Содержание

Открытый урок на тему:Закон Всемирного тяготения. | Презентация к уроку по физике (9 класс) на тему:

1

Организационный

этап

Психологически настроить учащихся на учебную деятельность.

Добрый день! Я рада нашей встрече. Надеюсь, что наш урок пройдет интересно, с большой пользой для вас.

(Деятельность организационная)

Ученики слушают учителя и настраиваются на изучение и восприятие нового материала.

Сообщают об отсутствующих.

1

Позитивное отношение к получению знаний, к познавательной деятельности. Сотрудничество с учителем. Умение слушать.

2

Этап мотивации

поставить познавательную задачу.

Слайд№1

Миллионы людей выдели, как падают яблоки , но только Ньютон спросил почему? -Бернард Барух.

Слайд№2

Сегодня на уроке мы с вами  сделаем сложные вещи простыми. Шире раскроем понятие взаимодействия тел на примере этого закона и ознакомимся  с областью действия гравитационных   сил.

Попытайтесь, на основе нашего разговора, сформулировать цель урока.

Слушают учителя и формулируют задачу урока.

2

Принимать участие в беседе, формулировать и ставить познавательные задачи.

Уметь планировать свою деятельность в соответствии с целевой установкой.

Взаимодействуют с учителем во время фронтальной беседы.

3

Этап актуализации знаний

Активизация знаний учащихся, необходимых для изучения нового материала, формирование мотивации учащихся.

Начнем наш урок с того, что мы уже знаем. Вспомним и ответим на следующие вопросы:

    — Почему в воздухе кусочек ваты падает с меньшим ускорением, чем железный шарик?

 — Кто первым пришел к выводу о том, что свободное падение является равноускоренным движением?

 -В чем заключается физический смысл g?

-Почему тела, брошенные горизонтально падают на Землю?

-Какую силу называют силой тяжести?

     Учитель выслушивает ответы учащихся. Выявляет уровень знаний и определяет типичные недостатки.

Слушают учителя и выполняют задания, тренирующие отдельные способности к учебной деятельности, мыслительные операции и учебные навыки.

Делают выводы анализируя задачи.

Делают рисунки к задачам.

Делают чертежи к задачам. Анализируют экспериментальные задачи.

8

Осуществлять актуализацию полученных знаний

Биографические данные учёных законы которых рассматриваем: Галилео Галлией, Исаак Ньютон.

Слайд№4

выбирать действия в соответствии с поставленной задачей, использовать речь для регуляции своего действия. 

Формулировать мысли.

Работать со справочным материалом.

Чтение высказываний других учёных  о Галилео Галлией и Исааке Ньютоне.

Вступать в учебный диалог.

 Формировать самооценку на основе успешности учебной деятельности, мотивацию учебно-познавательной деятельности.

Использовать знания накопленные на уроках Географии и Физике.

Использовать знания о данных учёных накопленные в ходе учебной деятельности.

4

Этап «открытия» новых знаний

«Открытие»  новых знаний, а именно знакомство с законом всемирного тяготения; с гравитационной постоянной; с применением закона при выполнении качественных и количественных задач.

Теперь открываем свои тетради и записываем число и тему урока (Рассказ сопровождается презентацией).

В курсе физики 7 класса мы изучали явление всемирного тяготения: между всеми телами во Вселенной действуют силы тяготения. К выводу о существовании сил всемирного тяготения (гравитационных сил) пришел Ньютон в результате изучения движения Луны вокруг Солнца. Ньютон смог найти закон их взаимодействия, т.е. формулу для расчета гравитационной силы между двумя телами. Эта формула имеет следующий вид:

где F — – модуль вектора силы гравитационного притяжения между телами с массами m1 и m2   ([F] = [H])

R — расстояние между телами ([R] = [м])

 G – гравитационная постоянная ([G] = [Н·м2/кг2 ])

Значение гравитационной постоянной опытным путем доказал Кавендиш (слайд с опытом представлен в презентации)

G = 6,67·10–11 Н·м2/кг2

Cилы тяготения или иначе гравитационные силы, действующие между двумя телами
-дальнодействующие; 
— для них не существует преград;
-направлены вдоль прямой, соединяющей тела;
-равны по величине;
— противоположны по направлению.

Многие явления в природе объясняются действием сил всемирного тяготения. Движение планет в Солнечной системе, искусственных спутников Земли, траектории полета баллистических ракет, движение тел вблизи поверхности Земли – все они находят объяснение на основе закона всемирного тяготения и законов динамики. Одним из проявлений силы всемирного тяготения является сила тяжести. Так принято называть силу притяжения тел к Земле вблизи ее поверхности. Если MЗ — масса Земли, RЗ -ее радиус, m-масса данного тела, то сила тяжести равна 

Fтяж=mg ,  следовательно

         мg ≈

g ≈

Сила тяжести направлена к центру Земли. В отсутствие других сил тело свободно падает на Землю с ускорением свободного падения. Среднее значение ускорения свободного падения для различных точек поверхности Земли равно 9,81 м/с2. Зная ускорение свободного падения и радиус Земли (RЗ = 6,38·106 м), можно вычислить массу Земли: 

Собственное гравитационное поле Луны определяет ускорение свободного падения gЛ на ее поверхности. Масса Луны в 81 раз меньше массы Земли, а ее радиус приблизительно в 3,7 раза меньше радиуса Земли. Поэтому ускорение gЛ определится выражением:

Записывают новую тему урока в тетрадях.

Слайд№3,5

Слушают учителя и смотрят презентацию; задают вопросы и фиксируют в тетрадях всю необходимую информацию.

Слушают и анализируют совместно с учителем.

Делают записи в тетрадь.

Записывают выводы и новые слова и термины.

Слайд№10

Изучая самые простые явления обобщают закон Всемирного тяготения

Делают чертежи по движению планет и ракет.

Делают чертеж показывая точку приложения  и направления силы тяжести.

Объясняют физический смысл ускорения свободного падения.

Решение задач

20

Умение слушать и самостоятельно находить нужную информацию.

Использовать  законы для объяснения физических явлений.  (природных)

Слайд№6,7

Гравитационное постоянное и физический смысл.  

Слайд№8,9

Солнечная система, геоцентрическая система мира и гелиоцентрическая  система мира.  

Биографические данные

Клавдия Птолемея и Николая Коперника

Перевод с греческого языка «гео» и «Гелиос»

Делают чертеж и  показывают направление гравитационной силы

Значения ускорения свободного падения приблизительно равна

Числовое значение массы Земли

Принимать и сохранять учебную цель и задачи.

Анализировать формулы.

Анализирует физический смысл гравитационной постоянной

Предлагают опыт доказывающий значение гравитационной постоянной.

Делают выводы из сведений Клавдия Птолемея и Николая Коперника.

 

Делают выводы сравнивая чертежи.

Анализируют физический смысл гравитационной постоянной

Работа со справочным материалом

Участвовать в общей беседе, вступать в учебный диалог, умение с достаточной полнотой выражать свои мысли.

Умение ориентироваться в социальных ролях и межличностных отношениях

На базе знаний законов Ньютона формулировать основные определения и правила.

Участвовать в общей беседе, вступают  в учебный диалог.

Умение обсуждать, спорить , и доказывать свою точку зрения на данный вопрос.

Умение использовать накопленные знания.

Умение сравнивать и делать выводы.

5

Первичное закрепление материала

Воспроизведение изученного материала на уровне логических рассуждений, и

самостоятельном применение при решении количественных задач.

Учитель организует фронтальную проверку понимания нового материала.

А теперь, давайте ответим на качественные задания: для этого открываем дидактику(Марон 9 класс) стр. 35 ТС-5 Вариант 1 Задания №1,2.

 

А теперь решим количественные задачки у доски.

Для этого из ТС-5 решаем №3,4.

 

   

 

Слушают  вопросы и отвечают в устной форме.

Смотрят презентацию и отвечают на вопросы.

Делают чертежи, анализируют, сравнивают, наблюдают, делают вывод

Решают ТС-5 №1,2

Решают ТС-5 №3,4

13

Осуществлять для решения учебных задач операции анализа, синтеза, сравнения.

Методы решения задач.

Слайд№11,12

Осуществлять  самоконтроль и анализировать допущенные ошибки.

Анализируют условия задач.

Формировать самооценку на основе успешности учебной деятельности, мотивацию учебно-познавательной деятельности.

Предлагают алгоритм решения качественных и количественных задач.

6

Информация о домашнем задании

Дальнейшее самостоятельное применение полученных знаний.

Информирует учащимся о домашнем задании, проводит разъяснение по методике его выполнения.

Параграф 15,16.

Упражнение 15 (3)

Упражнение 16 (2).

Записывают задание

1

Организация учащимися своей учебной деятельности.

Оценивание уровня сложности  Д/З при выполнении учащимся самостоятельно.

7

Рефлексия

Подведение изученного материала урока, установить соответствие полученного результата поставленной цели.

Организует рефлексию. Ставит оценки.

Осуществить констатирующий и прогнозирующий контроль по результату и способу действия.

1

Оценивать процесс и результат деятельности.

Выделять и формулировать то, осуществлять пошаговый контроль по результату.

Умение анализировать результаты собственной деятельности: определять существующие проблемы в полученных знаниях.

Презентация — Строение Вселенной

Текст этой презентации

Слайд 1

МКОУ«Табулгинская средняя общеобразовательная школа им.П.Д.Слюсарева»Чистоозерного района Новосибирской области
Презентация урока физики в 11 классе Тема «Строение Вселенной» Автор разработки: Жарикова Светлана Семеновна, учитель физики

Слайд 2

Цели урока:
Образовательные: -научить применять знания, полученные на уроке; -показать связь с жизнью; -расширить межпредметные связи. Воспитательные: -формировать интерес к предмету, к учебе, воспитывать инициативу, творческое отношение, воспитывать добросовестное отношение к учебе, прививать навыки, как самостоятельной работы, так и работы в коллективе, воспитывать познавательную потребность и интерес к предмету. Развивающие: -развивать физическое мышление учащихся, их творческие способности, умение самостоятельно формулировать выводы, расширять познавательный интерес путем привлечения дополнительного материала, а также потребности к углублению и расширению знаний; -развивать речевые навыки; -формировать умения выделять главное, делать выводы, развивать способность быстро воспринимать информацию и выполнять необходимые задания; развивать логическое мышление и внимание, умение анализировать, сопоставлять полученные результаты, делать соответствующие выводы.

Слайд 3

Тип урока: урок изучения нового материала Вид урока: беседа с использованием ИКТ

Слайд 4

Средства обучения
Компьютер Проектор Презентация Экран

Слайд 5

Этапы урока
1. Организационный момент 2.Мотивационный этап 3. Изучение нового материала 4.Первичная проверка усвоения знаний 5. Контроль и самоконтроль 6. Итоги. Выводы 7.Рефлексия 8 Домашнее задание 

Слайд 6

Приемы и методы
Приветствие Прослушивание рассказа Выдвижение гипотезы Фронтальная беседа Работа с информацией на слайдах Прослушивание сообщений Записи в тетради Просмотр видиофрагмента Работа с учебником Самостоятельная работа Записи в тетради и дневнике

Слайд 7

Формы организации учебной деятельности
Коллективная Индивидуальная Парная

Слайд 8

Структура урока
Мотивационный этап -Учащиеся зачитывают эпиграф урока
Когда же ты родилась ГРАВИТАЦИЯ? Вместе с Взрывом появилась! Все планеты сотворила, Звезды и галактики. Вот какая во мне сила!

Слайд 9

-Учитель- Зачитывает притчу Джеймса Агри «Притча об орле» Вывод учителя. Орлу помогли разобраться в себе, найти свое место. Какое место занимаем мы во Вселенной? Ответить на данный вопрос поможет сегодня урок «Гравитация и Вселенная»

Слайд 10

Джеймс Агри. Притча об орле. Однажды, гуляя по лесу, один человек нашел орленка. Он взял его домой и оставил жить в сарае, приучив есть корм для цыплят и вести себя так же, как они.В один из дней к хозяину пришел натуралист, который хотел узнать, как орел, царь птиц, может жить в сарае вместе с цыплятами.«Я кормил его тем же, чем и цыплят, и приучил его быть цыпленком, он никогда не научится летать, — объяснил хозяин. — Он перестал быть орлом и ведет себя, как настоящий цыпленок».«Тем не менее, — настаивал натуралист, — у него сердце орла, и он может научиться летать».Осторожно взяв орленка на руки, он сказал: «Ты создан для неба, а не для земли. Расправь свои крылья и лети».

Орленок, однако, был смущен; он не знал, кто он, и, посмотрев на цыплят, клюющих свой корм, спрыгнул вниз, чтобы снова присоединиться к ним.На следующий день натуралист взял орла на руки и поднялся с ним на крышу дома. «Ты орел, — снова убеждал он его. — Расправь крылья и лети». Но орленок был напуган своим неизвестным Я и новым миром, простиравшимся перед ним, поэтому он снова спрыгнул вниз и отправился к цыплятам.На третий день рано утром натуралист принес орла на высокую гору. Он встал лицом к солнцу, поднял царя птиц высоко над собой и, подбадривая его, сказал: «Ты орел. Ты создан для неба. Расправь свои крылья и лети».Орел посмотрел вокруг. До сих пор он никогда не летал. И вдруг случилось то, чего так долго ждал от него натуралист: орел стал медленно расправлять крылья и, издав торжествующий крик, он наконец воспарил под облака и улетел.Возможно, орел до сих пор с грустью вспоминает цыплят и даже иногда навещает свой сарай. Но каждому ясно, что он никогда не вернется к прежней жизни.
Он был орлом, хотя его содержали и воспитывали, как цыпленка.

