title: Презентация на тему: Характеристики звезд

text:
Фізичні характеристики зір

Ознайомившись з нашою презентацією,ви:
1.Вимірювання відстаней до зір
В астрономії застосовують особливу одиницю виміру відстані до зір — парсек (пк). Зоря, яка перебуває на відстані 1 пк, має паралакс рівний 1". Відповідно, 1 пк = 206 265 а.о. = 30 трлн км.
Поряд із парсеком застосовується ще одна особлива одиниця виміру відстані — світловий рік. Він дорівнює відстані, яку світло долає протягом року, тобто 9,46×1012км, або 0,307 пк.
Найближчою до Сонця зіркою є Проксима Центавра — червоний карлик 11-ї зоряної величини.
Вона має паралакс 0,77",
тобто відстань до неї становить 1,3 пк
 (40 трлн км або 4,3 св.роки).

За методом тригонометричного паралаксу можна визначити лише відстані до найближчих зір. Зокрема, в астрометричному проекті Гіппаркос( супутник для збирання високоточних паралаксів) досягнуто точність виміру параллаксів близько однієї кутової мілісекунди, що дозволяє безпосередньо вимірювати відстані до зір, розташованих ближче 1000 парсек. Однак для віддаленіших об'єктів паралакс настільки малий, що перебуває в межах похибки його вимірювання. Для визначення відстані до них застосовують інші методи.

 Для вимірювання відстаней до зір астрономи змушені визначати річні паралакси, які повязані з орбітальним рухом Землі навколо Сонця. У точці С розташоване Сонце; А, В — положення Землі на орбіті з інтервалом 6 місяців; ВС = 1 а. о.— відстань від Землі до Сонця (велика піввісь земної орбіти); S — зоря, до якої треба визначити відстань; — річний паралакс зорі. Відстань від Землі до зорі визначається з прямокутного трикутника CBS: BC 1 а.о. r= = sin p sin

Відстань до найближчих зір:
Зоря               Відстань Св.р.             пк.
Проксима   4,2                                1,3
Барнарда    5,9                                1,8
Вольф 359    7,5                                2,4
Сиріус          8,8                                2,6
Росс 154       9,5                                2,9
Ерідана        11,0                               3,3
Проціон      11,4                               3,5
Альтаїр       16,5                                5,1
 Вега             26,5                               8,1
Арктур        36,0                             11,0.
Капелла      45,0                              13,8
2.Видимі зоряні величини
Неозброєним оком на небі видно близько 6000 зір. Астрономи античності поділяли їх за яскравістю на шість зоряних величин. Найяскравіші зірки належали до першої величини, найтьмяніші — до шостої. Пізніше, із появою телескопів та розвитком техніки спостережень, постала потреба визначати зоряні величини точніше та розширити діапазон зоряних величин.
Формально було визначено, що зоря першої величини рівно у сто раз яскравіша за зорю шостої. За такого визначення деякі яскраві зорі мають нульову і навіть від'ємну зоряну величину. Наприклад, найяскравіша зірка нічного неба Сіріус має зоряну величину −1,47m. Сучасна шкала дозволяє також одержати значення і для Сонця: −26,8m. У той же час орбітальний телескоп «Хаббл» може спостерігати тьмяні зорі до 31,5m у видимому світлі. Усі видимі з Землі зорі (навіть ті, що доступні для спостереження за допомогою найпотужніших телескопів) розташовані в місцевій групі галактик.

Уперше термін «зоряна величина» був уведений для характеристики яскравості зір грецьким астрономом Гіппархом у II ст. до н.е. Тоді астрономи вважали, що зорі розміщені на однаковій відстані від Землі, тому яскравість залежить від розмірів цих світил. Зараз ми знаємо, що зорі навіть в одному сузір'ї розташовуються на різних відстанях, тому видима зоряна величина визначає тільки деяку кількість енергії, яку реєструє наше око за певний проміжок часу.

Гіппарх розділив усі видимі зорі за яскравістю на 6 своєрідних класів — 6 зоряних величин. Найяскравіші зорі були названі зорями ПЕРШОЇ зоряної величини, більш слабкіші — другої, а найслабкіші, які ледве видно на нічному небі,— ШОСТОЇ. У XIX ст. англійський астроном Н.Погсон (1829—1891) доповнив визначення зоряної величини ще однією умовою: зорі першої зоряної величини мають бути у 100 разів яскравіші за зорі шостої величини.

Видима зоряна величина m визначає кількість світла, що потрапляє від зорі до нашого ока. Найслабкіші зорі, які ще можна побачити неозброєним оком, мають т= +6 т. Сучасні телескопи дозволяють бачити зорі до +28 m .
Поряд з зоряними величинами зорі характеризуються їх яскравістю. Яскравість Е фактично визначає освітленість, яку створюють зорі на поверхні Землі, тому величину Е можна вимірювати люксами — одиницями освітленості, які застосовують у курсі фізики. Яскравості двох зір пов'язані з їх видимими зоряними величинами законом Погсона:

Згідно з формулою, якщо різниця зоряних величин двох світил дорівнює одиниці, то відношення блиску буде 2,512.
3. Абсолютні зоряні величини і світність зорі
З курсу фізики відомо, що освітленість, яку створюють джерела енергії, залежить від відстані до них, тому невелика лампочка у вашій кімнаті може здаватися набагато яскравішою, ніж далекий прожектор. Для визначення світності, або загальної потужності випромінювання, астрономи вводять поняття абсолютної зоряної величини М.
Зоряну величину, яку мала б зоря на стандартній відстані r0=10 пк, називають абсолютною зоряною величиною M.

Сонце на відстані 10 пк мало б вигляд досить слабкої зорі п'ятої зоряної величини, тобто абсолютна зоряна величина Сонця M  +5т.
Якщо відома відстань до зорі r  в парсеках та її видима зоряна величина m, то абсолютну зоряну величину М можна визначити за допомогою такої формули:
Видимі та абсолютні зоряні величини деяких зір:

Світність зорі L визначає потужність випромінювання зорі, тобто кількість енергії, яку випромінює зоря у всьому діапазоні електромагнітних хвиль за 1 секунду.
За одиницю світності приймається потужність випромінювання Сонця L c = 4*1026 Вт.
Якщо відома абсолютна зоряна величина зорі М, то її світність визначається за допомогою такої формули:

Світність найближчої до нас зорі Проксима Кентавра у 18 000 разів менша світності Сонця.

Світність зорі залежить від її температури Т та площі поверхні (радіуса R) згідно закону Стефана-Больцмана:
 де σ = 5,7·10-8 Вт/(м2·К4) – стала Стефана-Больцмана
4. Колір і температура зір
Температуру зорі можна визначити за допомогою законів випромінювання чорного тіла.
Найпростіший метод вимірювання температури зорі полягає у визначенні її кольору. Правда, неозброєним оком можна визначити тільки колір яскравих зір, бо чутливість нашого ока до сприйняття кольорів при слабкому освітленні дуже мала. Колір слабких зір можна визначити за допомогою бінокля або телескопа, які збирають більше світла, тому в окулярі телескопа зорі здаються нам яскравішими.

Колір зорі визначається діапазоном хвиль, на який припадає максимум енергії випромінювання у спектрі зорі. Наприклад, для червоних зір максимум енергії випромінювання припадає на діапазон видимого світла червоного кольору. Для блакитних зір максимум енергії випромінювання припадає на діапазон видимого світла синього та фіолетового кольору та невидимого ультрафіолетового світла.

За температурою зорі розділили на 7 спектральних класів (Гарвардська класифікація), які позначили літерами латинської абетки: О, В, A, F, G, К, М.  Для запам'ятовування зручно використати англійську приказку: «Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me» — «будь гарною дівчиною, поцілуй мене».

О – блакитні зорі (Т=30 000 К)
В – біло-блакитні зорі (Т = 20 000 К)
А – білі зорі (Т = 10 000 К)
F – біл-жовті зорі (Т = 8 000
G – жовті зорі (Т = 6 000 К)
К – оранжеві зорі (Т = 4 000 К)
М – червоні зорі (Т = 3 000 К)
Найгарячіші зорі – блакитні, найхолодніші – червоні.

Звичайно у спектрі кожної зорі є темні лінії поглинання, які утворюються в розрідженій атмосфері зорі та в атмосфері Землі й показують хімічний склад цих атмосфер. Виявилося, що всі зорі мають майже однаковий хімічний склад, бо основні хімічні елементи у Всесвіті — Гідроген та Гелій, а основна відмінність різних спектральних класів обумовлена температурою зоряних фотосфер.

Кожний спектральний клас поділяється на 10 підкласів: A0, A1... А9.
5. Розміри зір
Для визначення радіуса зорі не можна використати геометричний метод, бо зорі розташовуються настільки далеко від Землі, що навіть у великі телескопи ще до недавнього часу неможливо було виміряти їхні кутові розміри — усі зорі мають вигляд однакових світлих точок.
Для визначення радіуса зір астрономи використовують закон Стефана—Больцмана, порівнюючи світність і температуру зорі із світністю та температурою Сонця:

Для зорі:
Для Сонця:
де L — світність зорі в одиницях світності Сонця.

Як з'ясували вчені, розміри зір коливаються у досить великих межах. Є зорі, за розмірами такі ж, як наше Сонце – це звичайні зорі. Деякі зорі значно меші Сонця і рівні за розмірами Землі – це карлики. Є нейтронні зорі, радіус яких сягає кількох десятків кілометрів!
Однак є зорі-гіганти і надгіганти, в тисячі і десятки тисяч раз більші за розмірами, ніж наше Сонце.

6. Діаграма спектр-світність

Сонце за фізичними параметрами належить до середніх зір — воно має середню температуру, середню світність і т. ін. За статистикою, серед великої кількості різноманітних тіл найбільше таких, які мають середні параметри. Наприклад, якщо виміряти зріст і масу великої кількості людей, які мають різний вік, то найбільше буде людей із середніми величинами цих параметрів.
Астрономи вирішили перевірити, чи багато в космосі таких зір, як наше Сонце. Для цієї мети Е.Герцшпрунг (1873—1967) та Г.Рессел (1877—1955) запропонували діаграму, на якій можна позначити місце кожної зорі, якщо відомі її температура та світність. Її названо діаграмою спектр—світність, або діаграмою Герцшпрунга—Рессела.

Діаграма Герцшпрунга-Рессела
По осі абсцис позначена температура зір, по осі ординат – світність. Сонце має температуру 5780 К і світність 1. Холодніші зорі на діаграмі розташовані  праворуч (червоного кольору), а більш гарячі – ліворуч (синього кольору). Зорі, що випромінюють  більше енергії, розташовані вище Сонця, а зорі-карлики – нижче. Більшість зір, до яких належить і Сонце, розташовані у вузькій смузі, яку називають головною послідовністю зір.

Діаметри зір головної послідовності відрізняються у кілька разів, а їхня світність згідно із законом Стефана—Больцмана визначається температурою поверхні. До цієї смуги входять Сонце та Сиріус. Суттєва різниця в температурі на поверхні зір різних спектральних класів пояснюється різною масою цих світил: чим більша маса зорі, тим більша її світність. Наприклад, зорі головної послідовності спектральних класів О та В у кілька разів масивніші за Сонце, а червоні карлики мають масу в десятки разів меншу, ніж сонячна.

