило название знака зодиака. Очевидно, что известных в то время созвездий не хватило, и пришлось укоротить клешни Скорпиона, сформировав новое созвездие - Весы. Каждый зодиакальный знак занимает на эклиптике
ровно. В наше время за прецессии зодиакальные знаки не совпадают с соответствующими созвездиями. Так, 22 марта Солнце входит в зодиакальный знак Овна, фактически находясь в созвездии Рыб.
Впрочем, подобные мелочи не останавливают современных любителей астрологии и астрологических прогнозов.
Как бы нас это не обижало, но Солнце - обычная, заурядная звезда нашей Галактики. Мощность излучения Солнца составляет
Вт. Но только одну двухмиллионную часть его получает Земля. Температура Солнца - 5806 К. Средняя плотность вещества Солнца - 1,4 г / см3. Солнце вращается; продолжительность одного оборота экваториального пояса составляет 25 суток. Солнце - это раскаленная газовая пуля, и поэтому она не имеет резких границ. В связи с этим верхние слои газовой оболочки подразделяют на три концентрические оболочки: фотосферу, хромосферу и корону. Такое деление достаточно условно, так как вещество Солнца находится в непрерывном движении.
Внешний слой Солнца, излучающий непрерывный спектр, то есть ослепительно яркая оболочка, которую мы наблюдаем, как солнечный диск, - это фотосфера толщиной примерно 700 км. Над фотосферой расположена хромосфера, толщина которой составляет примерно 10 000 км. Следующая оболочка - внешняя, наиболее разреженная часть солнечной атмосферы - корона. Температура короны достигает 2 миллионов градусов.
Рассматривая Солнце в телескоп, легко заметить, что по яркости солнечная поверхность неоднородна. Фотосфера состоит из многих светлых ячеек - гранул. Яркость гранул на - 35% больше по сравнению с окружающим фоном. Следовательно, их температура выше на 300-400 К. Средняя продолжительность жизни гранул - около 7 минут. Затем гранула распадается, и на ее месте образуются новые. Как показали исследования, гранулы - это струи горячего газа, который поднимается вверх со скоростью 0,1-0,5 км / с, тогда как в зонах темных пятен газ опускается вниз.
Упоминания о солнечных пятнах встречаются еще в хрониках Древнего Китая. Количество пятен на Солнце колеблется в среднем в течение 11 лет от мала до велика значений. Размеры мелких пятен - несколько километров, большие же достигают даже 100 000 км. Оказалось, что напряженность магнитного поля вблизи пятен очень большая, это наталкивает на вывод, что пятна являются результатом выхода на поверхность Солнца мощных "жгутов" - трубок магнитных силовых линий.
Вблизи края солнечного диска наблюдаются так называемые факелы - более яркие зоны по сравнению с соседними участками. Факелы - постоянные спутники пятен. Они появляются на поверхности Солнца значительно раньше пятен и остаются еще несколько дней после того, как пятна исчезнут.
С хромосферы постоянно выбрасываются протуберанцы, которые представляют собой гигантские фонтаны и облака более плотного газа, поднимается над хромосферой на десятки и сотни тысяч километров.
Одним из самых мощных проявлений солнечной активности являются солнечные вспышки. В годы максимума активности регистрируется до 10 вспышек в сутки, а минимум - когда за несколько месяцев не наблюдается ни одного. Размеры зон, охваченных вспышками, - менее одной тысячи километров. Длительность вспышки - от 5 минут до нескольких часов. За это время выделяется энергия, эквивалентная взрыву 1 миллиона мегатонн водородных бомб.
Источниками энергии Солнца, как и любой звезды, является гравитационное сжатие и термоядерный синтез.
При сжатии газового шара выделяется энергия. Гравитационная энергия звезды
![]()
где М - масса звезды;
R - ее радиус;
G - гравитационная постоянная.
Половина энергии излучается, а другая часть расходуется на разогрев вещества.
Как показывает анализ, гравитационное сжатие может быть источником энергии звезды только на незначительном промежутке ее эволюции. Но за счет гравитационного сжатия вещество звезды разогревается до температуры около 10000000 градусов, вследствие чего начинаются термоядерные реакции.