Слайд 11

Задачи, поставленные учащимся: Узнать о галактиках, метагалактике, Вселенной, нашей галактике. Выяснить какое место занимает человек в мире.

Слайд 12

Изучение нового материала
Учитель. Излагает материал с использованием следующих слайдов :

Слайд 13

ГАЛАКТИКИ
Галактики – это огромные вращающиеся звездные системы

Слайд 14

Характеристики галактик
Содержат от до звезд Размеры от 1 до 100 кпс(килопарсек) Скорости от 10-20км/с (у карликов), 300-400км/с(у галактик-гигантов

Слайд 15

СОСТАВ ГАЛАКТИКИ
ЗВЕЗДЫ
МЕЖЗВЕЗДНОЕ ВЕЩЕСТВО
Газ
Пыль
Космические лучи

Слайд 16

БЛИЖАЙШИЕ К НАМ ГАЛАКТИКИ
Большое Магелланово Облако
Туманность Андромеды
Малое Магелланово Облако

Слайд 17

Типы галактик
Эллиптические
спиральные
неправильные

Слайд 18

Звездные скопления
Рассеянные
Шаровые
(скопление Плеяды) Несколько парсек
(в созвездии Геркулеса) Десяток парсек

Слайд 19

Расширение Вселенной
Крупное скопление в созвездии Девы
Разбегание галактик

Слайд 20

Закон Хаббла
Эдвин Пауэлл Хаббл (1889 – 1953), выдающийся американский астроном – наблюдатель (автор классификации галактик) Скорость, с которой галактики удаляются друг от друга, пропорциональна расстоянию между ними V=HR, где H=65км/с Мпс – постоянная Хаббла.

Слайд 21

Метагалактика
— часть Вселенной, охваченная современными методами астрономических наблюдений. — Особенность Метагалактики: не существует центра, от которого разбегаются галактики. — Промежуток времени с начала расширения Метагалактики равно 20 – 13 млрд. лет.

Слайд 22

Наша Галактика
НАША ГАЛАКТИКА – МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ
СХЕМАТИЧНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ ГАЛАКТИКИ(ВИД С РЕБРА, ВИД ПЛАШМЯ)

Слайд 23

ХАРАКТЕРИСТИКА НАШЕЙ ГАЛАКТИКИ
Диаметр центрального диска галактики около 100000 световых лет, а толщина в 100 раз меньше; Число звёзд в галактике порядка 10. Млечный Путь, светлая серебристая полоса звёзд, опоясывающая всё небо, составляет основную часть нашей галактики; Масса нашей галактики примерно равна 2 * 10 масс Солнца (масса Солнца равна 2 * 10 кг ).

12
11
30

Слайд 24

По ходу объяснения материала 1.Слушаются два сообщения учащихся: -Скопление галактик -Наша галактика 2.Показ видиофрагмента «Галактики»

Слайд 25

Первичная проверка усвоения знаний
Учитель. Вопросы учащимся: 1.Сколько звезд в нашей Галактике? 2.С какой скоростью Солнце движется вокруг центра Галактики? 3.За какое время свет проходит расстояние, равное 1Мпк? 4. Сформулируйте закон Хаббла? 5.Чему равна постоянная Хаббла? 6.От чего зависит будущее Вселенной?

Слайд 26

Контроль и самоконтроль
Самостоятельное разгадывания кроссворда по вопросам По горизонтали: 1. Первый человек, спустившийся на поверхность Луны. 2.Весь окружающий нас мир, доступный наблюдениям. 3. Состояние тела, при котором его вес превышает силу тяжести. 4. Первый космонавт. 5. Английский ученый, открывший закон всемирного тяготения. 6. Состояние тела, при котором его вес равен нулю. По вертикали: 1.Американский астроном, открывший закон, по которому происходит расширение Вселенной. 2. Единица длины, применяемая для измерения расстояний между галактиками и их скопления. 3. Скопление звезд, связанных в одну систему силами гравитационного притяжения. Ответы по горизонтали: 1.

Армстронг, 2.вселенная, 3.перегрузка, 4.Гагарин, 5.Ньютон, 6.невесомость. Ответы по вертикали: 1. Хаббл, 2.мегапарсек, 3.галактика.

Слайд 27

    1                          
1 2          

3
2
3
4 5
6
А Р М С Т Р О Н Г
В С Е Л Е Н Н А Я
П Е Р Е Г Р У З К А
Г А Г А Р И Н
Н Ь Ю Т О Н
Н Е В Е С О М О С Т Ь
Х
Б
Б
Л
Е
Г
А
А
С
К
Г
Л
К
И
К
А

Слайд 28

Итоги. Выводы
Учитель обращается к учащимся 1.Самые главные выводы….. 2.Составить космический адрес человека.

Слайд 29

Космический адрес человека
Место рождения – Земля Район – Солнечная система Область – Наша галактика «Млечный путь» Страна — Метагалактика

Слайд 30

Рефлексия
Учитель — Продолжите предложения - больше всего на уроке мне запомнилось… -самым интересным было…. Я желаю, чтобы вы стремились к познанию себя, окружающих людей, материального мира. Человеку важно знать свое место на Земле и во Вселенной.

Слайд 31

Домашнее задание  §48,задача 184 Составить план рассказа о проблеме прогнозирования будущего нашего мира

Слайд 32

Используемые ресурсы
М.Я Мякишев, Б.Б.Буховцев.Физика – 11. «Просвещение».2008г images.yandex.ru 900igr.net http://www.bessonova.msk.ru/

Если Большого взрыва не было – Наука – Коммерсантъ

Физики-теоретики из Института ядерных исследований РАН построили модель ранней Вселенной без Большого взрыва. Соответствующий научный результат готовится к публикации в журнале Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. Ученые сделали шаг вперед на пути к теоретическому описанию Вселенной с отскоком.

Группа физиков в составе академика Валерия Рубакова и молодых кандидатов наук Виктории Волковой и Сергея Миронова излагает взгляды на происходившее во Вселенной так: сегодня нам многое известно про Вселенную не только теоретически, но и с экспериментальной точки зрения. Благодаря современным астрономическим и астрофизическим наблюдениям мы с уверенностью можем говорить, что наша Вселенная сегодня расширяется медленно и имеет сравнительно небольшую температуру. В начале эволюции она расширялась очень быстро и была горячей, с температурой порядка одного миллиарда градусов, а может, и выше.

Более того, сегодня мы с уверенностью можем сказать, что эта «горячая стадия» в ранней Вселенной не была самой первой. Хотя Вселенная и считается однородной, на малых масштабах она все же такой не является: в ней есть, например, галактики и другие более крупные и мелкие структуры. Эти структуры во Вселенной появились благодаря так называемым первичным неоднородностям в веществе. Вообще, все, что есть во Вселенной, в некотором смысле «живое»; в любой среде есть небольшие отклонения от среднего фона — флуктуации. Первичные неоднородности и есть эти флуктуации, которые появились во Вселенной на самых ранних этапах ее эволюции. Свойства этих первичных неоднородностей сегодня известны из наблюдательных данных о распределении и свойствах галактик, а также из наблюдений реликтового излучения. Реликтовое излучение — электромагнитное излучение, то есть фотоны, которые присутствовали во Вселенной в самые горячие эпохи, а с некоторого момента стали распространяться свободно, тем самым сохраняя на себе отпечаток среды, заполнявшей Вселенную при сравнительно высоких температурах.

Любопытно, что свойства первичных неоднородностей многое говорят об их происхождении, и здесь становится ясно, что эти неоднородности появились до горячей стадии, то есть был еще какой-то предшествующий этап. Что это за этап?

Существует несколько версий, что предшествовало горячей стадии. Одна из самых популярных гипотез — теория об инфляционном расширении. Предполагается, что во время инфляции Вселенная «раздувалась» с немыслимой скоростью, с микроскопических до гигантских размеров за доли секунды. Первичные возмущения в этой модели — это флуктуации вакуума, которые на этом этапе быстро росли и дорастали до нужной величины к моменту перехода на горячую стадию. У инфляционной модели есть свои характерные признаки — например, она предсказывает генерацию реликтовых гравитационных волн (это своего рода «рябь» в пространстве, возмущение геометрии). Реликтовые гравитационные волны пока не обнаружены, то есть наблюдательных данных сегодня не хватает, чтобы подтвердить или опровергнуть теорию инфляции. Это дает свободу теоретикам рассматривать альтернативные сценарии и механизмы.

Один из таких альтернативных сценариев — Вселенная с отскоком. Эта модель предполагает, что еще намного раньше горячей стадии Вселенная была почти такая же, как сегодня, с небольшой плотностью заполняющего ее вещества, но с существенным отличием: она сжималась. Это сжатие продолжалось какое-то время, плотность вещества во Вселенной увеличивалась по мере сжатия, и в некоторый момент происходил отскок — остановка сжатия и начало расширения Вселенной с последующим выходом на стандартную горячую стадию. В такой модели с отскоком есть свои механизмы генерации первичных возмущений на стадии сжатия, и возмущения обладают необходимым набором базовых свойств, согласующихся с известными наблюдательными данными. В то же время предсказания моделей с отскоком отличаются от инфляционных в тонких деталях, которые пока экспериментально не проверены, но в будущем будут доступны проверке.

Привлекательная особенность модели с отскоком — отсутствие так называемого Большого взрыва, точки сингулярности, с которой начинается эволюция Вселенной в общепринятой на сегодня модели. Действительно, смена сжатия расширением может происходить, когда плотность вещества во Вселенной достигает достаточно больших, но все же конечных значений. Тем самым проблема начальной сингулярности в моделях с отскоком решается. Однако модели с отскоком имеют свои характерные сложности: такая нетривиальная динамика со сменой сжатия расширением возможна, если во Вселенной присутствует вещество с довольно экзотическими свойствами, которыми привычная и известная нам материя не обладает. Теоретики тем не менее придумали такую хитрую среду, которая подходит на роль этого экзотического вещества: эта среда взаимодействует с гравитационным полем не так, как обычная окружающая нас материя.

Но на этом трудности не закончились: чтобы сказать, что модель Вселенной с отскоком построена, необходимо убедиться, что решение гравитационных уравнений, которое описывает, как Вселенная сжимается, а потом расширяется, устойчиво. Устойчивость решения означает, что при небольшом отклонении от этого решения Вселенная не рушится, не взрывается и не схлопывается в сингулярность, а плавно возвращается к своей траектории развития и продолжает эволюционировать, как было задумано.

Тут можно представить себе шарик, скатывающийся по наклонному желобу, и шарик, скатывающийся по наклонному ребру. Первый шарик может без существенных последствий отклоняться в направлениях, перпендикулярных направлению его движения вдоль желоба. Напротив, для второго шарика даже малые отклонения вбок от направления его скатывания чреваты падением с ребра и уходом с исходной траектории движения.

Устойчивые модели Вселенной с отскоком, в которых решается проблема Большого взрыва, были предложены сравнительно недавно — в частности, коллективом Института ядерных исследований РАН (ИЯИ РАН). В таких моделях, как уже сказано, необходимо предположить, что Вселенная заполнена специфической средой — например, некоторым скалярным полем, чье взаимодействие с гравитацией не описывается Общей теорией относительности Альберта Эйнштейна. Процедура построения модели предполагает решение полевых уравнений для выбранной теории и последующий анализ решения на предмет его соответствия искомой физической картине, а именно смене эпохи сжатия стадией расширения.

В статье, о которой идет речь, физики-теоретики Виктория Волкова, Сергей Миронов и Валерий Рубаков взяли построенную ими же устойчивую модель с отскоком и усложнили ее, добавив в экзотическую среду, заполняющую Вселенную и обеспечивающую отскок, дополнительную материю, но со стандартными свойствами. Такое усложнение — закономерный шаг, если ставить перед собой цель построить реалистичную модель Вселенной с отскоком, где, вообще говоря, одновременно присутствуют разные типы материи. Из предыдущей работы

А. Викмана, Д. Иссона и И. Савицкого (JCAP 07 (2013) 014) по этой теме было известно, что добавление стандартной материи в системы с упрощенной версией упомянутой выше экзотической среды приводит к возникновению волн в этой среде, которые распространяются со скоростями, превышающими скорость света. Это проблема, потому что в нормальной ситуации скоростей больше скорости света не бывает.

Что удивительно, результат исследований оказался ровно противоположным: при добавлении обычной материи в модель, о которой идет речь, никаких сверхсветовых сигналов не возникает. Для того чтобы выяснить это, было изучено поведение малых отклонений от решения с использованием стандартных методов теории возмущений. Разгадка заключается в различии тонких свойств экзотической среды, которая использовалась и в предыдущей, и в этой работе.

Не менее интересным выглядит и другой результат исследователей из ИЯИ РАН: если в систему добавить вещество, в котором волны распространяются со скоростью, равной или близкой к скорости света (такая материя — не экзотика), то в системе действительно появляются волны, распространяющиеся со скоростью выше скорости света. Причем этот результат не зависит от того, описывает модель отскок во Вселенной или нет; он справедлив для теорий с такой экзотической средой в общем случае. Данное обстоятельство вновь указывает, что в теориях с этой средой все устроено еще более хитро, чем предполагали ученые.

Этот результат может иметь далекоидущие последствия для данного класса теорий в целом и в частности для перспектив построить на их базе реалистичную и, что главное, жизнеспособную модель Вселенной без Большого взрыва.