Окремо від головної послідовності на діаграмі розташовуються білі карлики (ліворуч знизу) та червоні надгіганти (праворуч зверху), які мають приблизно однакову масу, але значно відрізняються за розмірами. Гіганти спектрального класу М мають майже таку саму масу, як білі карлики спектрального класу В, тому суттєво відрізняється середня густина цих зір.
Наприклад, радіус червоного гіганта Бетельгейзе у 400 разів більший, ніж радіус Сонця, але маса цих зір майже однакова, тому червоні гіганти спектрального класу М мають середню густину в мільйони разів меншу, ніж густина земної атмосфери. Типовим представником білих карликів є супутник Сиріуса, радіус якого майже такий, як радіус Землі, а густина має фантастичну величину 3*106 г/см3, тобто наперсток речовини білого карлика

                                              важив би на Землі 10000 Н. Ще більшу густину мають

                                              нейтронні зорі та чорні діри.

Білі карлики — зорі, що мають радіус у сотні разів менше сонячного і густину в мільйони разів більшу за щільність води.
Червоні карлики — зорі з масою меншою, ніж сонячна, але більшою, ніж у Юпітера. Температура і світність цих зір залишаються сталими протягом десятків мільярдів років.
Червоні гіганти — зорі, що мають температуру 3000—4000 К і радіус у десятки разів більший, ніж сонячний. Маса цих зір не набагато більша від маси Сонця. Такі зорі не перебувають у стані рівноваги.
Дякуємо за увагу!
Запитання на розгорнуту відповідь:
1. Як в астрономії називають одиницю виміру відстані до зір?
2. Назвіть іншу одиницю виміру, яка дорівнює відстані, яку світло долає протягом року?
3. Найближчою до Сонця зіркою є  ……?
4. Уперше термін «зоряна величина» був уведений для характеристики яскравості зір грецьким астрономом……….?
5.Від чого залежить освітленість яку створюють джерела енергії?

6.Охарактеризуйте дослідження Гіппарха.
7. Для визначення радіуса зір астрономи використовують закон…?(сформулюйте закон і укажіть,будь-ласка, формули.)
8. Що називають діаграмою Герцшпрунга—Рессела?
9. Наведіть деякі дані про супутник Сиріус.
10. Розкажіть про червоних гігантів.


title: Презентация на тему: Юлианский Календарь.

text:
Юлианский Календарь.

Происхождение календаря.
             Первые календари появились много тысяч лет назад на заре человеческой цивилизации. Люди научились измерять промежутки времени, сопоставлять их с явлениями, которые повторялись периодически (смена дня и ночи, смена фаз Луны, смена времен года). Без использования единиц измерения времени люди не могли жить, общаться между собой, торговать, заниматься земледелием. В начале счет времени был примитивным, но по мере развития человеческой культуры, с возрастанием практической потребности людей, календари совершенствовались, появились такие понятия, как год, месяц, неделя. Календарем принято называть определенную систему счета больших промежутков времени. Слово "календарь" произошло от латинских слов "калео" (провозглашать) и "календариум" (долговая книга). В Древнем Риме начало каждого месяца провозглашалось особо и первого числа каждого месяца там было принято уплачивать проценты по долгам.

Типы календарей.
   Существует три типа календарей: лунный, солнечный, лунно-солнечный.

Лунный календарь - разновидность календаря, в основе которого лежит период смены фаз Луны, т.е. синодический месяц.
Солнечный календарь - разновидность календаря в основе которого лежит тропический год, то есть период смены сезонов.
Лунно-солнечный календарь - разновидность календаря, в основе которого лежат период смены фаз Луны, т.е. синодический месяц, и период смены сезонов, т.е. тропический год. Лунно-солнечный календарь является развититием лунного календаря и приспособлением его для целей земледельческих культур. В лунно-солнечном календаре, также как и в лунном, календарный месяц ориентирован на фазы луны и начинается с неомении или с новолуния. Но лунный год (12 лунных месяцев) примерно на 11 дней короче тропического года, вследствии чего примерно за 34 тропических года набегает один лишний лунный год. Для того чтобы счет календарных лет хотя бы приблизительно соответствовал счету тропических лет раз в несколько лет в календарный год встовляется дополнительный месяц. Год, состоящий из 13 месяцев называется эмболисмическим.

Происхождение названий месяцев.
        Так январю соответствовало название просинец (т. к. в это время становилось светлее), февралю -- сечень (т. к. это был сезон вырубки леса), марту -- сухий (т. к. в некоторых местах уже подсыхала земля), апрелю -- березень, березозол (имена, связанные с березой, начинающей цвести), маю -- травень (от слова "трава"), июню -- изок (кузнечик), июлю -- червень, серпень (от слова "серп", указывающего на время жатвы), августу -- зарев (от "зарево"), сентябрю -- рюен, октябрю -- листопад, ноябрю -- декабрю -- грудень (от слова "груда" -- мерзлая колея на дороге), иногда -- студень.

 Януариус (от имени Януса -- бога открытых дверей; месяц -- открывающий год); фебруариус (от слова februm -- очищение; месяц покаяния, очищения, поклонения мертвым); мартиус (от имени бога войны -- Марса); априлис (от слова "aperire" -- раскрывать; месяц (раскрывающихся на деревьях почек); маиус (от имени богини Майи); июниус (от имени богини Юноны); июлиус (в честь Юлия Цезаря) аугустус (в честь императора Августа); септембер (седьмой то порядку, считая началом года не январь, а март); октобер (восьмой); новембер (девятый); децембер (десятый). Вначале римляне (считали десять месяцев, первым из которых был март, последним -- децембер. Позднее к началу года были присоединены януариус и фебруариус.

Юлианский  календарь
        Юлиа́нский календа́рь был разработан группой александрийских астрономов во главе с Созигеном и введён Юлием Цезарем в 45 г до н. э..
        Год по юлианскому календарю начинается 1 января, так как именно в этот день со 153 г. до н. э. вновь избранные консулы вступали в должность. В юлианском календаре обычный год состоит из 365 дней и делится на 12 месяцев. Раз в 4 года объявляется високосный год, в который добавляется один день — 29 февраля (ранее аналогичная система была принята в зодиакальном календаре по Дионисию). Таким образом, юлианский год имеет продолжительность в среднем 365,25 дней, что отличается на 11 минут от тропического года.
       Юлианский календарь обычно называют старым стилем.

        Юлианский календарь имеет греко-римское происхождение и по своему типу является солнечным, но наряду с этим христианский церковно-литургический годовой цикл уходит своими корнями в еврейскую традицию, поэтому расчеты и установление дат целого ряда христианских праздников производятся с учетом их соотношения с еврейским лунно-солнечным календарем. Год делился на 12 месяцев. Было упорядочено число дней в месяцах: все нечетные месяцы имели по 31 дню, а четные - по 30. Только февраль простого года содержал 29 дней.

Юлианский календарь
А вы знаете???
  Началом нового года стал считаться день 1 января (до этого новый год начинался в римском календаре 1 марта). Как раз в 45 г. до Р.Х. на этот день выпало первое новолуние после зимнего солнцестояния. Это - единственный элемент в структуре юлианского календаря, имеющий связь с лунными фазами.Юлианский календарь не обладал абсолютной точностью, но его достоинство заключалось в другом - в значительной простоте.

Благодарю за внимание!
Конец.


title: Презентация на тему: Космическая одиссея

text:
                                                    Классный час:
        «Космическая одиссея»

Составитель: Боброва Инга Владимировна                                учитель начальных классов             МБОУ СОШ № 8
города Уссурийска.

12 апреля в 1961 году, впервые в мире,
 советский человек -
Юрий Алексеевич Гагарин
побывал в космосе.
По тёмному небу рассыпан горошек
Цветной карамели из сахарной крошки,
И только тогда, когда утро настанет,
Вся карамель  вдруг внезапно растает!

На старт!
Внимание!
Пуск!
Атмосфера Венеры состоит из углекислого газа. На планете царят сумерки, идёт серный дождь. Высоко в атмосфере свирепствуют ветры, которые гонят облака с огромной скоростью. Слой облаков достигает 20 км.
На поверхности Марса имеются
вулканы и равнины. Здесь, как и
на Земле, четыре времени года.
Обычно температура на Марсе
низкая, но летом может быть
довольно тепло. У Марса два
естественных спутника- Фобос
И Деймос.
с
Кроссворд:
Аппарат, поднимающий человека в космос.
Фамилия человека, первым побывавшим в космосе.
Космическое тело, имеющее хвост.
Звезда Солнечной системы.
Аппарат, при помощи которого человек наблюдает за звёздами.
6. Естественный спутник Земли.

Внимание учёных было
направленно на кольца этой
 планеты. Они были
обнаружены ещё в 17 веке.
Космическая станция
передала на землю снимки
 этих колец. На снимках учёным
удалось выделить несколько
сотен вложенных одно в другое
 колец, некоторые кольца
переплетались друг с другом.
У Сатурна 15 спутников.
Нептун в сиянье голубом
«Морское божество».
Он в кольцах,
Из частичек пыли элегантных!
И хоть от нас ты очень далеко,
Но познакомиться с тобой
Нам было бы приятно!
Есть одна планета – сад,
В этом космосе холодном.
Только  здесь леса шумят,
Птиц скликая перелётных.
Лишь на ней одной цветут
Ландыши в траве зелёной!
И стрекозы только тут,
В речку смотрят удивлённо…
Береги свою планету –
Ведь другой, похожей, нету!
http://planetarium-kharkov.org/?q=planets-info
-- фотографии планет
http://krasota-gif.com/space.htm
- анимация планеты Земля
http://animatsii.narod.ru/animatsii_backgrounds.html
-фоны звёздного неба
http://donbass-planeta.com-
фотография старта ракеты
http://gorod48.ru/news/35584/
- фотография Гагарина Ю.А.


Презентация на тему: Космические дали


title: Презентация на тему: Космическая экскурсия

text:
Космическая
экскурсия
внеклассное мероприятие, посвящённоеизучению планет Солнечной Системыи других космических объектов.
состоит из Солнца, окружённого девятью планетами,
из спутников планет, множества малых планет (или астероидов),
метеоритов и комет. Все эти объекты вращаются вокруг  Солнца.
Путь их вращения называется орбитой.
Солнечная система
Солнце
это самая близкая к нам звезда и самый большой объект
в Солнечной системе. Благодаря солнечному свету и теплу,
на нашей планете существует жизнь.
Меркурий
ближайшая к солнцу планета. Эта планета восьмая по величине. У Меркурия нет атмосферы. Там очень жарко днём и холодно ночью. Поверхность планеты покрыта кратерами.
Венера
вторая от Солнца и шестая по величине планета, которая всегда окутана облаками, удерживающими тепло. На её поверхности очень высокая температура. Атмосфера Венеры состоит из ядовитых газов. На планете нет ни растений, ни животных, лишь горы да вулканы.
Земля
третья от Солнца планета, по величине она пятая среди планет
Солнечной системы. Земля имеет форму шара. Воздушная оболочка, окружающая Землю, предохраняет её от космического излучения.
Свыше 70 процентов поверхности Земли находится под водой.
Обилие воды делает Землю пригодной для жизни.
Земля – это планета, на которой мы живём. Нигде больше во Вселенной следов жизни не обнаружено.  У Земли один большой спутник – Луна.
Луна
единственный естественный спутник Земли.
Она в четыре раза меньше нашей планеты и вращается
вокруг неё. На Луне нет ни травы, ни деревьев.
Кругом одна пыль и каменная пустыня.
Фазы Луны

В течение месяца Луна меняется - то становится совсем невидимой
(фаза новолуния), то превращается  в  круг (наступает полнолуние).
Это происходит потому, что при освещении Солнцем мы чаще всего
можем видеть лишь отдельную часть Луны.
Марс
четвёртая планета от Солнца и седьмая по величине. Поверхность Марса покрыта кратерами всевозможных размеров. Красный цвет планеты объясняется тем, что в её почве содержится много железа.
Юпитер
пятая от Солнца и самая большая планета Солнечной системы. Юпитер в два раза тяжелее, чем все планеты вместе взятые. Это сгусток газа, у которого нет грунта. На Юпитере красуется огромное красное пятно, это постоянно бушующий циклон.
Сатурн
шестая планета от Солнца и вторая по величине. Это большая планета, состоящая из газа. Окружающее его кольцо состоит из частиц льда и камня.
Уран
седьмая планета от Солнца и третья по величине. Из всех планет Уран имеет наиболее наклонённую ось вращения.
Нептун
восьмая планета от Солнца и четвёртая по величине. Нептун самая маленькая из планет-гигантов. Поверхность Нептуна покрыта льдом.
Плутон
наиболее удалённая (девятая) от Солнца планета и самая маленькая. Она покрыта льдом. Там очень холодно.
Кометы

это тела Солнечной системы, которые двигаются вокруг Солнца. Когда комета приближается к Солнцу -  у неё видны «голова»  и светящийся «хвост». Туманное хвостатое светило очень медленно перемещается по звёздному небу.
Астероиды
(малые планеты) – это тела Солнечной системы с диаметром  от 1 до 1000 километров.
Метеорит
Метеорит – это каменистое  или  железное  тело,
 попадающее на Землю из межпланетного пространства.
Иногда мы можем наблюдать метеоритные  дожди
(множество падающих метеоритов).
Звезда
это огромный, светящийся, газовый шар. Самые горячие звёзды голубого цвета, другие, менее горячие – красного.
Созвездия
Созвездия – это участки  звёздного неба, где звезды объединены
в разнообразные фигуры, которые  носят  имена  мифических
героев, животных или предметов, на которых они похожи.
Всего на небе 88 созвездий из них 12  созвездий  зодиака – Овен,  Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог, Водолей и Рыбы.
Полярная звезда
это звезда, входящая в созвездие Малой Медведицы. Полярная звезда указывает направление на север. По Полярной звезде ориентировались жители северного полушария.
Млечный путь
это множество звёзд, настолько далёких от нас, что мы не видим каждую из них в отдельности. Свечение их всех вместе и даёт видимость гигантской светящейся арки, которую мы и называем Млечный путь.
Фотографии взяты с сайта 900igr.net
Выполнила и провела
воспитатель группы продлённого дня
 ГБОУ СОШ № 507
Московского района г.Санкт-Петербурга
 Одинцова Наталья Юрьевна.

Презентация опубликована на сайте - viki.rdf.ru


Презентация на тему: Космические корабли


Презентация на тему: Космические дали. Жизнь космонавтов


Презентация на тему: Константин Эдуардович Циолковский


Презентация на тему: Космические аппараты на марках сразных стран


title: Презентация на тему: Космическая гавань России

text:
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level


title: Презентация на тему: Космические лучи

text:
900igr.net
North American Large area Time coincidence Arrayshttp://csr.phys.ualberta.ca/nalta/
SEASA - Stockholm Educational Air Shower Arrayhttp://www.particle.kth.se/SEASA/
Berkeley Lab Cosmic Ray Detector
$1500-2700

Shifter turns light and
directs it exactly
to photocathode
PMT = 30 mm
14
15
5 - 7 min

QDC
TDC
LED
HV
Thresh
220
V
(
CAN
)


text:
Космические корабли
Научно-практическая конференция школьников «Апрельские чтения»
«Космонавтика вчера, сегодня, завтра…»
900igr.net
Человек всегда стремился в небо, начиная с мифического Икара… Его манила высота… Наступил момент, когда человек научился летать.
В этом году исполнилось 50 лет первому полету человека в космос.
12 апреля 1961 года Юрий Алексеевич Гагарин стал первым человеком на планете Земля, полетевшим в космос на космическом корабле «Восток – 1»
Тема исследования: Космические корабли
		Меня очень заинтересовала эта тема. Я определил вопросы для теоретического исследования:
Какие бывают космические корабли?
Как они летают?
Методы исследования:

Подумать самостоятельно

Спросить
 у другого человека

Посмотреть
 в книгах

Посмотреть
по телевизору

Получить информацию
у компьютера
Вот что я выяснил:1. Оказывается космический корабль правильнее называть «космический аппарат»
Космический аппарат (КА) — техническое устройство, используемое для выполнения разнообразных задач в космическом пространстве, а также проведения исследовательских и иного рода работ на поверхности различных небесных тел. Средствами доставки космических аппаратов на орбиту служат ракеты-носители или самолёты.
2. Космические аппараты по области их использования бывают:
3.Космические аппараты по виду их управления могут быть:
4. Космические аппараты различаются по режиму работы:
5. По наличию функции возвращения космические аппараты бывают:
6. По выполняемым функциям космические аппараты могут быть:
Многие космические аппараты выполняют сразу несколько функций. Я ответил на первый вопрос моего исследования.
Теперь постараемся выяснить, как космические аппараты летают?
1. Оказывается их выводят в космос ракеты-носители.
2. Действие ракеты-носителя.
Выбрасывающие языки пламени ракетные двигатели выводят космический корабль на орбиту вокруг Земли.
Чтобы вывести в космос ракету, инженерам приходится конструировать мощные ракетные двигатели. Свои конструкции они основывают на универсальных законах мироздания, открытых великим английским ученым Исааком Ньютоном
2. Действие ракеты-носителя.
Ракеты, выводящие на орбиты космические корабли, используют как источник силы раскаленные газы. Ракете легче летать в открытом космосе, где нет воздуха, и ничто не ограничивает полет частиц газа, выброшенного ракетой.
2. Действие ракеты-носителя.
Между космическим кораблем и воздухом нет трения, которое могло бы затормозить полет. Трения нет, потому что в открытом космосе нет воздуха. Кроме того, при значительном удалении от Земли корабль становится практически невесомым.
2. Действие ракеты-носителя.
Вывод:
Конечно, чем больше я погружался в исследование, тем больше вопросов у меня возникало. Но на те вопросы, которые я задал себе в начале, я ответил. Я считаю, что результаты моего исследования будут интересны моим одноклассникам.
Вывод:
За пятьдесят лет существования Космонавтики произошло много изменений. С каждым годом усовершенствуются космические аппараты, люди приспособились проводить в космосе долгое время.
Я думаю, что человечество стоит только на первой ступеньке освоения космоса. Впереди  много открытий…


title: Презентация на тему: «Космические просторы»

text:
http://visitkazakhstan.nur.kz/ru/guide/tours/10/0/
http://blogs.privet.ru/community/astronomy/tags/191144
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/237/40.shtml
http://www.it-day.ru/article/archives/73
http://coronas.izmiran.ru/plesetsk.shtml
http://persona.rin.ru/photo/10596/tereshkova-valentina-vladimirovna
http://cosmicnews.ru/2009/04/astronomy-obnaruzhili-samuyu-legkuyu-iz-izvestnyx-ekzoplanet/
http://900igr.net/kartinki/kosmos-gorod-transport/Mashiny.html


Презентация на тему: Космические тела и системы


Презентация на тему: космические разведчики


title: Презентация на тему: Космические объекты

text:
900igr.net
1
14.12.2008 10:33:59
14.12.2008 10:44:00
2
15.12.2008 10:11:29
15.12.2008 10:16:02
3
16.12.2008 09:45:42
16.12.2008 09:55:42
4
17.12.2008 09:23:11
17.12.2008 09:28:22
5
18.12.2008 08:57:27
18.12.2008 09:07:27
6
19.12.2008 08:34:56
19.12.2008 08:44:56
7
20.12.2008 08:09:13
20.12.2008 08:19:12
8
21.12.2008 07:46:41
21.12.2008 07:56:41
9
22.12.2008 07:20:58
22.12.2008 07:30:57
10
23.12.2008 06:58:26
23.12.2008 07:08:26
1
3121
31210
8
83
2
3099
31188
3
44
3
3069
31158
11
66
4
3053
31142
6
46
5
3044
31133
5
85
6
3034
31123
10
85
7
3030
31119
3
68
8
3030
31119
5
78
9
3024
31113
7
75
10
3013
31102
4
65
1
1
2
0
0
2
0
3
0
7877
3
0
3
0
16479
4
0
0
0
0
5
0
2
0
26680
6
0
2
0
0
7
0
1
0
1654
8
0
0
0
0
9
0
1
0
41
10
0
3
0
3584


title: Презентация на тему: Космические просторы


title: Презентация на тему: Космические тела

text:
900igr.net
1
1
2
2
3
3
4
4
5
6
6
7
7
8
8


Презентация на тему: Космическая станция МКС


Презентация на тему: Космические загадки


Презентация на тему: Космический марафон


Презентация на тему: Космические лучи - путь к звёздам


Презентация на тему: Космические войска Российской Федерации


Презентация на тему: Космические животные


Презентация на тему: Космическая гонка


Презентация на тему: Космический корабль спутник


title: Презентация на тему: Космические исследования

text:
900igr.net

Ion traps
Mag.
Photomult
El. fluxmeter
CR counters
manometer
Mass-spectrometry

E> 100 keV
E>300 keV

[2] Klimov, S.I., V.G.Rodin, L.M.Zelenyi, V.N.Angarov. Development of the Method of the Creation of Micro-Satellite (~ 50 kg) Platforms for the Fundamental and Applied Research of the Earth and Near-Earth Outer Space. R Sandau, H-P. Roeser, A. Valenzuela (Eds.) Small Satellites for Earth Observation. Springer Science+Busines Media B.V. p. 333-343, 2008.