Материалы для организации дистанционного обучения. Физика (7-9 классы)

Класс Название урока Ссылка на учебные материалы
7 Что изучает физика. Некоторые физические термины. Наблюдение и опыт https://resh.edu.ru/subject/lesson/2603/start/
7 Физика и техника

https://www.youtube.com/watch?v=Eta9kBhh03U 

7 Физические величины и их измерение. Измерение и точность измерения. Определение цены деления шкалы измерительного прибора. Определение объёма твёрдого тела https://resh.edu.ru/subject/lesson/2602/start/
7 Человек и окружающий его мир https://resh.edu.ru/subject/lesson/1526/start/
7 Строение вещества. Молекулы и атомы. Измерение размеров малых тел https://resh.edu.ru/subject/lesson/1533/start/
7 Броуновское движение. Диффузия. Взаимное притяжение и отталкивание молекул. Смачивание и капиллярность https://resh.edu.ru/subject/lesson/1534/start/
7 Агрегатные состояния вещества. Обобщение темы «Строение вещества» https://resh.edu.ru/subject/lesson/1532/start/
7 Механическое движение https://resh.edu.ru/subject/lesson/1488/start/
7 Виды механического движения. Равномерное и неравномерное движение

https://infourok.ru/videouroki/468 

https://infourok.ru/videouroki/421 

7 Скорость https://resh.edu.ru/subject/lesson/1525/start/
7 Инерция. Взаимодействие тел и масса. Измерение массы тела на уравновешенных рычажных весах https://resh.edu.ru/subject/lesson/1531/start/
7 Плотность и масса. Определение плотности твёрдого тела с помощью весов и измерительного цилиндра https://resh.edu.ru/subject/lesson/2601/start/
7 Решение задач по теме «Движение, взаимодействие, масса». Обобщение по теме «Движение, взаимодействие, масса» https://resh.edu.ru/subject/lesson/2974/start/
7 Сила. Сила тяжести https://resh.edu.ru/subject/lesson/2756/start/
7 Равнодействующая сила https://resh.edu.ru/subject/lesson/2973/start/
7 Сила упругости. Закон Гука. Динамометр. Градуировка динамометра. Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины. Определение коэффициента упругости пружины https://resh.edu.ru/subject/lesson/2600/start/
7 Вес тела. Невесомость https://resh.edu.ru/subject/lesson/2599/start/
7 Сила трения. Силы в природе и технике https://resh.edu.ru/subject/lesson/1536/start/
7 Решение задач по теме «Силы вокруг нас». Обобщение по теме «Силы вокруг нас» https://resh.edu.ru/subject/lesson/2972/start/
7 Давление. Способы увеличения и уменьшения давления. Определение давления эталона килограмма https://resh.edu.ru/subject/lesson/2971/start/
7 Природа давления газов и жидкостей. Давление в жидкости и газе. Закон Паскаля

https://resh.edu.ru/subject/lesson/2598/start/

https://mosobr.tv/release/7846

7 Расчёт давления жидкости на дно и стенки сосуда https://resh.edu.ru/subject/lesson/1537/start/
7 Сообщающиеся сосуды. Использование давления в технических устройствах https://resh.edu.ru/subject/lesson/1538/start/
7 «Решение задач по теме «Давление твёрдых тел, жидкостей и газов». Обобщение по теме «Давление твёрдых тел, жидкостей и газов» https://resh.edu.ru/subject/lesson/2970/start/
7 Вес воздуха. Атмосферное давление. Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли https://resh.edu.ru/subject/lesson/1535/start/
7 Приборы для измерения давления. Решение задач по теме «Атмосфера и атмосферное давление». Обобщение темы «Атмосфера и атмосферное давление» https://resh.edu.ru/subject/lesson/2969/start/
7 Действие жидкости и газа на погружённое в них тело https://resh.edu.ru/subject/lesson/2968/start/
7 Закон Архимеда. Плавание тел. Воздухоплавание https://resh.edu.ru/subject/lesson/2967/start/
7 Решение задач по теме «Закон Архимеда. Плавание тел». Обобщение по теме «Закон Архимеда. Плавание тел» https://resh.edu.ru/subject/lesson/2966/start/
7 Механическая работа. Мощность https://resh.edu.ru/subject/lesson/2965/start/
7 Энергия. Потенциальная и кинетическая энергия. Закон сохранения механической энергии. Изучение изменения потенциальной и кинетической энергий тела при движении тела по наклонной плоскости https://resh.edu.ru/subject/lesson/2597/start/
7 Источники энергии. Невозможность создания вечного двигателя. Решение задач по теме «Работа, мощность, энергия». Обобщение по теме «Работа, мощность, энергия» https://resh.edu.ru/subject/lesson/2964/start/
7 Простые механизмы https://mosobr.tv/release/7929
7 Рычаг и наклонная плоскость. Проверка условия равновесия рычага https://resh.edu.ru/subject/lesson/2963/start/
7 Блоки и система блоков. «Золотое правило» механики. Коэффициент полезного действия. Определение коэффициента полезного действия наклонной плоскости https://resh.edu.ru/subject/lesson/2962/start/
7 Решение задач по теме «Простые механизмы. «Золотое правило» механики. Обобщение по теме «Простые механизмы. «Золотое правило» механики» https://resh.edu.ru/subject/lesson/2596/start/
7 Виды механического движения. Равномерное и неравномерное движение https://infourok.ru/videouroki/468
7 Средняя скорость https://infourok.ru/videouroki/422
8 Температура и тепловое движение. Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии https://resh.edu.ru/subject/lesson/2595/start/
8 Теплопроводность. Конвекция. Излучение https://resh.edu.ru/subject/lesson/2594/start/
8 Количество теплоты. Удельная теплоёмкость. Расчёт количества теплоты https://resh.edu.ru/subject/lesson/2989/start/
8 Решение задач по теме «Внутренняя энергия». Обобщение по теме «Внутренняя энергия» https://resh.edu.ru/subject/lesson/2988/start/
8 Агрегатные состояния вещества https://resh.edu.ru/subject/lesson/2987/start/
8 Плавление и отвердевание кристаллических тел https://resh.edu.ru/subject/lesson/1539/start/
8 Удельная теплота плавления. Плавление аморфных тел https://resh.edu.ru/subject/lesson/2986/start/
8 Испарение и конденсация. Насыщенный пар. Кипение. Удельная теплота парообразования https://resh.edu.ru/subject/lesson/2985/start/
8 Влажность воздуха. Обобщение по теме «Изменения агрегатного состояния вещества» https://resh.edu.ru/subject/lesson/2984/start/
8 Энергия топлива. Принципы работы тепловых двигателей. Двигатель внутреннего сгорания. Паровая турбина. Реактивный двигатель. Холодильные машины. Тепловые машины и экология. Обобщение по теме «Тепловые двигатели» https://resh.edu.ru/subject/lesson/2593/start/
8 Электроскоп. Проводники и диэлектрики. Делимость электрического заряда. Электрон. Электризация тел. Электрический заряд https://resh.edu.ru/subject/lesson/2983/start/
8 Строение атомов. Ионы. Природа электризации тел. Закон сохранения заряда. Электрическое поле. Электрические явления в природе и технике https://resh.edu.ru/subject/lesson/1540/start/
8 Обобщение по теме «Электрическое поле» https://resh.edu.ru/subject/lesson/2592/start/
8 Электрический ток. Источники электрического тока. Гальванические элементы. Аккумуляторы. Электрический ток в различных средах. Примеры действия электрического тока https://resh.edu.ru/subject/lesson/2591/start/
8 Применение теплового действия электрического тока https://infourok.ru/videouroki/481
8 Электрическая цепь. Направление электрического тока. Сила тока https://resh.edu.ru/subject/lesson/2982/start/
8 Электрическое напряжение https://resh.edu.ru/subject/lesson/3126/start/
8 Электрическое сопротивление. Закон Ома https://resh.edu.ru/subject/lesson/2590/start/
8 Решение задач по теме «Электрический ток» https://resh.edu.ru/subject/lesson/2589/start/
8 Расчёт сопротивления проводника https://resh.edu.ru/subject/lesson/2980/start/
8 Последовательное и параллельное соединение проводников https://resh.edu.ru/subject/lesson/3246/start/
8 Сопротивление при последовательном и параллельном соединении проводников. Работа электрического тока. Закон Джоуля–Ленца https://resh.edu.ru/subject/lesson/2981/start/
8 Мощность электрического тока. Электрические нагревательные приборы https://resh.edu.ru/subject/lesson/2588/start/
8 Решение задач по теме «Расчёт характеристик электрических цепей». Обобщение по теме «Расчёт характеристик электрических цепей» https://resh.edu.ru/subject/lesson/2979/start/
8 Магнитное поле прямолинейного тока. Магнитное поле катушки с током https://resh.edu.ru/subject/lesson/2978/start/
8 Постоянные магниты. Действие магнитного поля на проводник с током. Электродвигатели. Магнитное поле Земли https://resh.edu.ru/subject/lesson/1541/start/
8 Электромагниты https://infourok.ru/videouroki/484 
8 Решение задач по теме «Магнитное поле». Обобщение темы «Магнитное поле» https://resh.edu.ru/subject/lesson/2587/start/
8 Система отсчёта. Перемещение. Перемещение и описание движения. Графическое представление прямолинейного равномерного движения https://resh.edu.ru/subject/lesson/3127/start/
8 Скорость при неравномерном движении. Ускорение и скорость при равнопеременном движении https://resh.edu.ru/subject/lesson/3128/start/
8 Перемещение при равнопеременном движении https://resh.edu.ru/subject/lesson/2977/start/
8 Решение задач по теме «Основы кинематики». Обобщение по теме «Основы кинематики» https://resh.edu.ru/subject/lesson/3129/start/
8 Инерция и первый закон Ньютона. Второй закон Ньютона https://resh.edu.ru/subject/lesson/2976/start/
8 Третий закон Ньютона. Импульс силы. Импульс тела. Закон сохранения импульса. Реактивное движение https://resh.edu.ru/subject/lesson/1542/start/
8 Решение задач по теме «Основы динамики». Обобщение по теме «Основы динамики» https://resh.edu.ru/subject/lesson/2975/start/
8 Итоговая проверочная работа https://resh.edu.ru/subject/lesson/3130/start/
8 Применение теплового действия электрического тока https://infourok.ru/videouroki/481
8 Электромагниты https://infourok.ru/videouroki/484
9 Относительность движения, сложение скоростей

https://infourok.ru/videouroki/336

https://infourok.ru/videouroki/560

9 Движение тела, брошенного вертикально вверх https://resh.edu.ru/subject/lesson/3025/start/
9 Движение тела, брошенного горизонтально https://resh.edu.ru/subject/lesson/3131/start/
9 Движение тела, брошенного под углом к горизонту https://resh.edu.ru/subject/lesson/3024/start/
9 Движение тела по окружности. Период и частота https://resh.edu.ru/subject/lesson/1530/start/
9 Закон всемирного тяготения https://resh.edu.ru/subject/lesson/2586/start/
9 Движение искусственных спутников Земли. Гравитация и Вселенная https://resh.edu.ru/subject/lesson/3022/start/
9 Решение задач по теме «Движение тел вблизи поверхности Земли и гравитация» https://resh.edu.ru/subject/lesson/3023/start/
9 Обобщение по теме «Движение тел вблизи поверхности Земли и гравитация» https://resh.edu.ru/subject/lesson/3021/start/
9 Механические колебания https://resh.edu.ru/subject/lesson/3020/start/
9 Маятник. Характеристики колебательного движения. Период колебаний математического маятника https://resh.edu.ru/subject/lesson/3019/start/
9 Гармонические колебания. Затухающие колебания. Вынужденные колебания. Резонанс https://resh.edu.ru/subject/lesson/3018/start/
9 Волновые явления. Длина волны. Скорость распространения волн https://resh.edu.ru/subject/lesson/3017/start/
9 Обобщение по теме «Электромагнитная природа света» https://resh.edu.ru/subject/lesson/3174/start/
9 Звуковые колебания и волны https://mosobr.tv/release/7951
9 Звуковые колебания. Источники звука https://resh.edu.ru/subject/lesson/2585/start/
9 Звуковые волны. Скорость звука https://resh.edu.ru/subject/lesson/3016/start/
9 Громкость звука. Высота и тембр звука https://resh.edu.ru/subject/lesson/3015/start/
9 Отражение звука. Эхо. Резонанс в акустике https://resh.edu.ru/subject/lesson/3014/start/
9 Ультразвук и инфразвук в природе и технике. Обобщение по теме «Звук» https://resh.edu.ru/subject/lesson/3013/start/
9 Индукция магнитного поля https://resh.edu.ru/subject/lesson/3012/start/
9 Однородное магнитное поле. Магнитный поток https://resh.edu.ru/subject/lesson/3132/start/
9 Электромагнитная индукция

https://resh.edu.ru/subject/lesson/3011/start/

https://mosobr.tv/release/7849

9 Переменный электрический ток https://resh.edu.ru/subject/lesson/3009/start/
9 Электромагнитное поле https://resh.edu.ru/subject/lesson/3010/start/
9 Электромагнитные колебания. Электромагнитные волны https://resh.edu.ru/subject/lesson/3008/start/
9 Механические и электромагнитные колебания https://mosobr.tv/release/7874
9 Механические и электромагнитные волны https://mosobr.tv/release/7885
9 Практическое применение электромагнетизма. Обобщение по теме «Электромагнитные колебания» https://resh.edu.ru/subject/lesson/2584/start/
9 Свет. Источники света https://resh.edu.ru/subject/lesson/3007/start/
9 Распространение света в однородной среде https://resh.edu.ru/subject/lesson/1543/start/
9 Отражение света. Плоское зеркало https://resh.edu.ru/subject/lesson/3006/start/
9 Преломление света https://resh.edu.ru/subject/lesson/3005/start/
9 Линзы https://resh.edu.ru/subject/lesson/3004/start/
9 Изображение, даваемое линзой https://resh.edu.ru/subject/lesson/3003/start/
9 Глаз как оптическая система. Оптические приборы. Обобщение по теме «Геометрическая оптика» https://resh.edu.ru/subject/lesson/3001/start/
9 Скорость света. Методы измерения скорости света https://resh.edu.ru/subject/lesson/3002/start/
9 Разложение белого света на цвета. Дисперсия света https://resh.edu.ru/subject/lesson/3000/start/
9 Механическое движение https://infourok.ru/videouroki/468
9 Качественные задачи по механике https://mosobr.tv/release/7941
9 Относительность движения, сложение скоростей https://infourok.ru/videouroki/336
9 Ускорение свободного падения на Земле и других планетах https://infourok.ru/videouroki/508
9 Свободное падение https://infourok.ru/videouroki/505
9 Первая космическая скорость https://infourok.ru/videouroki/308
9 Силы в природе https://uchebnik.mos.ru/moderator_materials/material_view/atomic_objects/1405905
9 Сила Ампера https://www.youtube.com/watch?v=ufLl9X5tgf0
9 Переменный электрический ток https://infourok.ru/videouroki/537
9 Экспериментальные методы исследования частиц https://www.youtube.com/watch?v=TKb79UHcVfA
9 Физико-математический практикум: экспериментальные задачи

 

https://mosobr.tv/release/7988

https://mosobr.tv/release/8016

Стивен Хокинг: ученый, изменивший наше представление о Вселенной

Автор фото, AFP

Британский физик-теоретик Стивен Хокинг стал одним из самых уважаемых и известных ученых своего времени, несмотря на тяжелое нейродегенеративное заболевание. Он умер у себя дома в Кембридже, в возрасте 76 лет.