Firefly: A CubeSat Mission to Study Terrestrial Gamma-ray Flashes


Презентация на тему: «Космические» загадки


Презентация на тему: Космический мемориал


Презентация на тему: Космический полёт Гагарина


Презентация на тему: Космический лифт


Презентация на тему: Космические лучи


Презентация на тему: Космический КВН


Презентация на тему: Космический полёт


title: Презентация на тему: Комети

text:
Комети
Комети — це тіла Сонячної системи,  що рухаються по витягнутих орбітах.
При наближенні до Сонця комети утворять хвіст із газу та пилу, що іноді досягає в довжину мільйонів кілометрів.
Вважається, що джерелом багатьох комет є хмара Оорта, у якій перебувають мільйони кометних ядер.
Як правило, комети складаються з «голови» — невеликого яскравого згустку-ядра, що оточена світлою туманною оболонкою (комою), яка складається з газу та пилу.
У комет з наближенням до Сонця утворюється «хвіст» — слабка світна смуга, що у результаті дії сонячного вітру найчастіше спрямована у протилежну від Сонця сторону.
Хвости комет розрізняються довжиною й формою, не мають різких обрисів і практично прозорі — крізь них добре видні зірки, — тому що утворені з надзвичайно розрідженої речовини.
Комета Голмса в 2007 році
Комета Гейла — Боппа.
Зіткнення великої комети з планетою призводить до великомасштабних наслідків в атмосфері, магнітосфері. Гарним і досить якісно дослідженим прикладом такого зіткнення було зіткнення уламків комети Шумейкер-Леві 9 з Юпітером в липні 1994 року.
Маси комет приблизно в мільярд разів менше маси Землі щільність речовини хвостів комет наближається до нуля. Хвости «небесних гостей» майже не впливають на планети Сонячної системи.
У травні 1910 Земля проходила крізь хвіст комети Галлея, ніяких пов'язаних з цім змін на планеті та в русі планети не відмічено.
Комети — надзвичайно цікаві для науки космічні об'єкти. Віддаляючись на великі відстані від Сонця, що у 7—10 разів перевищують відстань Землі від нашого денного світила, комети зазнають фізичних впливів, що змінюють їх стан. Спостерігаючи ці зміни, можна визначати фізичні умови у просторі Сонячної системи. Отже, комети можуть бути своєрідними створеними самою природою зондами, які дають можливість дістати унікальну інформацію про фізичні процеси, що відбуваються у міжпланетному просторі.

Виконала
Учениця 11-Б класу
Пецюх Ірина


title: Презентация на тему: Космический мусор

text:
Космический мусор
Под космическим мусором подразумеваются все искусственные объекты и их фрагменты в космосе, которые уже неисправны, не функционируют и никогда более не смогут служить никаким полезным целям, но являющиеся опасным фактором воздействия на функционирующие космические аппараты, особенно пилотируемые. В некоторых случаях, крупные или содержащие на борту опасные (ядерные, токсичные и т. п.) материалы объекты космического мусора могут представлять прямую опасность и для Земли — при их неконтролируемом сходе с орбиты, неполном сгорании при прохождении плотных слоев атмосферы Земли и выпадении обломков на населённые пункты, промышленные объекты, транспортные коммуникации и т. п.
Модель распределения мусора в околоземном пространстве
В настоящее время в районе низких околоземных орбит (НОО) вплоть до высот около 2000 км находится, по разным оценкам, порядка 300 тыс.
техногенных объектов общей массой до 5000 тонн.

Из них только порядка 10 % (около 8600 объектов) обнаруживаются, отслеживаются и каталогизируются наземными радиолокационными и оптическими средствами и только около 6 % отслеживаемых объектов — действующие.

Около 22 % объектов прекратили функционирование,
17 % представляют собой отработанные верхние ступени и разгонные блоки ракет-носителей,
и около 55 % — отходы, технологические элементы, сопутствующие запускам, и обломки взрывов и фрагментации.

Наиболее засорены те области орбит вокруг Земли, которые чаще всего используются для работы космических аппаратов.

Вклад в создание космического мусора по странам:
Китай — 40 %;
США — 27,5 %;
Россия — 25,5 %;
остальные страны — 7 %.
Методы уборки и уничтожения КМ
Опасность космического мусора
Существование «бесполезных» объектов в космическом пространстве несет за собой довольно серьезные и опасные последствия. Опасность заключается в их воздействии на функционирующие космические аппараты. Скорость свободного полета «бесполезных» обломков достаточно велика и при столкновении с космическими аппаратами, имеется опасность повреждения и даже выхода из строя этих аппаратов. Также, уплотнение в низкоорбитном и  атмосферном пространстве «космического мусора» является препятствием безопасного полета воздушных летательных объектов, что в конечном счете может привести к гибели человека.

Не исключена возможность негативного влияния космических обломков на Землю. При их сходе с орбиты, имеется опасность прохождения космического мусора через слои атмосферы и попадания на земную поверхность, в частности на населенные пункты.


title: Презентация на тему: Космические тела

text:
Космические тела
(АСТЕРОИДЫ, КОМЕТЫ, МЕТЕОРЫ, МЕТЕОРИТЫ)
АСТЕРОИДЫ

Малые планеты, вращающиеся вокруг Солнца
и не испускающие собственного света.
Имеют неправильную форму.
Обнаружено 5 тысяч. Большинство из них движется между орбитами Марса и Юпитера
КОМЕТЫ
Небесные тела, часть солнечной системы.
Движутся по вытянутым орбитам.
Светят собственным светом раскалённых газов.
Состоят из ядра, газовой оболочки и хвоста.

КОМЕТА

МЕТЕОРЫ
Это световые вспышки на высоте 80-100 км над Землёй, возникающие при сгорании в земной атмосфере частичек космической пыли.

МЕТЕОРЫ
МЕТЕОРИТЫ
 космические тела, упавшие на Землю.
По составу они каменные или железные.
Масса от несколько сотен граммов до нескольких килограммов.

ВОРОНКА ОТ МЕТЕОРИТА
МЕТЕОРИТ

Что я узнал сегодня на уроке ?

Астероиды-это…………….
Кометы-это………………..
Метеоры -это………………………
Метеориты- это…………………..


Презентация на тему: Космическое путешествие к Юпитеру


Презентация на тему: Космология


Презентация на тему: Космический кроссворд


title: Презентация на тему: Космологические модели

text:
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
900igr.net
(*)
Abbe Lemaitre


title: Презентация на тему: Космический мусор как одна из глобальных проблем XXI века

text:
Космический мусор как одна из глобальных проблем XXI века исследовательская работа

Выполнили:
Поляков Александр,
ученик 10 «б» класса СОШ № 9
и
Мельникова Анастасия,
Ученица 10 «б» класса СОШ №9
Руководитель: учитель физики
Кожевина Людмила Николаевна

Общероссийский фестиваль исследовательских и творческих работ учащихся
«Портфолио ученика»
Виды космического мусора
            Природный КМ

астероиды
кометы
метеориты
    Искусственный КМ

отработавшие ресурс КА
ступени ракет и разгонные блоки
обломки КА
«потерянные» детали и инструменты
микрочастицы металла, краски
Влияние природного КМ на Землю

             изменение ландшафта                                                                  ударная волна

               сейсмический толчок                                                                      цунами

Рост рукотворного космического мусора на земной орбите
Угрозы космической свалки
Направления работы по решению проблемы космического мусора:
Экологический мониторинг околоземного космического пространства (ОКП), включая область геостационарной орбиты (ГСО): наблюдение за "космическим мусором" и ведение каталога объектов космического мусора.
Математическое моделирование космического мусора и создание международных информационных систем для прогноза засоренности ОКП и ее опасности для космических полетов, а также информационного сопровождения событий опасного сближения космических аппаратов и их неконтролируемого входа в плотные слои атмосферы.
Разработка способов и средств защиты космических аппаратов от воздействия высокоскоростных частиц космического мусора.
Разработка и внедрение мероприятий, направленных на снижение засоренности околоземного космического пространства.
Хотим ли мы видеть нашу планету ТАКОЙ?
Очистим космос от мусора!


title: Презентация на тему: Космическое путешествие

text:
Космическое путешествие
Для учащихся
3-4 классов
Ю.А. Гагарин
первый человек, покоривший Космос.
12 апреля 1961 г.
 он облетел земной шар за 1 час 48 минут и благополучно
 вернулся на землю
Планета ЗЕМЛЯ
Планета    ЗАГАДОЧНАЯ
Планета    ЗВЕЗДНАЯ
Планета вопросов
Что сказал Юрий Гагарин в момент старта?

	A. Полетели
 	B. Поехали
 	C. Вперед
	D. Пока

2. Как называется город космонавтов?

 Звездный
 Солнечный
 Космический
 Цветочный

3. Какой прибор является основным инструментом астрономов?

	A. Микроскоп
	B. Телескоп
	C Фильмоскоп
	D. Калейдоскоп
4. Как называется место старта космических кораблей?

		 A. Аэропорт
		 B. Аэродром
		 C. Космодром
	     D. Ракетодром
5. В чем космонавты хранят пищу?

	A. В кастрюлях
	B. В банках
	C. В термосах
	D. В тюбиках
6. На каком из этих устройств можно выйти в космос?

	A. На воздушном шаре
	B. На аэроплане
	C. На самолете
	D. На ракете
7. Какая планета называется «голубой планетой»?

	A. Венера
	B. Земля
	C. Юпитер
	D. Марс
8. Как называется камень, упавший с космоса на Землю?
	A. Метеор
	B. Болид
	C. Астероид
	D. Метеорит
Неизвестная планета
КОСМОНАВТИКА
Планета
Фантазия
МЫ ДОМА !!!
Всем СПАСИБО !
Интернет-ресурсы
сатурн1
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/43/Saturnx.png
ребята-звездочеты
http://www.playcast.ru/uploads/2014/08/29/9668408.png
звездочет3
http://speakastro.ru/wp-content/uploads/2014/11/1905-300x300.jpg
ракета
http://www.busyteaching.com/wp-content/uploads/2015/05/rocket-312767_1280.png


title: Презентация на тему: Космология

text:
Космология
Наука о возникновении
и развитии Вселенной
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Закон Хаббла (продолжение)
Интерпретируя сдвиг длин волн как результат эффекта Допплера, скорость галактик пропорциональна этому сдвигу
На самом деле это не эффект Допплера!!!
Итак, скорость удаления галактики пропорцио-нальна расстоянию до неё
Значит ли это, что вблизи нашей Галактики произошел гигантский взрыв?
Закон Хаббла
Итак, в случае линейной зависимости удаление всех тел не означает существования центра расширения
Все тела удаляются от всех!
Но когда-то тела были ближе... Может даже все галактики, вся Вселенная расширяется из одной точки...
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Красное смещение
Сдвиг длины волны определяют как
z = ( – 0) / 0, где
0 – длина волны, измеренная в лаборатории
 – наблюдаемая длина волны
Обычно ее называют красным смещением, так как
Если z > 0, то  > 0 – линия сдвигается в сто-рону больших длин волн («красная» сторона)
В космологии чаще всего z > 0
Красное смещение
Причины для изменения длины волны
Эффект Допплера (взаимное движение источника и наблюдателя)
Гравитационное смещение (различные гравитационные потенциалы источника и наблюдателя)
Расширение пространства (фотон «расши-ряется», пока движется в пространстве)
Старение фотонов (фотон «краснеет» из-за свойств пространства)
Эффект Допплера
Длина волны изменяется из-за того, что наблюдатель движется и изменяется проме-жуток времени между пучностями волны света
Из-за изменения частоты меняется и регистрируемая длина волны
При взаимном удалении источника и наблюдателя возникает красное смещение, при сближении – фиолетовое смещение

Эффект Допплера
Точная формула:

v – модуль скорости относительного движения
 - угол между направлением движения источника и линией наблюдения
c – скорость света в вакууме
Примерная формула при v << c
Расширение пространства
Длина волны изменяется, так как в течение свободного движения фотона пространство успело расшириться и «растянуть» фотон
При расширении пространства возникает красное смещение, при сжатии – фиолетовое смещение

Расширение пространства
Интегральная формула:

a – масштабный фактор (показывает, во сколько раз пространство расширилось по сравнению с определенным моментом)
a2 соответсвует времени регистрации фотона, а a1 – времени излучения
Дифференциальная формула:
a = da/dt

Красное смещение
Так как красное смещение галактики складывается из действия обоих эффектов, то

Причина закона Хаббла – расширение пространства, а разброс вокруг прямой даёт эффект Допплера, который вызывают случайные движения отдельных галактик относительно центра масс скопления галактик
Суть постоянной Хаббла
Размерность постоянной Хаббла – км/с/Мпк или просто 1/с
Она показывает, насколько в относитель-ных единицах расширяется пространство в единицу времени
Значит, величина, обратная постоянной Хаббла, приблизительно разна возрасту Вселенной
Метагалактика
Отсюда следует, что у Вселенной есть предел наблюдаемой области
Наблюдаемую часть Вселенной называют Метагалактикой
Расстояние до границы Метагалактики примерно RМ = c / H0 = 1.3·1026 м
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Космологические модели
Космологической моделью называют математическую модель, описывающую усредненное распределение материи в пространстве и его эволюцию
Модели делят на классы по теории, в рамках которой она построена:
Ньютоновская космология – всемирный закон притяжения
Релятивистская космология – ОТО
Космологические модели
Основные предположения, на которых основываются все космологические модели:
Вселенная однородна и изотропна
Законы физики одинаковы во всей Вселенной
Применимость этих предположений следует из многих данных различных наблюдений
Ньютоновская космология
Рассмотрим «типичный» шар, равномерно заполненный материей.
Пусть радиальные скорости частиц под-чиняются закону Хаббла (что неизбежно при наших предположениях):

Пусть H>0 и не зависит от пространст-венных координат (только от времени)
Ньютоновская космология
Пусть в момент времени t0 координата частицы есть     . Тогда эта координата меняется по закону                        (R(t) – масштабный фактор).
Так как                              , то
Ньютоновская космология
Для определения зависимости R(t) и H(t) от времени, используем законы сохранения массы и полной механической энергии.
Масса шара не меняется

или, записывая по другому,
Ньютоновская космология
Закон сохранения механической энергии для элемента на краю шара:
Кинетическая энергия

Потенциальная энергия

Полная энергия постоянна:

Ньютоновская космология
Запишем полную механическую энергию (постоянную) в виде                . Тогда
(*)
Ньютоновская космология
Это уравнение вместе с начальными условиями полностью определяют R(t), т.е. все динамические свойства космологической модели.
В уравнение (*) не входит размер шара материи, поэтому его можно применять для шара любого размера, как и для всей Вселенной, равномерно заполненной веществом.
Ньютоновская космология
Качественно можно оценить R(t) даже без интегрирования уравнения (*):

Ньютоновская космология
Если k<0, то полная механическая энергия положительна (кинетическая больше потенциальной) и данный элемент объёма будет вечно отдаляться от начала координат.
Если k>0, то полная энергия отрицательна. Через какое-то время расширение затормозится и сменится сжатием (H<0)
k=0 – пограничный случай:
Ньютоновская космология
Знак постоянной k и характер движения материи зависит от знака разности           , где

	называют критической плотностью. Введём также обозначение
Ньютоновская космология
Если                       , то расширение шара остановится и сменится сжатием.
Если                          , то расширение будет продолжаться вечно.

Значение критической плотности (как и сама плотность) меняется со временем, но знак разности плотностей не меняется.
Ньютоновская космология
Решим уравнение эволюции (*) в случае, когда k = 0.
Ньютоновская космология
Ньютоновская космология
Масштабный
фактор а
Время
Ньютоновская космология
Классическая космология Ньютона применима лишь малым интервалам пространства и времени (локально)
Качественно верно описывает эволюцию вселенной и ее зависимость от средней плотности
Неприменима для описания всей вселенной, так как скорость взаимо-действия считается бесконечной
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Релятивистская космология
Согласно экспериментальным данным, скорость света постоянна во всех системах отсчета.
Это противоречит теории Ньютона, но верно в специальной теории относительности (СТО)
Но в СТО не включено гравитационное взаимодействие. Теория, описывающая и его, учитывая конечность скорости взаимодействия, есть ОТО.
История
В 1916 году А. Эйнштейн создает общую теорию относительности (ОТО)
Она рассматривает объекты, которые движутся с большими скоростями в сильных гравитационных полях
Он (и другие) ищут решения ОТО для описания эволюции Вселенной
Вселенную представляют однородной и изотропной (космологический принцип)
История
В 1917 году А. Эйнштейн создает модель стационарной вселенной, дополняя урав-нения гравитационного поля «-членом»
В 1917 году В. де Ситтер находит реше-ние для динамической пустой вселенной
Закон Хаббла (1929 г.) соответствует ожиданиям ОТО и соответствует случаю расширения Вселенной
История
Albert Einstein (1879 – 1955)
W. de Sitter
 (1872 – 1934)
История
В 1922 году А.А. Фридман и, независимо от него, в 1927 году Г.Е. Леметр развили далее модель нестационарной вселенной, учитывая массу, гравитацию и кривизну пространства
Согласно этой теории вселенная расширя-ется из начальной пространственно-вре-менной сингулярности до современного состояния и дальше
История
Александр Фридман
(1888 – 1925)
Abbe Lemaitre
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Основные понятия
Основные понятия ньютоновской теории гравитации
Однородное и изотропное пространство, в котором происходит движение
Однородное время как параметр движения
Движущаяся масса
Гравитационное взаимодействие, моментально действующее по закону
Основные понятия
Основные понятия СТО
Пространство-время Минковского
Инерциальная система отсчета (ИСО)
Скорость света c, с которой распространяются взаимодействия
Что отсутствует в этой теории
Гравитационное поле
Основные понятия ОТО
Локально-инерциальная система отсчета (ЛИСО), которая вводится из-за невозможности построения единой глобальной ИСО в пространстве с гравитационным полем.
В СТО ускорение тела может быть скомпенсировано ускорением система отсчета. В ОТО это невозможно.
Основные понятия ОТО
Пространство-время Римана – кривое 4-х мерное пространство (т.е. элемент интервала ds нельзя глобально преобразовать в форму Минковского)
Геометрические свойства (кривизну) определяет движение и распределение массы. Но и само движение определя-ется кривизной пространства.
Основные понятия ОТО
Кривые 4-х мерные пространства
У сферы положительная кривизна
У «седла» отрицательная кривизна
Основные понятия ОТО
Согласно ОТО, гравитационное поле проявляется в кривизне пространства. Чем больше отличие от плоского пространства, тем сильнее поле.
Уравнения гравитационного поля ОТО – система десяти нелинейных дифференциальных уравнений второго порядка
Уравнения Эйнштейна
Кривизну с распределением массы связывают уравнения Эйнштейна

Rik и R=gikRik характеризуют кривизну
gik – метрический тензор
Tik характеризует распределение и движение материи
 – постоянная Эйнштейна
Тензор энергии-импульса
Рассмотрим вид тензора энергии-импульса Tik в наиболее частых случаях
Компонента T00 равна плотности энергии вещества  = c2
Компоненты Tii (i = 1, 2, 3) равны давлению вещества p
Недиагональные члены в ЛИСО – нули
Тензор энергии-импульса
Тензор энергии-импульса для пыли:
Пыль определена как среда с низкой темпе-ратурой (т.е. тепловые скорости движения много меньше скорости света с)
Отсюда давление пыли равно нулю и единственная ненулевая компонента тензора Tik есть
Тензор энергии-импульса
Тензор энергии-импульса для ультра-релятивистских частиц:
Их 4-импульс равен
Тогда                            , где  - плотность энергии
И
Тензор энергии-импульса
Открытый вид тензора энергии-импульса для ультра-релятивистского вещества (в его системе отсчета):

Для излучения (фотонов) Tik такой же!
Уравнение состояния
Давление с плотностью вещества связано уравнением вещества, общий вид которого p = c2
Из вида тензора Tik следует, что для пыли  = 0, а для ультра-релятивистского вещества и излучения  = 1/3
Наша Вселенная
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Фридмановские модели
Основные приближения
Пространство однородно и изотропно
Описание системы происходит в ЛИСО
Тогда уравнения Эйнштейна сводятся к
Наша Вселенная
Фридмановские модели
Основные приближения
Пространство однородно и изотропно
Материя есть «пыль»
Тогда уравнения Эйнштейна сводятся к
Фридмановские модели
Эти уравнения не независимы, и второе из них эквивалентно уравнению (*), если на место T00 подставить его значение c2

Фридмановские модели
Хотя уравнения математически иден-тичны, они описывают разную «физику»
Фридмановские модели
Но так как уравнения идентичны, то и решения тоже одинаковы!
Эволюция Вселенной
Эволюция зависит от одного параметра – параметра плотности .
Если  < 1, то вселенная вечно расширя-ется. Пространство открыто.
Если  > 1, то вселенная после стадии расширения начинает сжиматься обратно. Пространство замкнуто.
Если  = 1, то пограничный случай – пространство плоское
Эволюция Вселенной
Масштабный
фактор а
Время
Эволюция Вселенной
Постоянная Хаббла – мера скорости изменения масштаба Вселенной а:

Со временем она меняется!
При наблюдении объекта рассчитанная постоянная Хаббла зависит от эволюции вселенной во все моменты между излучением и регистрацией фотона
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Наша Вселенная
Мы рассмотрели общую схему эволюции вселенной, заполненной пылевидной материей
Возникает закономерный интерес – годится ли разработанная теория для описания нашей Вселенной
И если годится, то каковы реальные значения параметров модели?
Наша Вселенная
Преобразуем уравнение Фридмана (УФ), учитывая форму Tik (Tik). Итак,

Оно показывает, что эволюция зависит от уравнения состояния p = c2
Наша Вселенная
Во Вселенной одновременно есть типы материи с разными значениями 
Последние данные (WMAP, февраль 2003 года) убедительно показывают, что около 2/3 от общей энергии занимает т.н. тёмная энергия
Попробуем понять, что же это такое!
Если не хотят понять
 - член
Исторически первая модель вселенной Эйнштейна (1917 г.) была по построению статичной. Однако, как мы видели, уравнения Эйнштейна не допускают такое решение
Чтобы решить это противоречие, Эйнштейн добавил в уравнения дополни-тельный скалярный член (т.н. -член)
 - член
Уравнения Эйнштейна:

Уравнения, дополненные -членом
 - член
Найдём эффективное уравнение состоя-ния -члена. Для этого представим себе, что материи вообще нет. Тогда

Эффективный тензор энергии-импульса в ЛИСО есть
 - член
Сравнивая с общим видом тензора энергии импульса в ЛИСО, т.е.