Человек с выдающимся чувством юмора, он стал популяризатором науки и всегда старался обеспечить широкой общественности доступ к своим трудам.

Его книга «Краткая история времени», изданная в 1988 году, стала мировым бестселлером.

Хокинг участвовал в популярных телешоу, а его цифровой голос использовали в своих композициях известные музыканты.

Автор фото, Rex Features

Подпись к фото,

Признаки бокового амиотрофического склероза начали проявляться у Хокинга в университете

Стивен Уильям Хокинг родился в Оксфорде 8 января 1942 года. Его отец, биолог-исследователь по профессии, вместе с женой уехал из Лондона, спасаясь от немецких бомбардировок.

Хокинг рос в Лондоне и Сент-Олбансе и, окончив Оксфордский университет со степенью бакалавра по физике, перебрался в Кембридж, чтобы изучать космологию.

Будучи подростком, Хокинг увлекался верховой ездой и греблей, однако во время учебы в Кембриджском университете ему диагностировали боковой амиотрофический склероз, который впоследствии привел практически к полному параличу.

В 1964 году, когда Хокинг собирался расписаться со своей первой женой Джейн, врачи говорили, что ему осталось жить два-три года.

Однако болезнь прогрессировала медленнее, чем ожидалось. У пары родилось трое детей. А в 1988 году Хокинг, который из-за перенесенной трахеотомии мог общаться только с помощью синтезатора речи, завершил работу над книгой «Краткая история времени» — путеводителем по космологии.

Для просмотра этого контента вам надо включить JavaScript или использовать другой браузер

Подпись к видео,

«Если я умру в Белом Доме, ты будешь знать, что я умер счастливым»: дочь Хокинга об отце

За 20 лет было продано более 10 миллионов экземпляров этой книги, хотя Хокингу было известно, что ее окрестили «самой популярной книгой, которую никогда не читали».

Знаменитость

Хокинг — автор теории об испарении черных дыр. Согласно этой теории, черная дыра не только поглощает все вокруг себя, но и сама испускает различные частицы, что в итоге приводит к ее исчезновению.

Процесс излучения элементарных частиц черной дырой, описанный Хокингом, получил название «излучение Хокинга».

Легендарный ученый был известен своей исключительной способностью визуализировать научные решения без расчета или эксперимента.

Но, возможно, именно его «теория всего», предполагающая, что Вселенная развивается по четко определенным законам, привлекла к себе наибольшее внимание.

«Этот полный свод законов может дать нам ответы на такие вопросы, как происхождение Вселенной. Куда она движется, и есть ли у нее конец? Если да, то каким он будет? Если мы найдем ответы на эти вопросы, то по-настоящему проникнем в божественный замысел», — говорил он.

Автор фото, PA

Подпись к фото,

Хокинг считал, что Вселенная развивается согласно четко определенным законам

Слава Хокинга распространилась даже на сериал «Симпсоны» — авторы изобразили его выпивающим в баре вместе с главным героем Гомером и готовым украсть его идею о том, что Вселенная имеет форму пончика.

Хокинг также появился в роли самого себя в комедийном сериале Би-би-си «Красный карлик» и в сериале «Звездный путь: Следующее поколение».

Рок-группа Pink Floyd использовала его синтезированный голос во вступлении к композиции Keep Talking с альбома 1994 года The Division Bell.

Несмотря на свою болезнь, Хокинг продолжал работать преподавателем математики в Кембриджском университете, а в 2001 году была опубликована его вторая книга «Мир в ореховой скорлупке».

Преодоление болезни

Он верил, что его недуг имел и свои преимущества. Ученый признавался, что до развития болезни чувствовал себя уставшим от жизни.

Однако тяжелое состояние сделало его зависимым от других людей. Хокинг часто превозносил свою жену, которая заботилась о нем более 20 лет, и по-настоящему шокировал своих друзей и родных, когда развелся с ней и женился на одной из своих сиделок в 1995 году.

С 2000 года Хокинг был частым пациентом больницы Адденбрука в Кембридже, где проходил лечение от разных увечий. Полиция опросила несколько человек в связи с предположениями, что в течение ряда лет ученый подвергался вербальному и физическому насилию.

Автор фото, PA

Подпись к фото,

Актер Эдди Редмэйн сыграл Хокинга в фильме «Вселенная Стивена Хокинга»

Он славился своей эксцентричной, почти безбашенной манерой управления электрической инвалидной коляской, и утверждал, что его травмы не были следствием насилия. Дело так и не было возбуждено.

В 2007 году Хокинг стал первым в мире паралитиком, который испытал невесомость в специальном самолете, где создается нулевая гравитация. Он говорил, что сделал это для того, чтобы повысить интерес людей к космическим путешествиям.

«Я думаю, что жизнь на Земле постоянно находится под угрозой уничтожения, например, в результате ядерной войны, генетического вируса или других трагедий. Я думаю, что у человечества нет будущего, если оно не отправится в космос. Так что я хочу повысить общественный интерес к космосу», — отмечал Хокинг.

В 2014 году на экраны вышел фильм «Вселенная Стивена Хокинга», основанный на свидетельствах первой жены ученого Джейн. Сам Хокинг встречался с исполнителем главной роли Эдди Редмэйном, когда тот готовился сыграть его.

В сериале на канале Discovery Хокинг предположил, что где-то во Вселенной должна быть разумная жизнь, и предупредил, что пришельцы могут лишить Землю всех ресурсов и улететь дальше.

Однажды он написал, что боковой амиотрофический склероз, от которого он страдал практически всю свою взрослую жизнь, не помешал ему создать прекрасную семью и достичь успеха в работе.

«Это доказывает, что никто не должен терять надежду», — говорил он.

Страница не найдена — Школа №5 г. Дубна

28.04.2021

В связи с объявленными нерабочими днями с 4 по 7 мая 2021 года внесены изменения в годовой календарный график на 2020-2021 учебный год и рабочие программы по предметам учебного плана.

Ознакомиться с приказом можно на странице Локальные акты

15.04.2021

Уважаемые родители! С 15 апреля 2021 начинается приемная компания  в образовательные организации на обучение по программам дополнительного образования.

Более подробную информацию вы можете посмотреть на странице ЗАПИСЬ В КРУЖКИ

10.04.2021

13 апреля в нашей школе проводится акция «ОГЭ для родителей». Пригалашаем окунуться в атмосферу итоговой аттестации учащихся 9х классов и их родителей.

09.04.2021

Внимание учащихся 9 классов и их родителей!

Изменен порядок подачи заявлений на участие в основном государственном экзамене (ОГЭ).

Более подробную информацию можно посмотреть по ссылке

28.03.2021

Выпускникам 9 и 11 классов

Минпросвещения и Рособрнадзор объявили о решениях, которые приняты в отношении порядка проведения ЕГЭ и государственной итоговой аттестации выпускников 9 и 11 классов в 2021 году.  >>

Уважаемые родители!

Как освободить ребенка от посещения школы или детского сада, и каким образом ученики будут получать знания вне учебного заведения, читайте в материале портала Правительства Московской области

Уважаемые родители!

Информируем вас о том, что записаться на «Родительский контроль» — проект по оценке качества питания в школах — в Подмосковье теперь можно в режиме онлайн. Сделать это можно на Школьном портале региона. Регистрация проходит быстро — вся процедура займет не более трех минут.

— Нужно перейти во вкладку «Родительская»;
— Перейти в раздел «Школьное питание»;
— Выбрать желаемую дату и время;
— Нажать кнопку «Записаться».
Школа автоматически получит заявку и в назначенное время родителя будет ожидать классный руководитель или ответственный за питание.

Уважаемые родители!

Уважаемые родители !

В связи с тем, что порог заболеваемости учащихся гриппом и ОРВИ не превышает 20 %,

ШКОЛА РАБОТАЕТ В ШТАТНОМ РЕЖИМЕ.

Предстоящие каникулы начнутся в соответствии с годовым календарным графиком 31 октября 2020 года.

Берегите себя и наших детей, соблюдайте меры безопасности! Будьте здоровы!

Директор      В. И. Стенгач

График вакцинации от гриппа

Земля и Вселенная — география, презентации

библиотека
материалов

Содержание слайдов

Номер слайда 1

Земля и Вселенная МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ ДАГЕСТАН. МБОУ «Лицей №8»Автор : Хамавова Динара Исаевна

Номер слайда 2

Земля и Вселенная

Номер слайда 3

Впервые над подобным явлением задумался Галилео Галилей, когда посмотрел на Млечный Путь через изготовленный им телескоп. Увиденное захватывало дух, ведь через телескоп была видна не белесая полоса, а неисчислимые звездные скопления. На сегодня ученные выдают примерное количество звезд в Млечном Пути и оно доходит до 200 миллиардов. Солнечная система является частью галактики под названием Млечный Путь. Млечный Путь можно созерцать из любой точки планеты, однако всегда будет видна лишь его небольшая часть. Ведь Млечный путь, на самом деле состоит из великого множества звезд, которых невозможно рассмотреть невооруженным глазом.

Номер слайда 4

Солнечная система состоит из Солнца, а также планет, с их спутниками, комет, астероидов, пыли, газа и мелких частиц. В Солнце сосредоточена практически вся масса Солнечной системы – 99,8%. Своей гравитацией Солнце удерживает вокруг себя все остальные объекты Солнечной системы.

Номер слайда 5

Планеты Солнечной системы В настоящее время считается, что в Солнечную систему входит 8 больших планет. Эти планеты, по степени удаления от Солнца – Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Номер слайда 6

Номер слайда 7

Планеты можно разделить поровну на две группы. Первая — это планеты земного типа: Меркурий, Венера, Земля, Марс. Для них характерны относительно небольшие размеры, малое количество спутников и твердое состояние. Первая половина планет, находящихся наиболее близко к Солнцу Земля является самой большой и массивной из этих четырёх планет. 

Номер слайда 8

Вторая — дальние от Солнца планеты – Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун получили название планеты-гиганты. Однако, от планет земной группы они значительно отличаются по своему строению. Планеты-гиганты не имеют твёрдой поверхности – это просто газовые шары. Для них характерно наличие большого числа спутников, причём среди них встречаются довольно большие.

Номер слайда 9

Солнце — центральная звезда Солнечной системы. Солнце — обычная звезда, которая светит самостоятельно за счет высокой температуры поверхности. Температура в центре достигает 14 миллиардов градусов. Солнце — это звезда класса желтый карлик, размеры ее менее средних. Возраст звезды примерно пять миллиардов лет и она достигла середины своего жизненного цикла. На поверхности происходят яркие вспышки и можно наблюдать взрывы огромной силы, выглядящие, как пузыри. Эти пузыри получили название — Солнечная зернистость, и увидеть ее возможно исключительно через специальные солнечные телескопы.

Номер слайда 10

Планета Меркурий Планета Меркурий — ближайшая к Солнцу планета, но на ней самые холодные ночи в Солнечной системе. Меркурий движется быстрее других планет, обжигаясь солнечными лучами днем и замерзая ночью. Меркурий — самая маленькая планета земной группы. У Меркурия нет естественных спутников. Планета названа в честь древнеримского бога торговли — быстроногого Меркурия, поскольку она движется по небу быстрее других планет. Меркурий относится к внутренним планетам, так как его орбита лежит внутри орбиты Земли. 

Номер слайда 11

Планета Венера — вторая от Солнца. Поверхность — раскаленная каменистая пустыня покрытая, вулканами, горами, кратерами. Это самая горячая планета нашей системы, температура её поверхности превышает 400 °C. Венера — третий по яркости объект на небе Земли после Солнца и Луны. У Венеры нет естественных спутников. Названа именем Венеры, богини любви. Это единственная из восьми основных планет Солнечной системы, получившая название в честь женского божества. Планета Венера

Номер слайда 12

Планета Земля — третья от Солнца планета. Она расположена сравнительно близко к Солнцу, чтоб получать необходимые тепло и свет, но достаточно далеко, чтоб не сгореть. Единственное известное человеку на данный момент тело Солнечной системы в частности и Вселенной вообще, населённое живыми организмами. У Земли есть естественный спутник — Луна. Планета является домом для миллионов видов живых существ, включая человека. Территория Земли разделена на 195 независимых государств, которые взаимодействуют между собой путём дипломатических отношений, путешествий, торговли или военных действий. Планета Земля

Номер слайда 13

Движение Земли. Вращение вокруг своей оси. Вращение Земли вокруг своей оси приводит к тому что Солнце поднимается над горизонтом каждый день и опускается за него каждую ночь. Собственно, это и является причиной того, что день и ночь сменяют друг друга. Все объекты на земной поверхности вращаются вместе с Землей. Если наблюдать за нашей планетой из космоса со стороны Северного полюса, можно увидеть, что она вращается вокруг своей оси против часовой стрелки, с запада на восток. Полный оборот вокруг своей оси Земля совершает примерно за 24 ч. Этот период называется сутками.

Номер слайда 14

Номер слайда 15

Если Земля перестала бы вращаться вокруг своей оси и вокруг Солнца, она была бы обращена к Солнцу всегда одной стороной, на которой был бы вечный день. Температура на этой стороне Земли достигла бы 100 0 С и более, и вся вода испарилась бы. Неосвещённая сторона планеты превратилась бы в царство вечного холода, где в виде гигантской ледяной шапки скопилась бы земная влага.

Номер слайда 16

Номер слайда 17

Вращение Земли вокруг Солнца. Земля вращается вокруг Солнца за один год, при этом на ней происходит смена времён года. Расчеты ученых показывают, что за все время существования Земли — 4,6 млрд лет -расстояние между ней и Солнцем оставалось практически неизменным. Если бы Солнце перестало притягивать Землю, она бы улетела в космос в 40 раз быстрее пули! Если бы Земля двигалась по орбите медленнее, она не смогла бы противостоять притяжению Солнца и упала бы на него. Если бы Земля находилась ближе к Солнцу, температура на ней была бы намного выше. Если бы Земля находилась дальше от Солнца, температура на ней была бы отрицательной.

Номер слайда 18

Номер слайда 19

Луна — спутник Земли. Луна — один из самых больших спутников в Солнечной системе, она вращается вокруг Земли по орбите. Луна — самый яркий объект на небе после Солнца. Луна — единственный спутник Земли и единственный внеземной мир, который посетили люди. Луна удерживается на своей орбите вокруг Земли по той причине, что между двумя этими небесными телами существуют силы тяготения, притягивающие их друг к другу. Земля все время стремится притянуть к себе Луну, а Луна притягивает к себе Землю.

Номер слайда 20

Луна является попутчицей Земли в космическом пространстве. Ежемесячно Луна совершает полное путешествие вокруг Земли. Она светится только светом, отраженным от Солнца, так что постоянно одна половина Луны, обращенная к Солнцу, освещена, а другая погружена во мрак. Какая часть освещенной половины Луны видна нам в данный момент, зависит от положения Луны на ее орбите вокруг Земли. По мере движения Луны по орбите ее форма, как нам кажется, постепенно, но непрерывно меняется. Различные видимые формы Луны называются ее фазами.

Номер слайда 21

Фазы Луны — это различные формы видимой с Земли освещенной Солнцем части Луны. Новолуние — состояние, когда Луна не видна. Луна на астрологической карте находится в соединении с Солнцем. Первая четверть — состояние, когда освещена только половина Луны. Полнолуние — состояние, когда Луна освещена полностью. Последняя четверть — состояние, когда освещается опять только половина Луны. 

Номер слайда 22

Планета Марс — это четвертая по порядку планета. Из-за сходства с Землей полагали, что здесь существует жизнь. Но опустившийся на поверхность Марса космический аппарат признаков жизни не обнаружил. Названа в честь Марса — древнеримского бога войны, соответствующего древнегреческому Аресу. У Марса есть два естественных спутника — Фобос и Деймос (в переводе с древнегреческого — «страх» и «ужас» -имена двух сыновей Ареса. Планета Марс. Закат на Марсе 19 мая 2005 года. Снимок марсохода Спирит.

Номер слайда 23

Юпитер — пятая планета от Солнца и самая большая планета Солнечной системы. Юпитер — газовый шар. Превосходит Землю более чем в 10 раз по диаметру, в 300 раз по массе и в 1300 раз по объему. Юпитер имеет 63 спутника. 4 массивных спутника (Ио, Европа, Ганимед и Каллисто) были открыты в 1610 г Галилео Галилеем. Современное название Юпитера происходит от имени древнеримского верховного бога-громовержца  Юпитера. Планета Юпитер

Номер слайда 24

Сатурн – шестая планета привлекает нас прежде всего своими дивными кольцами. Кольца Сатурна, по сути, представляют собой концентрические окружности состоящие из пыли, частиц льда, ледяных пород. Сатурн назван в честь римского бога земледелия. В настоящее время на орбите Сатурна находится автоматическая межпланетная станция «Кассини», запущенная в 1997 году и достигшая системы Сатурна в 2004, в задачи которой входит изучение структуры колец, а также динамики атмосферы и магнитосферы Сатурна. Крупнейшие спутники — Мимас, Энцелад, Тефия, Диона, Рея, Титан и Япет — были открыты к 1789 году, однако и по сегодняшний день остаются основными объектами исследований Планета Сатурн

Номер слайда 25

Уран — седьмая от Солнца планета видна через бинокль яркой точкой ночного неба. Уран уникален в Солнечной системе: он вращается не как все, а «лежа на боку». Уран имеет кольца, хотя их трудно увидеть. Довольно холодная планета, средняя температура здесь около -200 градусов. Названа в честь греческого бога неба Урана. Можно выделить пять основных самых крупных спутников: это Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон. Планета Уран. Уильям Гершель — первооткрыватель Урана

Номер слайда 26

 Нептун — восьмая по счёту и самая дальняя из планет солнечной системы. Нептун является третьей по массе планетой. Нептун стал первой планетой, открытой благодаря математическим расчётам, а не путём регулярных наблюдений.  Имеет 14 спутников и массой превосходит земную в 17 раз.  Планета была названа в честь римского бога морей. Нептун был посещён лишь одним космическим аппаратом, «Вояджером-2», который пролетел вблизи от планеты 25 августа 1989 года. Планета Нептун. Урбен Леверье , математик, открывший Нептун 

Номер слайда 27

Космические объекты Солнечной системы. Комета представляет собой небесное тело малых размеров, состоящее изо льда с вкраплениями пыли и каменных обломков. При приближении к солнцу лед начинает испаряться, потому за кометой остается хвост, растягивающийся порой на миллионы километров. Хвост кометы состоит из пыли и газа. Ученые получают информацию о кометах визуально через мощные телескопы. В 2014 году запланирован пуск космического аппарата ЕКА «Розетта» для изучения одной из комет. Предполагается, что аппарат будет находиться рядом с кометой на протяжении длительного времени, сопровождая космическую странницу в ее пути вокруг Солнца.

Номер слайда 28

Астероиды Солнечной системы. Астероидом в астрономии называется небесное тело небольших размеров, которое вращается по самостоятельной эллиптической орбите вокруг Солнца. В Солнечной системе между орбитами планет Марса и Юпитера расположилось огромное количество астероидов различного размера и формы. Это скопление небесных тел зовется поясом астероидов. Именно здесь расположены крупнейшие астероиды нашей системы: Веста, Церера, Гигея и Паллада. 

Номер слайда 29

Метеориты в Солнечной системе. Метеориты — небольшие каменные тела космического происхождения, которые попадают в плотные слои атмосферы (например, как у планеты Земля), а некоторые могут даже упасть на поверхность планеты. По подсчетам астрономов, приблизительно раз в год в атмосферу Земли попадает метеорит.

Номер слайда 30

Интересные факты о Солнечной Системе. Солнце является одной из 200 миллиардов звёзд Млечного пути. Масса Солнечной системы на 99% состоит из массы Солнца. Времена года на Уране длятся по двадцать лет. Венера — самая горячая планета. Космические аппараты с Земли летали ко всем планетам Солнечной системы. Невооружённым глазом с Земли можно наблюдать следующие объекты Солнечной системы: Солнце, Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн; а также Луну.

Номер слайда 31

Астрономия. Астрономия — наука о Вселенной, изучающая расположение, движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и образованных ими систем. В частности, астрономия изучает Солнце и другие звёзды, планеты Солнечной системы и их спутники, астероиды, кометы, метеориты, чёрные дыры, туманности, галактики. Астрономия — одна из древнейших наук. Астроном — учёный, специализирующийся в области астрономии. Профессиональные астрономы — люди, занимающиесяастрономией профессионально. Они работают в обсерваториях, исследовательских центрах или университетах.  Изобретение телескопа позволило астрономии развиться в современную науку. Галиле́о Галиле́й  первым использовал телескоп для наблюдения небесных тел

Номер слайда 32

Номер слайда 33

Астрологиягруппа описательных и предсказательных практик, традиций и верований, постулирующих воздействие небесных тел на земной мир и человека (на его темперамент, характер, поступки и судьбу) и, в частности, возможность предсказания будущего по движению и расположению небесных тел на небесной сфере и относительно друг друга.

Номер слайда 34

Гравитация | TheSchoolRun

Гравитация или гравитационные силы — это силы притяжения . Это похоже на то, как Земля притягивает вас и удерживает на земле. Это притяжение — это действие силы тяжести.

Каждый объект во Вселенной, имеющий массу, оказывает гравитационное притяжение , или силу, на все остальные массы. Размер тяги зависит от массы объектов. Вы воздействуете на окружающих вас людей гравитационной силой, но эта сила не очень сильна, поскольку люди не очень большие.Когда вы смотрите на действительно большие массы, такие как Земля и Луна, гравитационное притяжение становится очень впечатляющим. Гравитационная сила между Землей и молекулами газа в атмосфере достаточно велика, чтобы удерживать атмосферу близко к нашей поверхности. Меньшие планеты с меньшей массой могут быть не в состоянии удерживать атмосферу.

Чем больше размер, тем больше масса . Представьте себе два шара примерно одинакового размера, как футбольный мяч и шар для боулинга. Будут ли они иметь одинаковую массу? Нет.

Самый простой способ представить себе массу — это подумать о том, сколько вещества или «вещества» вы можете найти внутри объекта. Количество материи в объекте будет влиять на его вес, а это значит, что у гравитации есть много материи, за которую можно «ухватиться». В случае футбола молекулы воздуха составляют большую часть его внутренней части. Внешняя сторона мяча выглядит твердой, но разрежьте ее пополам, и мяч будет выглядеть как пустой снаряд. В то время как внутренняя часть шара для боулинга обычно полностью цельная, поэтому, если вы разрежете его пополам, вы получите две цельные части.Внутри шара для боулинга больше материала, поэтому он плотнее футбольного мяча. Следовательно, его масса будет больше массы футбольного мяча.

Масса измеряется в граммах (г) или килограммах (кг), но НЕ является силой. Вес объекта — это сила, вызванная силой тяжести, притягивающей массу объекта. Он измеряется в ньютонах (Н). Вес измеряется с помощью силомера. Чем больше вес, прикрепленный к измерителю силы, тем больше растягивается пружина внутри измерителя силы.

Земля всегда производит одинаковое ускорение для каждого объекта. Если вы уроните желудь или пианино, они получат скорости (скорости) с той же скоростью. Хотя гравитационная сила, которую Земля оказывает на объекты, различна, их массы также различны, поэтому наблюдаемый нами эффект (ускорение) одинаков для каждого из них. Сила тяжести Земли ускоряет объекты при их падении. Его постоянно тянет, а объекты постоянно ускоряются. Вы можете подумать: «А как же перья? Они падают так медленно.«Очевидно, воздух вокруг нас. Когда перо падает, оно падает медленно, потому что ему мешает воздух. Сопротивление воздуха велико, и это сопротивление заставляет перо двигаться медленнее. Действующие силы равны То же самое. Если вы уроните перо в контейнер без воздуха (вакуум), оно упадет со скоростью бейсбольного мяча.

Исаак Ньютон был невероятно умным человеком. Он был ученым и математиком. В 1687 году Ньютон опубликовал книгу о математике, которая считается одной из важных книг в истории науки.В нем он описывает всемирное тяготение и три закона движения, концепции, которые оставались на переднем крае науки на протяжении столетий после этого. Известно, что Ньютон сказал, что его работа по формулированию теории гравитации была вдохновлена ​​наблюдением за падением яблока с дерева и размышлениями о том, что заставило его упасть вниз.

Слова, которые необходимо знать:

Вселенная — вся материя и энергия, которые существуют в бескрайних просторах космоса, независимо от того, известны они людям или нет
Гравитация — притяжение из-за гравитации, которую оказывает Земля или другой астрономический объект объект на поверхности или вблизи нее
Атомы — наименьшая часть, на которую можно разделить элемент
Масса — объект имеет массу (скажем, 100 кг).Это делает его достаточно тяжелым, чтобы весить 100 кг.
Орбита — путь, по которому астрономический объект, такой как планета, луна или спутник, следует вокруг более крупного астрономического объекта, такого как Солнце
Магнетизм — явление физического притяжения для железо, обнаруженное в магнитах или созданное движущимся электрическим зарядом или током
Трение — трение двух предметов друг о друга при движении одного или обоих
Аномалия — нечто странное и трудное для идентификации или классификации
Деформация — акт или процесс повреждения, обезображивания или ухудшения внешнего вида чего-либо, или состояние повреждения, обезображивания или испорченности
Плотнее — ближе друг к другу, более плотно упаковано
Ньютоны — Правильная единица измерения сила — это Ньютон, сокращенно Н.
Измеритель силы — Измеритель силы содержит пружину, соединенную с металлическим крючком. Пружина растягивается при приложении силы к крючку. Чем больше прилагаемое усилие, тем дольше растягивается пружина и тем больше показание.
Скорость — скорость, с которой что-то движется или происходит
Концепции — идеи или принципы

Примеры гравитации

Гравитация — это сила, которая объединяет все элементы материи. Материя относится к вещам, к которым вы можете прикоснуться физически.Чем больше материи, тем больше сила тяжести или силы. Это означает, что Земля или другие планеты обладают большим притяжением и что все на Земле притягивается к Земле.