	видим, что для -члена  = – 1.
Значит, если плотность энергии -члена доминирует, то Вселенная расширяется ускоренно!
 - член
Действительно, из уравнения Фридмана:

Если  = – 1 (т.е. всю плотность энергии составляет -член), то d2a/dt2 положите-лен и расширение происходит ускоренно.
Причина – сильное отрицательное «давление»
Наша Вселенная
Итак, обычное вещество с   0 способствует сжатию Вселенной, а -член – ее расширению.
Так как в нашей Вселенной доминирует -член, то она будет расширятся вечно и ускоренно.
Пока на ясна физическая причина существования ненулевого -члена. К примеру, это могла бы быть энергия вакуумных нулевых флуктуаций...
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Модель эволюции Вселенной
Обобщим закономерности, выведенные на этой лекции
Выведем зависимости характеристик вещества от времени для
Пыли
Ультра-релятивистского вещества и излучения
Космологической постоянной
Фотоны - всегда
ультра-релятивистские частицы
Состояния вещества
Пыль:
Плотность энергии 
Давление p = 0,  = 0
Ультра-релятивистское вещество и излучение:
Плотность энергии  = c2
Давление p = 1/3 ,  = 1/3
Космологическая постоянная :
Плотность энергии  = 
Давление p = -,  = -1
Плотность энергии
Уравнение, описывающее зависимость плотности энергии  от масштабного фактора a:
Плотность энергии
Видно, что положительное давление ускоряет уменьшение энергии, а отрицательное – замедляет его
Масштабный фактор
Уравнение Фридмана описывает зависи-мость масштабного фактора от времени:
Масштабный фактор
Если   -1, то
Если  = -1, то
Зависимость истинна, если данный тип
вещества доминирует во Вселенной
Постоянная Хаббла

Если a(t) – степенная функция, то посто-янная Хаббла обратно пропорциональна времени

Если a(t) – экспонента, то постоянная Хаббла не зависит от времени
Температура
Зависимость температуры излучения от а есть                                      , так как плотность энергии излучения есть
Зависимость температуры пыли от времени не так проста, так как на нее влияют эффекты выделения внутренней энергии (притяжение, ядерные и химические реакции и др.)
Параметры вещества
Выводы
Узнали главные экспериментальные факты внегалактической астрономии
Ознакомились с некоторыми моделями эволюции Вселенной на основе теории Ньютона и ОТО
На следующей лекции проследим эволюцию Вселенной с точки зрения теории Большого Взрыва
Спасибо за внимание!


text:
Большое космическое путешествие
Проект МДОУ - детского сада № 64
Руководители: Рамзаева И.В
                          Рябкина Е.П
                              Базилевич Е.Н
                                  Пятерникова Л.Г
900igr.net
Океан бездонный,Океан бескрайний,Безвоздушный, темный,И необычайный.
В нем живут Вселенные ,Звезды и кометы,Есть и обитаемые, может быть, планеты.
Все это мы               не знали И не изучали  до этой вот поры,А ведь в далеком космосеТак много неизвестногоИ очень интересного Увидишь                 на пути.
Там можно встретить станции
Космические , важные
Для нашей  - то Земли.
Космическая станция «Знаний»
Продолжают люди космос покорять
«Научно – исследовательская станция»
Космическая станция «Умелые ручки»
А наши руки                        не знают скуки.
Выставки разные           мы проводили…
И фантазией своей всех удивили.
Космическая станция «Занимательная игротека»
Выходит                           в открытый космос астронавт, чтоб починить поломку.
А вот космический обед - ни вилок здесь, ни ложек нет.
Космический театр все дружно смастерили,
И зрителей                     на представление, конечно, пригласили.
Развлечение «Полет в космос»

Большое космическое путешествие совершили,
И новые знания в нем проявили.
Мы строили ракеты , костюмы создавали.

Кроссворды и загадки  про космос отгадали.
Видели галактики родной далекий свет,
Простор для космонавтики на много тысяч лет.
Каждый ребенок – это мечтатель,
В будущем врач, ученый, писатель,
Физик, биолог или артист,
Химик, учитель или танкист.
Ну, а пока дети просто мечтают
И кем угодно себя представляют.


title: Презентация на тему: Космонавт №1

text:
23.3.11
23.3.11


Презентация на тему: Космодром Байконур


title: Презентация на тему: Космический туризм

text:
Company
LOGO
5klass.net

.


Презентация на тему: Космонавт Гагарин


title: Презентация на тему: "Космическое путешествие"

text:
39:12=2(15)

420:60=7

28:5=5(3)

96:44=2(8)

240:30=80
350:70=5


title: Презентация на тему: Космическое путешествие на планету

text:
25+18
36-29
43
162
53
192
73
172
63
132
83
142
93
182
2412: 12
=43
=7
=64
=256
=125
=361
=343
=289
=216
=169
=512
=196
=729
=324
=201
S=2ab+2ac+2bc
V=abc
S=ab
L=4a+4b+4c
S=6a2
V=a3
L=12a
P=2 (a+b)


title: Презентация на тему: Космонавтика

text:
ÊÌÊ
ÊÌÊ


Презентация на тему: Космонавтика


Презентация на тему: Космонавтика – это…


title: Презентация на тему: Космология

text:
Космология
Наука о возникновении
и развитии Вселенной
Дмитрий Доценко
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Закон Хаббла (продолжение)
Интерпретируя сдвиг длин волн как результат эффекта Допплера, скорость галактик пропорциональна этому сдвигу
На самом деле это не эффект Допплера!!!
Итак, скорость удаления галактики пропорцио-нальна расстоянию до неё
Значит ли это, что вблизи нашей Галактики произошел гигантский взрыв?
Закон Хаббла
Итак, в случае линейной зависимости удаление всех тел не означает существования центра расширения
Все тела удаляются от всех!
Но когда-то тела были ближе... Может даже все галактики, вся Вселенная расширяется из одной точки...
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Красное смещение
Сдвиг длины волны определяют как
z = ( – 0) / 0, где
0 – длина волны, измеренная в лаборатории
 – наблюдаемая длина волны
Обычно ее называют красным смещением, так как
Если z > 0, то  > 0 – линия сдвигается в сто-рону больших длин волн («красная» сторона)
В космологии чаще всего z > 0
Красное смещение
Причины для изменения длины волны
Эффект Допплера (взаимное движение источника и наблюдателя)
Гравитационное смещение (различные гравитационные потенциалы источника и наблюдателя)
Расширение пространства (фотон «расши-ряется», пока движется в пространстве)
Старение фотонов (фотон «краснеет» из-за свойств пространства)
Эффект Допплера
Длина волны изменяется из-за того, что наблюдатель движется и изменяется проме-жуток времени между пучностями волны света
Из-за изменения частоты меняется и регистрируемая длина волны
При взаимном удалении источника и наблюдателя возникает красное смещение, при сближении – фиолетовое смещение

Эффект Допплера
Точная формула:

v – модуль скорости относительного движения
 - угол между направлением движения источника и линией наблюдения
c – скорость света в вакууме
Примерная формула при v << c
Расширение пространства
Длина волны изменяется, так как в течение свободного движения фотона пространство успело расшириться и «растянуть» фотон
При расширении пространства возникает красное смещение, при сжатии – фиолетовое смещение

Расширение пространства
Интегральная формула:

a – масштабный фактор (показывает, во сколько раз пространство расширилось по сравнению с определенным моментом)
a2 соответсвует времени регистрации фотона, а a1 – времени излучения
Дифференциальная формула:
a = da/dt

Красное смещение
Так как красное смещение галактики складывается из действия обоих эффектов, то

Причина закона Хаббла – расширение пространства, а разброс вокруг прямой даёт эффект Допплера, который вызывают случайные движения отдельных галактик относительно центра масс скопления галактик
Суть постоянной Хаббла
Размерность постоянной Хаббла – км/с/Мпк или просто 1/с
Она показывает, насколько в относитель-ных единицах расширяется пространство в единицу времени
Значит, величина, обратная постоянной Хаббла, приблизительно разна возрасту Вселенной
Метагалактика
Отсюда следует, что у Вселенной есть предел наблюдаемой области
Наблюдаемую часть Вселенной называют Метагалактикой
Расстояние до границы Метагалактики примерно RМ = c / H0 = 1.3·1026 м
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Космологические модели
Космологической моделью называют математическую модель, описывающую усредненное распределение материи в пространстве и его эволюцию
Модели делят на классы по теории, в рамках которой она построена:
Ньютоновская космология – всемирный закон притяжения
Релятивистская космология – ОТО
Космологические модели
Основные предположения, на которых основываются все космологические модели:
Вселенная однородна и изотропна
Законы физики одинаковы во всей Вселенной
Применимость этих предположений следует из многих данных различных наблюдений
Ньютоновская космология
Рассмотрим «типичный» шар, равномерно заполненный материей.
Пусть радиальные скорости частиц под-чиняются закону Хаббла (что неизбежно при наших предположениях):

Пусть H>0 и не зависит от пространст-венных координат (только от времени)
Ньютоновская космология
Пусть в момент времени t0 координата частицы есть     . Тогда эта координата меняется по закону                        (R(t) – масштабный фактор).
Так как                              , то
Ньютоновская космология
Для определения зависимости R(t) и H(t) от времени, используем законы сохранения массы и полной механической энергии.
Масса шара не меняется

или, записывая по другому,
Ньютоновская космология
Закон сохранения механической энергии для элемента на краю шара:
Кинетическая энергия

Потенциальная энергия

Полная энергия постоянна:

Ньютоновская космология
Запишем полную механическую энергию (постоянную) в виде                . Тогда
(*)
Ньютоновская космология
Это уравнение вместе с начальными условиями полностью определяют R(t), т.е. все динамические свойства космологической модели.
В уравнение (*) не входит размер шара материи, поэтому его можно применять для шара любого размера, как и для всей Вселенной, равномерно заполненной веществом.
Ньютоновская космология
Качественно можно оценить R(t) даже без интегрирования уравнения (*):

Ньютоновская космология
Если k<0, то полная механическая энергия положительна (кинетическая больше потенциальной) и данный элемент объёма будет вечно отдаляться от начала координат.
Если k>0, то полная энергия отрицательна. Через какое-то время расширение затормозится и сменится сжатием (H<0)
k=0 – пограничный случай:
Ньютоновская космология
Знак постоянной k и характер движения материи зависит от знака разности           , где

	называют критической плотностью. Введём также обозначение
Ньютоновская космология
Если                       , то расширение шара остановится и сменится сжатием.
Если                          , то расширение будет продолжаться вечно.