Невидимые силы гравитации

Гравитация — это взаимное притяжение двух тел во Вселенной. Поскольку гравитация относится к невидимой силе, стягивающей материю, существует множество примеров гравитации. Каждая вещь имеет силу тяжести, включая людей.

Некоторые объекты обладают большей гравитацией, чем другие.У Земли, например, больше гравитации, чем у людей. Вот почему падающий объект притягивается к Земле и возвращается на Землю, вместо того, чтобы быть притянутым к человеку и лететь к нему.

Вот некоторые примеры силы тяжести:

  • Сила, удерживающая газы на солнце.
  • Сила, заставляющая мяч, который вы подбрасываете в воздух, снова падать.
  • Сила, которая заставляет автомобиль катиться под уклон, даже если вы не нажимаете на педаль газа.
  • Сила, при которой бокал, который вы уронили, падает на пол.
  • Сила, которая удерживает Землю и все планеты в правильном положении на их орбитах вокруг Солнца.
  • Сила, которая толкает малыша вниз по горке.
  • Сила, которая заставляет Луну вращаться вокруг Земли.
  • Сила, которая удерживает спутники Юпитера вокруг планеты.
  • Сила Луны, вызывающая приливы в океане.
  • Сила, которая заставляет ваш напиток отдыхать на дне стакана, а не парить около его верха.
  • Сила, при которой яблоко падает с яблони.
  • Сила, которая заставляет вас ходить по Земле, а не улетать в космос.
  • Сила, при которой ручка, скатывающаяся со стола, падает на пол.
  • Сила, заставляющая развевающийся на ветру лист бумаги в конце концов вернуться на Землю.
  • Сила, заставляющая воздушный шар, не содержащий гелия, опускаться обратно на землю.
  • Сила, заставляющая скакалку возвращаться к земле после того, как вы перемахнули ею над головой.
  • Сила, при которой прядь ваших волос падает на пол после того, как они были отрезаны.
  • Сила, заставляющая скалу катиться под гору.

Гравитация в действии

Гравитация оказывает одинаковое влияние на все объекты. Если вы уроните огромного слона или маленькое тонкое перышко, они упадут с той же скоростью. Перо будет выглядеть так, как будто оно падает медленнее, как на Земле, потому что существует сопротивление воздуха, которое мешает силе тяжести и может замедлить его.Однако, если вы уроните перо и слона в вакуум, где нет сопротивления воздуха, они упадут с одинаковой скоростью, потому что на них действует одинаковая сила.

Рассматривая примеры гравитации, вы сможете лучше понять гравитацию и то, как она работает в различных ситуациях повседневной жизни.

Термин масса относится к количеству вещества в объекте. Чтобы получить больше научных удовольствий, вы можете узнать больше о массе солнечных объектов в разделе Примеры массы.

Гравитация и энергия во Вселенной

От 9 класса до колледжа

Чтобы организовать посещение вашей школьной группы, пожалуйста, позвоните по телефону (585) 697-1942 по крайней мере за три недели. Если возможно, просьба организовать свой визит до апрельских каникул. Количество сидячих мест ограничено в период массового скопления людей с конца апреля по июнь.

Эта 45-минутная презентация предназначена для того, чтобы помочь учащимся и учителям понять, оценить и быть готовыми участвовать в некоторых из самых захватывающих и важных событий в нашем текущем исследовании Вселенной.

Научные стандарты нового поколения: PS1.C, PS2.B, PS3.D, PS4.A, ESS1.A ESS1.B

Краткое содержание программы

Введение

Видеопетля, в которой жонглер жонглирует теннисными мячами, напоминает нам об идее гравитации как силы, притягивающей объекты к центру Земли.

Гравитационный и космический полет

Наша видеосистема показывает три одновременных изображения запуска последней миссии космического корабля «Шаттл» STS-135, запущенной в 2011 году.Камера внутри боевого отделения показывает космонавтов, прижатых к своим местам при ускорении. Когда шаттл достигает желаемой высоты и скорости, главные двигатели выключаются, и астронавты внезапно становятся невесомыми.

Дополнительные видеоклипы, снятые на борту Международной космической станции, показывают астронавтов, плавающих в невесомости. Астронавты сообщают, что для плавного и контролируемого плавания из одного пункта назначения в другой внутри орбитальной лаборатории требуются определенные навыки и практика.Мы сравниваем видео опытных и неопытных космонавтов, перемещающихся по станции.

На видео с миссии Аполлона-15 в 1971 году показано, как астронавт Дэвид Скотт одновременно роняет молот и перо на поверхность Луны. У Луны нет атмосферы, а гравитация в шесть раз меньше, чем у Земли, поэтому оба объекта падают медленно, но с одинаковой скоростью.

Гравитационная сила Солнца определяет орбиты планет и других объектов на их орбитах вокруг него.Компьютерное моделирование показывает движение внутренних планет в нашей солнечной системе и движение кометы Галлея при ее следующем возвращении в 2061 году. Мы видим, как комета движется в соответствии со вторым законом Кеплера, набирая скорость по мере приближения к перигелию (точке на ее орбите). ближе всего к Солнцу) и снова замедляется по мере удаления от Солнца.

Гравитация и звезды

Видеоклип показывает, что наше Солнце имеет ширину 109 Землю. Видео с космических телескопов для наблюдения за Солнцем показывают, что Солнце представляет собой медленно вращающийся шар из горячих газов, который выглядит по-разному при просмотре с разными длинами волн света, особенно с длинами волн, слишком короткими или слишком длинными, чтобы их мог увидеть человеческий глаз.

Мы видим три анимации рядом, сравнивая типичные истории жизни звезды с малой массой, звезды среднего размера, такой как наше Солнце, и звезды с большой массой. Как только они начинают светиться, все они выделяют энергию ядерного синтеза, при этом ядра водорода сливаются, образуя ядра гелия и, в конечном итоге, других химических элементов. Первой умирает звезда большой массы, возможно, взорвавшаяся как сверхновая. Звезды среднего размера, такие как наше Солнце, проходят фазы сжигания собственных отходов (также называемых гелиевым горением), набухают и превращаются в красных гигантов, а затем осторожно сбрасывают свои внешние слои, образуя оболочки из газа, которые мы называем планетарными туманностями.Самые распространенные звезды с малой массой тусклые, потому что они медленно потребляют водородное топливо. Они сияют миллиарды лет практически без изменений.

Фотографии с космического телескопа Хаббл и обсерваторий на Земле показывают нам красоту звездных скоплений, планетарной туманности, выпущенной звездой среднего размера, вступающей в старость, и Крабовидной туманности, остатков звезды, которая взорвалась в результате взрыва. сверхновая в 1054 году.

Гравитация и Вселенная

Теперь мы расширяем наш обзор на гораздо большие расстояния.Свет от нашей луны достигает нас примерно за 1,3 секунды; от нашего Солнца около 8,3 минуты; от ближайшей звезды около 4,2 года; от ближайшей большой галактики около 2 400 000 лет. Теперь мы сконцентрируемся на галактических расстояниях.

Наше Солнце — одна из примерно полумиллиарда звезд в нашей галактике Млечный Путь. Наш Млечный Путь — лишь одна из миллиардов галактик в области Вселенной, видимой в наши телескопы.

Яркая, сияющая часть галактики состоит из звезд; но две линии свидетельств указывают на то, что большая часть галактики состоит из «темной материи», которую мы обнаруживаем только по ее гравитационным эффектам.Первое: поскольку спиральные галактики вращаются, орбиты их звезд можно объяснить только в том случае, если большая часть массы и, следовательно, большая часть гравитационной силы в галактике исходит из большого «ореола» невидимой материи. Во-вторых, когда наши телескопы смотрят сквозь скопления галактик в сторону космоса, они видят искаженные изображения далеких галактик. Это то, что мы ожидаем от «гравитационной линзы» темной материи в скоплении галактик, искажающей пространство-время в скоплении.

Используя гравитационное линзирование, астрономы составили трехмерные карты нашей Вселенной в самом большом масштабе.Оказывается, темная материя состоит из волокон и пустот, которые мы называем космической паутиной. Галактики, которые мы видим из-за звездного света, просто отмечают структуру паутины, как огни на темной рождественской елке. Когда астрономы программируют суперкомпьютеры для имитации развития Вселенной, в которой доминирует темная материя, суперкомпьютерные программы создают космическую сеть, которая очень похожа на настоящую сеть, которую мы наблюдаем вокруг нас.

Далее мы посмотрим на расширение Вселенной.В начале 20 века астрономы обнаружили, что галактики и скопление галактик во Вселенной удаляются друг от друга. Это то, что мы называем расширяющейся Вселенной. Если мы сделаем воображаемый фильм этого расширения и просмотрим его в обратном направлении, все расстояния между галактиками достигают нуля одновременно, в конкретный момент около 13,8 миллиарда лет назад, который мы называем Большим взрывом.

Возвращаемся к видеоролику жонглера. Каждый раз, когда он подбрасывает мяч в воздух, сила тяжести тянет его назад.Но что, если мяч, подброшенный в воздух, начал ускоряться вверх все быстрее и быстрее? В конце 1990-х астрономы обнаружили, что наша Вселенная, похоже, делает то же самое. Расширение ускоряется. Причина этого — одна из величайших загадок современной науки. Кажется, есть что-то в самой природе пустого пространства, что может придавать ему отталкивающую гравитацию, отталкивая галактики все дальше и дальше друг от друга. Эта отталкивающая гравитация слишком слаба, чтобы оказывать какое-либо заметное влияние внутри нашей галактики, нашей солнечной системы или в нашей повседневной жизни.Астрономы используют термин темная энергия как название этого странного свойства межгалактического пространства.

Реальное космическое путешествие

Далее мы просматриваем коллекцию неподвижных изображений и видеоклипов с реальными сценами, которые вдохновили сцены в таких фильмах, как Gravity, Interstellar и The Martian. Мы видим Международную космическую станцию ​​и космический корабль «Союз», пристыкованные к ней, астронавтов, использующих инструменты в невесомости и перемещающих массивные объекты одним прикосновением рук, и вдохновляющие виды на Землю с орбиты.

Наше ночное небо

Наконец, мы отключили видеосистему высокого разрешения и включили гигантский звездный проектор, чтобы воссоздать идеальное ночное небо. Ваш ведущий проводит экскурсию по звездам, планетам и созвездиям, которые вы и ваши ученики можете найти в реальном небе в сезон вашего визита.


Узнать больше

Astronomy Picture of the Day
Наша главная рекомендация по всем аспектам астрономии и исследования космоса в Интернете. Обратите внимание на функции поиска и архивирования!

Звезды профессора Джима Калера
Dr.Калер, астроном из Университета Иллинойса, является одним из ведущих мировых экспертов по звездам, а также страстным поклонником ночного неба.

Фотографии с миссий Международной космической станции
Это фотопоток flickr.com, большая часть фотографий которого размещена в альбомах по миссии

.

Темная энергия, темная материя от NASA Astrophysics
Хорошее введение со ссылками на последние разработки

Millenium Simulation Project
Изображения, созданные суперкомпьютерной программой, моделирующей развитие Вселенной, в которой преобладает темная материя, из Института Макса Планка в Германии.

Изображения с космического телескопа Хаббла
Загрузите сотни красивых изображений и прочитайте, что они показывают и как были сделаны.

Изображения из Европейской южной обсерватории
ESO не так знаменит в США, как телескоп Хаббл, но веб-сайт ESO полон прекрасных изображений, сделанных некоторыми из самых сложных телескопов на Земле.

Что такое гравитация? | Космическое пространство НАСА — Наука НАСА для детей

Гравитация — это сила, с помощью которой планета или другое тело притягивает объекты к своему центру.Сила тяжести удерживает все планеты на орбите вокруг Солнца.


Что еще делает гравитация?

Почему вы приземляетесь на землю, когда подпрыгиваете, а не летите в космос? Почему вещи падают, когда вы их бросаете или роняете? Ответ — гравитация: невидимая сила, притягивающая объекты друг к другу. Гравитация Земли — это то, что удерживает вас на земле и заставляет все падать.

Анимация силы тяжести в действии.Альберт Эйнштейн описал гравитацию как кривую в пространстве, огибающую объект, например звезду или планету. Если рядом находится другой объект, он втягивается в кривую. Изображение предоставлено: НАСА

.

Все, что имеет массу, также обладает гравитацией. Объекты с большей массой имеют большую гравитацию. С увеличением расстояния гравитация также ослабевает. Итак, чем ближе объекты друг к другу, тем сильнее их гравитационное притяжение.

Гравитация Земли определяется всей ее массой. Вся его масса создает совокупное гравитационное притяжение всей массы вашего тела.Вот что дает вам вес. А если бы вы были на планете с массой меньше Земли, вы бы весили меньше, чем здесь.

Изображение предоставлено НАСА

.

Вы действуете на Землю с той же силой гравитации, что и на вас. Но поскольку Земля намного массивнее вас, ваша сила на самом деле не влияет на нашу планету.


Гравитация в нашей Вселенной

Гравитация — это то, что удерживает планеты на орбите вокруг Солнца и то, что удерживает Луну на орбите вокруг Земли.Гравитационное притяжение луны притягивает к себе моря, вызывая океанские приливы. Гравитация создает звезды и планеты, стягивая воедино материал, из которого они сделаны.

Гравитация воздействует не только на массу, но и на свет. Альберт Эйнштейн открыл этот принцип. Если вы направите фонарик вверх, свет станет незаметно более красным по мере того, как его тянет гравитация. Вы не можете увидеть изменения своими глазами, но ученые могут их измерить.

Черные дыры упаковывают столько массы в такой маленький объем, что их сила тяжести достаточно сильна, чтобы удержать что-либо, даже легкий, от побега.


Гравитация на Земле

Гравитация очень важна для нас. Без него мы не смогли бы жить на Земле. Гравитация Солнца удерживает Землю на орбите вокруг себя, удерживая нас на удобном расстоянии, чтобы мы могли наслаждаться солнечным светом и теплом. Он удерживает нашу атмосферу и воздух, которым нам нужно дышать. Гравитация — это то, что скрепляет наш мир.

Однако гравитация не везде на Земле одинакова. Гравитация немного сильнее в местах с большей массой под землей, чем в местах с меньшей массой.НАСА использует два космических аппарата для измерения этих изменений силы тяжести Земли. Эти космические корабли являются частью миссии Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE).

Миссия GRACE помогает ученым создавать карты вариаций силы тяжести на Земле. Области синего цвета имеют немного меньшую гравитацию, а области красного цвета — немного более сильные. Изображение предоставлено: НАСА / Центр космических исследований Техасского университета

GRACE обнаруживает крошечные изменения силы тяжести с течением времени.Эти изменения раскрыли важные подробности о нашей планете. Например, GRACE отслеживает изменения уровня моря и может обнаруживать изменения земной коры, вызванные землетрясениями.


Вселенная: Большой взрыв за 10 простых шагов

Введение

Субару / П. Капак (SSC / Caltech)

Широко принятая теория происхождения и эволюции нашей Вселенной — это модель Большого взрыва, которая утверждает, что Вселенная начиналась с невероятно горячей и плотной точки примерно 13.7 миллиардов лет назад. Итак, как Вселенная превратилась из долей дюйма (нескольких миллиметров) в то, что она есть сегодня?

Вот разбивка Большого Взрыва на 10 простых для понимания шагов.

На создание Вселенной в том виде, в каком мы ее знаем сегодня, потребовалось чуть больше семи дней. SPACE.com исследует тайны небес в нашей серии из восьми частей: История и будущее космоса. Это третья часть этой серии.

Шаг 1. Как все начиналось

NASA / WMAP

Большой взрыв не был космическим взрывом, как следует из названия теории.Вместо этого, как утверждают исследователи, это было появление космоса повсюду во Вселенной. Согласно теории Большого взрыва, Вселенная родилась как очень горячая, очень плотная, единственная точка в пространстве.

Космологи не уверены, что происходило до этого момента, но с помощью сложных космических миссий, наземных телескопов и сложных вычислений ученые работали над тем, чтобы нарисовать более четкую картину ранней Вселенной и ее формирования. [Полный текст]

Ключевой частью этого являются наблюдения космического микроволнового фона, который содержит послесвечение света и излучения, оставшиеся после Большого взрыва.Этот реликт Большого взрыва пронизывает Вселенную и виден микроволновыми детекторами, что позволяет ученым собрать воедино ключи к разгадке ранней Вселенной.

В 2001 году НАСА запустило миссию Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) для изучения условий, существовавших в ранней Вселенной, путем измерения излучения космического микроволнового фона. Среди других открытий WMAP смог определить возраст Вселенной — около 13,7 миллиарда лет.

Шаг 2: Первый рывок роста Вселенной

НАСА, ЕКА и С.Беквит (STScI) и группа HUDF

Когда Вселенная была очень молодой — что-то вроде сотой миллиардной триллионной триллионной доли секунды (уф!) — она ​​пережила невероятный скачок роста. Во время этого всплеска расширения, известного как инфляция, Вселенная росла экспоненциально и удвоилась по крайней мере в 90 раз.

«Вселенная расширялась, и по мере ее расширения она становилась все холоднее и менее плотной», — Дэвид Спергель, астрофизик-теоретик из Принстонского университета в Принстоне, штат Нью-Йорк.J., сообщил SPACE.com. [Полный текст]

После инфляции Вселенная продолжала расти, но более медленными темпами. По мере расширения пространства Вселенная остывала и образовывалась материя.

Шаг 3: Слишком жарко, чтобы сиять

NASA / WMAP

Легкие химические элементы были созданы в течение первых трех минут образования Вселенной. По мере того, как Вселенная расширялась, температуры охлаждались, и протоны и нейтроны сталкивались с образованием дейтерия, который является изотопом водорода. Большая часть этого дейтерия превратилась в гелий.

Однако в течение первых 380 000 лет после Большого взрыва сильное тепло, исходящее от сотворения Вселенной, сделало ее слишком горячей для света. Атомы столкнулись с достаточной силой, чтобы превратиться в плотную непрозрачную плазму из протонов, нейтронов и электронов, которая рассеивала свет, как туман.

Шаг 4: Да будет свет

Консорциум ESA / LFI и HFI

Примерно через 380 000 лет после Большого взрыва вещество остыло настолько, что электроны соединяются с ядрами и образуют нейтральные атомы.Эта фаза известна как «рекомбинация», и поглощение свободных электронов сделало Вселенную прозрачной. Свет, который был выпущен в это время, сегодня можно обнаружить в виде излучения космического микроволнового фона.

Тем не менее, за эрой рекомбинации последовал период темноты, прежде чем образовались звезды и другие яркие объекты. [Полный текст]

Шаг 5: Выход из космических темных веков

ESA XMM-Newton / EPIC, LBT / LBC, AIP (J.Конерт)

Примерно через 400 миллионов лет после Большого взрыва Вселенная начала выходить из темных веков. Этот период эволюции Вселенной называется эпохой реионизации.

Считалось, что эта динамическая фаза длилась более полумиллиарда лет, но, основываясь на новых наблюдениях, ученые считают, что реионизация могла происходить быстрее, чем считалось ранее. [Полный текст]

За это время сгустки газа схлопнулись достаточно, чтобы сформировать самые первые звезды и галактики.Излученный ультрафиолетовый свет от этих энергетических событий очистил и уничтожил большую часть окружающего нейтрального газообразного водорода. Процесс реионизации, а также очистка туманного газообразного водорода заставили Вселенную впервые стать прозрачной для ультрафиолетового света.

Шаг 6: Больше звезд и больше галактик

ЕКА, Хаббл, НАСА

Астрономы прочесывают Вселенную в поисках самых удаленных и самых старых галактик, чтобы помочь им понять свойства ранней Вселенной.Точно так же, изучая космический микроволновый фон, астрономы могут работать в обратном направлении, чтобы собрать воедино события, которые произошли раньше. [Полный текст]

Данные старых миссий, таких как WMAP и Cosmic Background Explorer (COBE), запущенных в 1989 году, и все еще действующих миссий, таких как космический телескоп Хаббл, запущенный в 1990 году, помогают ученым решить самые непреходящие загадки и ответы на самые обсуждаемые вопросы космологии.

Шаг 7: Рождение нашей Солнечной системы

NASA

По оценкам, наша солнечная система родилась спустя 9 миллиардов лет после Большого взрыва, т.е. около 4 лет.6 миллиардов лет. По текущим оценкам, Солнце — одна из более чем 100 миллиардов звезд в одной только нашей галактике Млечный Путь и вращается на орбите примерно в 25 000 световых лет от ядра галактики.

Многие ученые считают, что Солнце и остальная часть нашей солнечной системы образовались из гигантского вращающегося облака газа и пыли, известного как солнечная туманность. Когда гравитация заставила туманность схлопнуться, она начала вращаться быстрее и превратилась в диск. На этом этапе большая часть материала тянулась к центру, образуя солнце.[Инфографика Солнечной системы: изнутри]

Шаг 8: Невидимое во Вселенной

Рентген: NASA / CXC / CfA / M.Markevitch et al .; Оптический: NASA / STScI; Magellan / U.Arizona / D.Clowe et al .; Карта лицензирования: NASA / STScI; ESO WFI; Магеллан / У. Аризона / Д. Клоу и др.

В 1960-х и 1970-х годах астрономы начали думать, что во Вселенной может быть больше массы, чем видимая. Вера Рубин, астроном из Института Карнеги в Вашингтоне, наблюдала скорости звезд в различных местах галактик.

Базовая ньютоновская физика подразумевает, что звезды на окраинах галактики будут вращаться медленнее, чем звезды в центре, но Рубин не обнаружил разницы в скоростях более удаленных звезд. Фактически, она обнаружила, что все звезды в галактике, кажется, вращаются вокруг центра с более или менее одинаковой скоростью. [Полная версия]

Эта загадочная и невидимая масса стала известна как темная материя. Темная материя возникает из-за гравитационного притяжения, которое она оказывает на обычную материю. Одна из гипотез гласит, что загадочный материал может быть образован экзотическими частицами, которые не взаимодействуют со светом или обычным веществом, поэтому его так трудно обнаружить.

Считается, что темная материя составляет 23 процента Вселенной. Для сравнения, только 4 процента Вселенной состоит из обычного вещества, которое включает в себя звезды, планеты и людей.

Шаг 9: Расширяющаяся и ускоряющаяся Вселенная

НАСА, ЕКА, Д. Коу (Лаборатория реактивного движения НАСА / Калифорнийский технологический институт и Научный институт космического телескопа), Н. Бенитес (Институт астрофизики Андалусии, Испания) , Т. Бродхерст (Университет Страны Басков, Испания) и Х.Ford

В 1920-х годах астроном Эдвин Хаббл сделал революционное открытие Вселенной. Используя недавно построенный телескоп в обсерватории Маунт Вильсон в Лос-Анджелесе, Хаббл заметил, что Вселенная не статична, а скорее расширяется.

Десятилетия спустя, в 1998 году, обширный космический телескоп, названный в честь известного астронома, космический телескоп Хаббл, изучил очень далекие сверхновые звезды и обнаружил, что давным-давно Вселенная расширялась медленнее, чем сегодня.Это открытие было неожиданным, потому что долгое время считалось, что гравитация материи во Вселенной замедлит ее расширение или даже заставит ее сжиматься. [Полный текст]

Считается, что темная энергия — это странная сила, которая разрывает космос на все возрастающие скорости, но она остается незамеченной и окутанной тайной. Существование этой неуловимой энергии, которая, как считается, составляет 73 процента Вселенной, является одной из самых горячих тем в космологии.

Шаг 10: Нам все еще нужно знать больше

NASA

Несмотря на то, что многое было открыто о создании и эволюции Вселенной, есть устойчивые вопросы, которые остаются без ответа.Темная материя и темная энергия остаются двумя самыми большими загадками, но космологи продолжают исследовать Вселенную в надежде лучше понять, как все это началось.

На создание Вселенной в том виде, в каком мы ее знаем сегодня, потребовалось чуть больше семи дней. SPACE.com исследует тайны небес в нашей серии из восьми частей: История и будущее космоса. Это третья часть этой серии.

Внутренняя работа: насколько быстро расширяется Вселенная? Противоречивые измерения могут указывать на новую физику

Сирена прозвучала 17 августа 2017 года.Астрономы зафиксировали всплеск гравитационных волн от столкновения двух нейтронных звезд (1), событие, о котором Дэниел Хольц мечтал более десяти лет. «Вы пишете эти бумаги, и это похоже на фантастику. Уравнения говорят, что это может произойти, но все совершенно иначе, когда природа сотрудничает и позволяет вам проводить измерения », — говорит Хольц, астрофизик из Института космологической физики им. Кавли Чикагского университета (KICP). «Это слишком хорошо. Это нелепо. Стыдно.Но вот оно.

Один из способов измерения постоянной Хаббла (H0) использует реликтовое излучение, показанное здесь, наблюдаемое со спутника Planck Европейского космического агентства, запущенного в 2009 году и измерявшего реликтовое излучение в течение примерно 4,5 лет. Но этот метод дает другое значение для константы, чем подход, который вычисляет H0 путем измерения расстояний до галактик и их скоростей. Изображение © ESA и Planck Collaboration.

Слияние нейтронных звезд, получившее название GW170817, дало Хольцу и его коллегам совершенно новый способ измерить скорость расширения Вселенной.Этот метод может разрешить кипящий спор между двумя устоявшимися способами измерения расширения и может означать переосмысление состава нашей Вселенной — возможно, потребуются новые типы субатомных частиц или неожиданные формы темной материи или темной энергии.

Поднимитесь по космической лестнице

Астроном Эдвин Хаббл обнаружил в 1920-х годах, что наша Вселенная расширяется. Расширение заставляет все галактики удаляться от нас, и скорость, с которой галактика удаляется, равна ее расстоянию, умноженному на число, называемое постоянной Хаббла.Расстояние до галактики рассчитывается в мегапарсеках, где 1 мегапарсек составляет примерно 3,26 миллиона световых лет, а постоянная имеет единицы километров в секунду на мегапарсек. Умножьте два, и вы получите скорость галактики в километрах в секунду.