Значение критической плотности (как и сама плотность) меняется со временем, но знак разности плотностей не меняется.
Ньютоновская космология
Решим уравнение эволюции (*) в случае, когда k = 0.
Ньютоновская космология
Ньютоновская космология
Масштабный
фактор а
Время
Ньютоновская космология
Классическая космология Ньютона применима лишь малым интервалам пространства и времени (локально)
Качественно верно описывает эволюцию вселенной и ее зависимость от средней плотности
Неприменима для описания всей вселенной, так как скорость взаимо-действия считается бесконечной
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Релятивистская космология
Согласно экспериментальным данным, скорость света постоянна во всех системах отсчета.
Это противоречит теории Ньютона, но верно в специальной теории относительности (СТО)
Но в СТО не включено гравитационное взаимодействие. Теория, описывающая и его, учитывая конечность скорости взаимодействия, есть ОТО.
История
В 1916 году А. Эйнштейн создает общую теорию относительности (ОТО)
Она рассматривает объекты, которые движутся с большими скоростями в сильных гравитационных полях
Он (и другие) ищут решения ОТО для описания эволюции Вселенной
Вселенную представляют однородной и изотропной (космологический принцип)
История
В 1917 году А. Эйнштейн создает модель стационарной вселенной, дополняя урав-нения гравитационного поля «-членом»
В 1917 году В. де Ситтер находит реше-ние для динамической пустой вселенной
Закон Хаббла (1929 г.) соответствует ожиданиям ОТО и соответствует случаю расширения Вселенной
История
Albert Einstein (1879 – 1955)
W. de Sitter
 (1872 – 1934)
История
В 1922 году А.А. Фридман и, независимо от него, в 1927 году Г.Е. Леметр развили далее модель нестационарной вселенной, учитывая массу, гравитацию и кривизну пространства
Согласно этой теории вселенная расширя-ется из начальной пространственно-вре-менной сингулярности до современного состояния и дальше
История
Александр Фридман
(1888 – 1925)
Abbe Lemaitre
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Основные понятия
Основные понятия ньютоновской теории гравитации
Однородное и изотропное пространство, в котором происходит движение
Однородное время как параметр движения
Движущаяся масса
Гравитационное взаимодействие, моментально действующее по закону
Основные понятия
Основные понятия СТО
Пространство-время Минковского
Инерциальная система отсчета (ИСО)
Скорость света c, с которой распространяются взаимодействия
Что отсутствует в этой теории
Гравитационное поле
Основные понятия ОТО
Локально-инерциальная система отсчета (ЛИСО), которая вводится из-за невозможности построения единой глобальной ИСО в пространстве с гравитационным полем.
В СТО ускорение тела может быть скомпенсировано ускорением система отсчета. В ОТО это невозможно.
Основные понятия ОТО
Пространство-время Римана – кривое 4-х мерное пространство (т.е. элемент интервала ds нельзя глобально преобразовать в форму Минковского)
Геометрические свойства (кривизну) определяет движение и распределение массы. Но и само движение определя-ется кривизной пространства.
Основные понятия ОТО
Кривые 4-х мерные пространства
У сферы положительная кривизна
У «седла» отрицательная кривизна
Основные понятия ОТО
Согласно ОТО, гравитационное поле проявляется в кривизне пространства. Чем больше отличие от плоского пространства, тем сильнее поле.
Уравнения гравитационного поля ОТО – система десяти нелинейных дифференциальных уравнений второго порядка
Уравнения Эйнштейна
Кривизну с распределением массы связывают уравнения Эйнштейна

Rik и R=gikRik характеризуют кривизну
gik – метрический тензор
Tik характеризует распределение и движение материи
 – постоянная Эйнштейна
Тензор энергии-импульса
Рассмотрим вид тензора энергии-импульса Tik в наиболее частых случаях
Компонента T00 равна плотности энергии вещества  = c2
Компоненты Tii (i = 1, 2, 3) равны давлению вещества p
Недиагональные члены в ЛИСО – нули
Тензор энергии-импульса
Тензор энергии-импульса для пыли:
Пыль определена как среда с низкой темпе-ратурой (т.е. тепловые скорости движения много меньше скорости света с)
Отсюда давление пыли равно нулю и единственная ненулевая компонента тензора Tik есть
Тензор энергии-импульса
Тензор энергии-импульса для ультра-релятивистских частиц:
Их 4-импульс равен
Тогда                            , где  - плотность энергии
И
Тензор энергии-импульса
Открытый вид тензора энергии-импульса для ультра-релятивистского вещества (в его системе отсчета):

Для излучения (фотонов) Tik такой же!
Уравнение состояния
Давление с плотностью вещества связано уравнением вещества, общий вид которого p = c2
Из вида тензора Tik следует, что для пыли  = 0, а для ультра-релятивистского вещества и излучения  = 1/3
Наша Вселенная
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Фридмановские модели
Основные приближения
Пространство однородно и изотропно
Описание системы происходит в ЛИСО
Тогда уравнения Эйнштейна сводятся к
Наша Вселенная
Фридмановские модели
Основные приближения
Пространство однородно и изотропно
Материя есть «пыль»
Тогда уравнения Эйнштейна сводятся к
Фридмановские модели
Эти уравнения не независимы, и второе из них эквивалентно уравнению (*), если на место T00 подставить его значение c2

Фридмановские модели
Хотя уравнения математически иден-тичны, они описывают разную «физику»
Фридмановские модели
Но так как уравнения идентичны, то и решения тоже одинаковы!
Эволюция Вселенной
Эволюция зависит от одного параметра – параметра плотности .
Если  < 1, то вселенная вечно расширя-ется. Пространство открыто.
Если  > 1, то вселенная после стадии расширения начинает сжиматься обратно. Пространство замкнуто.
Если  = 1, то пограничный случай – пространство плоское
Эволюция Вселенной
Масштабный
фактор а
Время
Эволюция Вселенной
Постоянная Хаббла – мера скорости изменения масштаба Вселенной а:

Со временем она меняется!
При наблюдении объекта рассчитанная постоянная Хаббла зависит от эволюции вселенной во все моменты между излучением и регистрацией фотона
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Наша Вселенная
Мы рассмотрели общую схему эволюции вселенной, заполненной пылевидной материей
Возникает закономерный интерес – годится ли разработанная теория для описания нашей Вселенной
И если годится, то каковы реальные значения параметров модели?
Наша Вселенная
Преобразуем уравнение Фридмана (УФ), учитывая форму Tik (Tik). Итак,

Оно показывает, что эволюция зависит от уравнения состояния p = c2
Наша Вселенная
Во Вселенной одновременно есть типы материи с разными значениями 
Последние данные (WMAP, февраль 2003 года) убедительно показывают, что около 2/3 от общей энергии занимает т.н. тёмная энергия
Попробуем понять, что же это такое!
Если не хотят понять
 - член
Исторически первая модель вселенной Эйнштейна (1917 г.) была по построению статичной. Однако, как мы видели, уравнения Эйнштейна не допускают такое решение
Чтобы решить это противоречие, Эйнштейн добавил в уравнения дополни-тельный скалярный член (т.н. -член)
 - член
Уравнения Эйнштейна:

Уравнения, дополненные -членом
 - член
Найдём эффективное уравнение состоя-ния -члена. Для этого представим себе, что материи вообще нет. Тогда

Эффективный тензор энергии-импульса в ЛИСО есть
 - член
Сравнивая с общим видом тензора энергии импульса в ЛИСО, т.е.

	видим, что для -члена  = – 1.
Значит, если плотность энергии -члена доминирует, то Вселенная расширяется ускоренно!
 - член
Действительно, из уравнения Фридмана:

Если  = – 1 (т.е. всю плотность энергии составляет -член), то d2a/dt2 положите-лен и расширение происходит ускоренно.
Причина – сильное отрицательное «давление»
Наша Вселенная
Итак, обычное вещество с   0 способствует сжатию Вселенной, а -член – ее расширению.
Так как в нашей Вселенной доминирует -член, то она будет расширятся вечно и ускоренно.
Пока на ясна физическая причина существования ненулевого -члена. К примеру, это могла бы быть энергия вакуумных нулевых флуктуаций...
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Модель эволюции Вселенной
Обобщим закономерности, выведенные на этой лекции
Выведем зависимости характеристик вещества от времени для
Пыли
Ультра-релятивистского вещества и излучения
Космологической постоянной
Фотоны - всегда
ультра-релятивистские частицы
Состояния вещества
Пыль:
Плотность энергии 
Давление p = 0,  = 0
Ультра-релятивистское вещество и излучение:
Плотность энергии  = c2
Давление p = 1/3 ,  = 1/3
Космологическая постоянная :
Плотность энергии  = 
Давление p = -,  = -1
Плотность энергии
Уравнение, описывающее зависимость плотности энергии  от масштабного фактора a:
Плотность энергии
Видно, что положительное давление ускоряет уменьшение энергии, а отрицательное – замедляет его
Масштабный фактор
Уравнение Фридмана описывает зависи-мость масштабного фактора от времени:
Масштабный фактор
Если   -1, то
Если  = -1, то
Зависимость истинна, если данный тип
вещества доминирует во Вселенной
Постоянная Хаббла

Если a(t) – степенная функция, то посто-янная Хаббла обратно пропорциональна времени

Если a(t) – экспонента, то постоянная Хаббла не зависит от времени
Температура
Зависимость температуры излучения от а есть                                      , так как плотность энергии излучения есть
Зависимость температуры пыли от времени не так проста, так как на нее влияют эффекты выделения внутренней энергии (притяжение, ядерные и химические реакции и др.)
Параметры вещества
Выводы
Узнали главные экспериментальные факты внегалактической астрономии
Ознакомились с некоторыми моделями эволюции Вселенной на основе теории Ньютона и ОТО
На следующей лекции проследим эволюцию Вселенной с точки зрения теории Большого Взрыва
Спасибо за внимание!


title: Презентация на тему: Космология

text:
Космология
Наука о возникновении
и развитии Вселенной
Дмитрий Доценко
Prezentacii.com
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Закон Хаббла (продолжение)
Интерпретируя сдвиг длин волн как результат эффекта Допплера, скорость галактик пропорциональна этому сдвигу
На самом деле это не эффект Допплера!!!
Итак, скорость удаления галактики пропорцио-нальна расстоянию до неё
Значит ли это, что вблизи нашей Галактики произошел гигантский взрыв?
Закон Хаббла
Итак, в случае линейной зависимости удаление всех тел не означает существования центра расширения
Все тела удаляются от всех!
Но когда-то тела были ближе... Может даже все галактики, вся Вселенная расширяется из одной точки...
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Красное смещение
Сдвиг длины волны определяют как
z = ( – 0) / 0, где
0 – длина волны, измеренная в лаборатории
 – наблюдаемая длина волны
Обычно ее называют красным смещением, так как
Если z > 0, то  > 0 – линия сдвигается в сто-рону больших длин волн («красная» сторона)
В космологии чаще всего z > 0
Красное смещение
Причины для изменения длины волны
Эффект Допплера (взаимное движение источника и наблюдателя)
Гравитационное смещение (различные гравитационные потенциалы источника и наблюдателя)
Расширение пространства (фотон «расши-ряется», пока движется в пространстве)
Старение фотонов (фотон «краснеет» из-за свойств пространства)
Эффект Допплера
Длина волны изменяется из-за того, что наблюдатель движется и изменяется проме-жуток времени между пучностями волны света
Из-за изменения частоты меняется и регистрируемая длина волны
При взаимном удалении источника и наблюдателя возникает красное смещение, при сближении – фиолетовое смещение

Эффект Допплера
Точная формула:

v – модуль скорости относительного движения
 - угол между направлением движения источника и линией наблюдения
c – скорость света в вакууме
Примерная формула при v << c
Расширение пространства
Длина волны изменяется, так как в течение свободного движения фотона пространство успело расшириться и «растянуть» фотон
При расширении пространства возникает красное смещение, при сжатии – фиолетовое смещение

Расширение пространства
Интегральная формула:

a – масштабный фактор (показывает, во сколько раз пространство расширилось по сравнению с определенным моментом)
a2 соответсвует времени регистрации фотона, а a1 – времени излучения
Дифференциальная формула:
a = da/dt

Красное смещение
Так как красное смещение галактики складывается из действия обоих эффектов, то