Таким образом, постоянная Хаббла H0 в современной Вселенной, которую также называют скоростью локального расширения, может быть определена путем измерения расстояний до галактик и их скоростей. Для наиболее прямого измерения H0 используется метод, названный лестницей космических расстояний, впервые примененный Хабблом (2).В многоэтапном процессе астрономы используют то, что они называют стандартными свечами — определенные типы звезд и сверхновых, внутренняя яркость или светимость которых определяется тем, как их наблюдаемая яркость изменяется со временем. Эти стандартные свечи позволяют астрономам выбраться из Млечного Пути.

Например, первая ступенька по лестнице включает определение расстояния до стандартной свечи в нашей галактике с помощью ее параллакса, который представляет собой разницу в положении звезды при просмотре из двух разных мест на Земле.Расстояние и наблюдаемая яркость позволяют астрономам вычислить внутреннюю яркость или светимость стандартной свечи и связать ее с некоторым другим наблюдаемым свойством, которое не зависит от расстояния до нас. Следующий шаг — найти такую ​​же стандартную свечу в галактике за пределами Млечного Пути и использовать ее для определения расстояния до галактики.

Как только астрономы ступят на последнюю ступеньку лестницы, они могут определить светимость сверхновой звезды, находящейся в далекой галактике.Исходя из этого, астрономы могут рассчитать расстояние до нее и до галактики, в которой она находится.

«Как только мы узнаем светимость, мы сможем с помощью любой сверхновой звезды измерить скорость расширения Вселенной», — объясняет Дэниел Сколник, астрофизик из KICP и член SH0ES, проекта, который поднимается по лестнице расстояний с использованием пространства Хаббла. Телескопы и наземные телескопы в Чили и на Гавайях.

Для измерения скорости расширения, или H0, астрономам нужны еще одни данные: величина, на которую свет от сверхновой звезды смещается в сторону более длинных волн.Это красное смещение является мерой скорости, с которой сверхновая звезда и ее родительская галактика удаляются от нас (аналогично тому, как сирена скорой помощи падает по высоте, когда машина скорой помощи ускоряется). Команда SH0ES собрала все это вместе и обнаружила, что H0 составляет около 73,24 километра в секунду на мегапарсек (3).

The Other Shoe Drops

Но другой способ измерения H0 расходится с SH0ES. В этом методе используется космический микроволновый фон (CMB). Примерно через 380000 лет после Большого взрыва Вселенная остыла настолько, что свободные электроны и протоны соединились и образовали первые атомы нейтрального водорода.Фотоны, которые до этого постоянно взаимодействовали со свободными электронами и поэтому не могли далеко путешествовать, были освобождены. Теперь они растянуты до микроволнового диапазона и образуют реликтовое излучение. «Эта часть физики очень хорошо изучена, — говорит Сильвия Галли из Института астрофизики в Париже. «Это очень хорошо подходит для описания реликтового излучения».

Спутник Planck Европейского космического агентства, запущенный в 2009 году, измерял реликтовое излучение в течение примерно 4,5 лет. Спутник искал крошечные отклонения температуры фотонов реликтового излучения от места к месту на небе.Отклонения уходят корнями в физику ранней Вселенной, и их угловой масштаб в небе можно использовать для определения локальной постоянной Хаббла (4). Галли и ее коллеги из Planck рассчитали, что H0 составляет около 67,8. По словам Галли, сопоставить это со значением SH0ES, равным 73, оказалось невозможным.

Конечно, обе группы могли упустить из виду некоторые систематические ошибки в своих измерениях, и это несоответствие или противоречие в данных может исчезнуть с дальнейшими уточнениями. Тем не менее, по словам исследователей, тот факт, что напряжение не исчезло, несмотря на два поколения экспериментов, может подорвать некоторые из наших предположений о Вселенной.«Мы видели, как много противоречий приходит и уходит», — говорит космолог Мигель Сумалакарреги из Калифорнийского университета в Беркли. «Это самое серьезное из того, что я видел».

Результат Планка зависит от стандартной модели космологии, которая утверждает, что Вселенная состоит на 68,3% темной энергии (энергия вакуума пространства-времени), на 26,8% темной материи (невидимой материи, гравитационное влияние которой можно обнаружить в движения галактик и скоплений галактик) и 4,9% нормального вещества. Хотя эти параметры жестко ограничены данными CMB, стандартная модель также предполагает, что количество темной материи не изменилось.Что, если да?

«Это напряжение сохраняется, и обе стороны копаются. Нет никаких признаков того, что кто-то двигается».

— Дэниел Сколник

Торстен Брингманн из Университета Осло в Норвегии и его коллеги ранее в этом году показали, что если крошечный процент темной материи Вселенной распадется на необнаружимое излучение, это приведет к увеличению оценок H0 от Данные Planck, что приводит их в соответствие с данными SH0ES (5). Предпочтительные кандидаты в темную материю не распадаются, поэтому для этого потребуется новый элемент фундаментальной физики.Например, чтобы приспособиться к распадающейся темной материи, физикам придется ввести новую фундаментальную силу, которая позволяет частицам темной материи распадаться.

Другим решением может быть добавление частицы. Среди этих 4,9% нормального вещества есть три известных типа субатомных частиц, называемых нейтрино. Если существует еще не обнаруженный тип нейтрино, это увеличит планковское значение H0. Однако все существующие эмпирические данные из космологии и физики элементарных частиц согласуются с тремя типами (6).

Самое интригующее изменение стандартной модели связано с темной энергией — концепцией, которую астрономы представили в конце 1990-х годов для объяснения ускоряющегося расширения Вселенной.

В стандартной модели количество темной энергии в единице объема космоса не меняется со временем, но в других моделях оно динамично. Один класс теорий связывает ускорение с изменяющейся природой гравитации по мере развития Вселенной благодаря предполагаемому полю, называемому Галилеоном (7).Эти теории увеличивают значение H0, оцененное реликтовым излучением, чтобы приблизить его к измерениям с помощью лестницы расстояний.

Третий путь

Что нужно, так это совершенно новый способ измерения H0 — и здесь на помощь приходит GW170817. «Это напряжение сохраняется, и обе стороны копаются. Нет никаких признаков того, что кто-то движется», — говорит Сколник. «Все чрезвычайно взволнованы тем, что может сказать это измерение гравитационной волны». Важно отметить, что это будет альтернативное, независимое измерение местного значения постоянной Хаббла, отмечает Сколник.

GW170817 был результатом двух нейтронных звезд, каждая из которых представляла собой плотный остаток прошедшего взрыва сверхновой, которые вращались вокруг друг друга. Они закручивались внутрь, излучая рябь в ткани пространства-времени, известную как гравитационные волны, которые были уловлены на Земле обсерваторией гравитационных волн с лазерным интерферометром (LIGO). Нейтронные звезды в конечном итоге столкнулись в результате мощного взрыва, вызвав последний всплеск гравитационных волн и гамма-лучей.

Хольц и его коллеги нашли расстояние до GW170817, отслеживая скорость изменения частоты гравитационных волн и их амплитуду.Изменяющаяся частота по мере того, как нейтронные звезды вращаются друг вокруг друга все быстрее и быстрее, дает астрономам представление о массе двойной звездной системы и, следовательно, об абсолютной амплитуде волн. Сравнение абсолютной амплитуды с наблюдаемой дает расстояние.

Поскольку гравитационные волны больше похожи на волны звука, чем на световые, Хольц называет такие события стандартными сиренами. Измерение H0 с помощью стандартной сирены связано с физикой, совершенно отличной от той, что используется Planck или SH0ES — это простая общая теория относительности без каких-либо предположений.«В этом смысле он очень чистый, — говорит Хольц. Это означает, что он потенциально может быть арбитром между приближением CMB и сверхновой.

Данные от GW170817 дают расстояние до него около 40 мегапарсек. Объединив это с красным смещением своей родительской галактики, команда LIGO получила значение H0 около 70 километров в секунду на мегапарсек. Это прямо посередине значений Planck и SH0ES и с планками ошибок, достаточно большими, чтобы учесть любое из (8).

Значит, эта одинокая сирена не решает спор.Но это сузило возможности экзотической физики. В большинстве моделей Галилеона и в некоторых других теориях темной энергии гравитационные волны не движутся со скоростью света. Но телескопы увидели, что свет от столкновения пришел почти в то же время, когда LIGO увидел гравитационные волны. Основываясь на этом наблюдении, Зумалакарреги и его коллеги, а также другие команды исключили такие модели темной энергии (9).

Скоро этот метод станет намного лучше. Хольц говорит, что после того, как LIGO вернется в строй в январе 2019 года после обновления, он обнаружит гораздо больше стандартных сирен.Предыдущий запуск LIGO был чувствителен к слияниям нейтронных звезд на расстоянии около 80 мегапарсек. Модернизированный LIGO будет выдерживать до 120 мегапарсек, что более чем в три раза превышает объем. Поиск большего количества стандартных сирен поможет Holz и другим вычислить H0 с возрастающей точностью. Это может поддержать Планка, и в этом случае команда SH0ES, вероятно, делает что-то не так, или поддержать SH0ES, и в этом случае Планку, возможно, придется пересмотреть свои планки ошибок или — «безусловно, самый захватывающий» вариант, по словам Сколника, — несоответствие. реальна, и подозрения прямо связаны с допущениями стандартной модели.

Последствия трудно переоценить. Такой сценарий предполагает, что «есть физика, выходящая за рамки стандартной модели», — говорит Сколник. «Все на столе».

Что такое черная дыра?

Черные дыры — это точки в космосе, которые настолько плотны, что создают глубокие опускания гравитации. За пределами определенной области даже свет не может избежать мощного притяжения черной дыры. И все, что находится слишком близко — будь то звезда, планета или космический корабль — будет растягиваться и сжиматься, как замазка, в теоретическом процессе, метко известном как спагеттификация.

Есть четыре типа черных дыр: звездные, промежуточные, сверхмассивные и миниатюрные. Самый известный способ образования черной дыры — звездная смерть. Когда звезды достигают конца своей жизни, большинство из них раздувается, теряет массу, а затем остывает, образуя белых карликов. Но самые большие из этих огненных тел, которые по крайней мере в 10-20 раз массивнее нашего Солнца, суждено стать либо сверхплотными нейтронными звездами, либо так называемыми черными дырами звездной массы.

В центре нашей галактики вспыхивает сверхмассивная черная дыра.Узнайте о типах черных дыр, о том, как они образуются и как ученые открыли эти невидимые, но необычные объекты в нашей Вселенной.

На заключительной стадии огромные звезды гаснут с мощными взрывами, известными как сверхновые. Такой взрыв выбрасывает звездное вещество в космос, но оставляет за собой звездное ядро. Пока звезда была жива, ядерный синтез создавал постоянный внешний толчок, который уравновешивал притяжение внутренней силы тяжести от собственной массы звезды. Однако в звездных остатках сверхновой больше нет сил, противодействующих этой гравитации, поэтому ядро ​​звезды начинает схлопываться само по себе.

Если его масса коллапсирует в бесконечно малую точку, рождается черная дыра. Упаковка всей этой массы — во много раз превышающей массу нашего собственного Солнца — в такую ​​крошечную точку придает черным дырам их мощное гравитационное притяжение. Тысячи этих черных дыр звездной массы могут скрываться в нашей галактике Млечный Путь.

Одна черная дыра не похожа на другие

Сверхмассивные черные дыры, предсказанные общей теорией относительности Эйнштейна, могут иметь массу, равную миллиардам солнц; эти космические монстры, вероятно, прячутся в центрах большинства галактик.В центре Млечного Пути находится сверхмассивная черная дыра, известная как Стрелец A * (произносится «ай звезда»), которая более чем в четыре миллиона раз массивнее нашего Солнца.

Самые крошечные члены семейства черных дыр пока что теоретические. Эти маленькие вихри тьмы могли ожить вскоре после того, как Вселенная сформировалась в результате Большого взрыва, примерно 13,7 миллиарда лет назад, а затем быстро испарилась. Астрономы также подозревают, что во Вселенной существует класс объектов, называемых черными дырами промежуточной массы, хотя доказательства их существования пока остаются спорными.

Независимо от своего начального размера, черные дыры могут расти на протяжении всей своей жизни, поглощая газ и пыль от любых объектов, которые подбираются слишком близко. Все, что выходит за горизонт событий, точку, в которой побег становится невозможным, теоретически предназначено для спагеттификации благодаря резкому увеличению силы гравитации при падении в черную дыру.

Как однажды описал этот процесс астрофизик Нил Деграсс Тайсон: «Когда вы растягиваетесь, вас сжимают — вытесняют через ткань пространства, как зубная паста через тюбик.

Но черные дыры — это не совсем «космические пылесосы», как это часто изображается в популярных СМИ. Объекты должны подползти довольно близко к одному, чтобы проиграть это гравитационное перетягивание каната. Например, если бы наше Солнце было внезапно заменено черной дырой аналогичной массы, наша планетарная семья продолжала бы вращаться по орбите без помех, если бы она была гораздо менее теплой и освещенной.

Вглядываясь в темноту

Поскольку черные дыры поглощают весь свет, астрономы не могут обнаружить их напрямую, как многие сверкающие космические объекты в небе.Но есть несколько ключей, которые показывают присутствие черной дыры.

Например, сильная гравитация черной дыры притягивает любые окружающие объекты. Астрономы используют эти беспорядочные движения, чтобы сделать вывод о присутствии невидимого монстра, который прячется поблизости. Или объекты могут вращаться вокруг черной дыры, и астрономы могут искать звезды, которые, кажется, не вращаются вокруг ничего, чтобы обнаружить вероятного кандидата. Так в начале 2000-х астрономы в конце концов определили Стрельца A * как черную дыру.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.