Причина закона Хаббла – расширение пространства, а разброс вокруг прямой даёт эффект Допплера, который вызывают случайные движения отдельных галактик относительно центра масс скопления галактик
Суть постоянной Хаббла
Размерность постоянной Хаббла – км/с/Мпк или просто 1/с
Она показывает, насколько в относитель-ных единицах расширяется пространство в единицу времени
Значит, величина, обратная постоянной Хаббла, приблизительно разна возрасту Вселенной
Метагалактика
Отсюда следует, что у Вселенной есть предел наблюдаемой области
Наблюдаемую часть Вселенной называют Метагалактикой
Расстояние до границы Метагалактики примерно RМ = c / H0 = 1.3·1026 м
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Космологические модели
Космологической моделью называют математическую модель, описывающую усредненное распределение материи в пространстве и его эволюцию
Модели делят на классы по теории, в рамках которой она построена:
Ньютоновская космология – всемирный закон притяжения
Релятивистская космология – ОТО
Космологические модели
Основные предположения, на которых основываются все космологические модели:
Вселенная однородна и изотропна
Законы физики одинаковы во всей Вселенной
Применимость этих предположений следует из многих данных различных наблюдений
Ньютоновская космология
Рассмотрим «типичный» шар, равномерно заполненный материей.
Пусть радиальные скорости частиц под-чиняются закону Хаббла (что неизбежно при наших предположениях):

Пусть H>0 и не зависит от пространст-венных координат (только от времени)
Ньютоновская космология
Пусть в момент времени t0 координата частицы есть     . Тогда эта координата меняется по закону                        (R(t) – масштабный фактор).
Так как                              , то
Ньютоновская космология
Для определения зависимости R(t) и H(t) от времени, используем законы сохранения массы и полной механической энергии.
Масса шара не меняется

или, записывая по другому,
Ньютоновская космология
Закон сохранения механической энергии для элемента на краю шара:
Кинетическая энергия

Потенциальная энергия

Полная энергия постоянна:

Ньютоновская космология
Запишем полную механическую энергию (постоянную) в виде                . Тогда
(*)
Ньютоновская космология
Это уравнение вместе с начальными условиями полностью определяют R(t), т.е. все динамические свойства космологической модели.
В уравнение (*) не входит размер шара материи, поэтому его можно применять для шара любого размера, как и для всей Вселенной, равномерно заполненной веществом.
Ньютоновская космология
Качественно можно оценить R(t) даже без интегрирования уравнения (*):

Ньютоновская космология
Если k<0, то полная механическая энергия положительна (кинетическая больше потенциальной) и данный элемент объёма будет вечно отдаляться от начала координат.
Если k>0, то полная энергия отрицательна. Через какое-то время расширение затормозится и сменится сжатием (H<0)
k=0 – пограничный случай:
Ньютоновская космология
Знак постоянной k и характер движения материи зависит от знака разности           , где

	называют критической плотностью. Введём также обозначение
Ньютоновская космология
Если                       , то расширение шара остановится и сменится сжатием.
Если                          , то расширение будет продолжаться вечно.

Значение критической плотности (как и сама плотность) меняется со временем, но знак разности плотностей не меняется.
Ньютоновская космология
Решим уравнение эволюции (*) в случае, когда k = 0.
Ньютоновская космология
Ньютоновская космология
Масштабный
фактор а
Время
Ньютоновская космология
Классическая космология Ньютона применима лишь малым интервалам пространства и времени (локально)
Качественно верно описывает эволюцию вселенной и ее зависимость от средней плотности
Неприменима для описания всей вселенной, так как скорость взаимо-действия считается бесконечной
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Релятивистская космология
Согласно экспериментальным данным, скорость света постоянна во всех системах отсчета.
Это противоречит теории Ньютона, но верно в специальной теории относительности (СТО)
Но в СТО не включено гравитационное взаимодействие. Теория, описывающая и его, учитывая конечность скорости взаимодействия, есть ОТО.
История
В 1916 году А. Эйнштейн создает общую теорию относительности (ОТО)
Она рассматривает объекты, которые движутся с большими скоростями в сильных гравитационных полях
Он (и другие) ищут решения ОТО для описания эволюции Вселенной
Вселенную представляют однородной и изотропной (космологический принцип)
История
В 1917 году А. Эйнштейн создает модель стационарной вселенной, дополняя урав-нения гравитационного поля «-членом»
В 1917 году В. де Ситтер находит реше-ние для динамической пустой вселенной
Закон Хаббла (1929 г.) соответствует ожиданиям ОТО и соответствует случаю расширения Вселенной
История
Albert Einstein (1879 – 1955)
W. de Sitter
 (1872 – 1934)
История
В 1922 году А.А. Фридман и, независимо от него, в 1927 году Г.Е. Леметр развили далее модель нестационарной вселенной, учитывая массу, гравитацию и кривизну пространства
Согласно этой теории вселенная расширя-ется из начальной пространственно-вре-менной сингулярности до современного состояния и дальше
История
Александр Фридман
(1888 – 1925)
Abbe Lemaitre
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Основные понятия
Основные понятия ньютоновской теории гравитации
Однородное и изотропное пространство, в котором происходит движение
Однородное время как параметр движения
Движущаяся масса
Гравитационное взаимодействие, моментально действующее по закону
Основные понятия
Основные понятия СТО
Пространство-время Минковского
Инерциальная система отсчета (ИСО)
Скорость света c, с которой распространяются взаимодействия
Что отсутствует в этой теории
Гравитационное поле
Основные понятия ОТО
Локально-инерциальная система отсчета (ЛИСО), которая вводится из-за невозможности построения единой глобальной ИСО в пространстве с гравитационным полем.
В СТО ускорение тела может быть скомпенсировано ускорением система отсчета. В ОТО это невозможно.
Основные понятия ОТО
Пространство-время Римана – кривое 4-х мерное пространство (т.е. элемент интервала ds нельзя глобально преобразовать в форму Минковского)
Геометрические свойства (кривизну) определяет движение и распределение массы. Но и само движение определя-ется кривизной пространства.
Основные понятия ОТО
Кривые 4-х мерные пространства
У сферы положительная кривизна
У «седла» отрицательная кривизна
Основные понятия ОТО
Согласно ОТО, гравитационное поле проявляется в кривизне пространства. Чем больше отличие от плоского пространства, тем сильнее поле.
Уравнения гравитационного поля ОТО – система десяти нелинейных дифференциальных уравнений второго порядка
Уравнения Эйнштейна
Кривизну с распределением массы связывают уравнения Эйнштейна

Rik и R=gikRik характеризуют кривизну
gik – метрический тензор
Tik характеризует распределение и движение материи
 – постоянная Эйнштейна
Тензор энергии-импульса
Рассмотрим вид тензора энергии-импульса Tik в наиболее частых случаях
Компонента T00 равна плотности энергии вещества  = c2
Компоненты Tii (i = 1, 2, 3) равны давлению вещества p
Недиагональные члены в ЛИСО – нули
Тензор энергии-импульса
Тензор энергии-импульса для пыли:
Пыль определена как среда с низкой темпе-ратурой (т.е. тепловые скорости движения много меньше скорости света с)
Отсюда давление пыли равно нулю и единственная ненулевая компонента тензора Tik есть
Тензор энергии-импульса
Тензор энергии-импульса для ультра-релятивистских частиц:
Их 4-импульс равен
Тогда                            , где  - плотность энергии
И
Тензор энергии-импульса
Открытый вид тензора энергии-импульса для ультра-релятивистского вещества (в его системе отсчета):

Для излучения (фотонов) Tik такой же!
Уравнение состояния
Давление с плотностью вещества связано уравнением вещества, общий вид которого p = c2
Из вида тензора Tik следует, что для пыли  = 0, а для ультра-релятивистского вещества и излучения  = 1/3
Наша Вселенная
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Фридмановские модели
Основные приближения
Пространство однородно и изотропно
Описание системы происходит в ЛИСО
Тогда уравнения Эйнштейна сводятся к
Наша Вселенная
Фридмановские модели
Основные приближения
Пространство однородно и изотропно
Материя есть «пыль»
Тогда уравнения Эйнштейна сводятся к
Фридмановские модели
Эти уравнения не независимы, и второе из них эквивалентно уравнению (*), если на место T00 подставить его значение c2

Фридмановские модели
Хотя уравнения математически иден-тичны, они описывают разную «физику»
Фридмановские модели
Но так как уравнения идентичны, то и решения тоже одинаковы!
Эволюция Вселенной
Эволюция зависит от одного параметра – параметра плотности .
Если  < 1, то вселенная вечно расширя-ется. Пространство открыто.
Если  > 1, то вселенная после стадии расширения начинает сжиматься обратно. Пространство замкнуто.
Если  = 1, то пограничный случай – пространство плоское
Эволюция Вселенной
Масштабный
фактор а
Время
Эволюция Вселенной
Постоянная Хаббла – мера скорости изменения масштаба Вселенной а:

Со временем она меняется!
При наблюдении объекта рассчитанная постоянная Хаббла зависит от эволюции вселенной во все моменты между излучением и регистрацией фотона
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Наша Вселенная
Мы рассмотрели общую схему эволюции вселенной, заполненной пылевидной материей
Возникает закономерный интерес – годится ли разработанная теория для описания нашей Вселенной
И если годится, то каковы реальные значения параметров модели?
Наша Вселенная
Преобразуем уравнение Фридмана (УФ), учитывая форму Tik (Tik). Итак,

Оно показывает, что эволюция зависит от уравнения состояния p = c2
Наша Вселенная
Во Вселенной одновременно есть типы материи с разными значениями 
Последние данные (WMAP, февраль 2003 года) убедительно показывают, что около 2/3 от общей энергии занимает т.н. тёмная энергия
Попробуем понять, что же это такое!
Если не хотят понять
 - член
Исторически первая модель вселенной Эйнштейна (1917 г.) была по построению статичной. Однако, как мы видели, уравнения Эйнштейна не допускают такое решение
Чтобы решить это противоречие, Эйнштейн добавил в уравнения дополни-тельный скалярный член (т.н. -член)
 - член
Уравнения Эйнштейна:

Уравнения, дополненные -членом
 - член
Найдём эффективное уравнение состоя-ния -члена. Для этого представим себе, что материи вообще нет. Тогда

Эффективный тензор энергии-импульса в ЛИСО есть
 - член
Сравнивая с общим видом тензора энергии импульса в ЛИСО, т.е.

	видим, что для -члена  = – 1.
Значит, если плотность энергии -члена доминирует, то Вселенная расширяется ускоренно!
 - член
Действительно, из уравнения Фридмана:

Если  = – 1 (т.е. всю плотность энергии составляет -член), то d2a/dt2 положите-лен и расширение происходит ускоренно.
Причина – сильное отрицательное «давление»
Наша Вселенная
Итак, обычное вещество с   0 способствует сжатию Вселенной, а -член – ее расширению.
Так как в нашей Вселенной доминирует -член, то она будет расширятся вечно и ускоренно.
Пока на ясна физическая причина существования ненулевого -члена. К примеру, это могла бы быть энергия вакуумных нулевых флуктуаций...
2 лекцияКосмологические модели
Закон Хаббла
Красное смещение
Ньютоновская космология
Релятивистская космология
Основы ОТО
Фридмановские модели
Наша Вселенная
Обобщение космологических моделей
Модель эволюции Вселенной
Обобщим закономерности, выведенные на этой лекции
Выведем зависимости характеристик вещества от времени для
Пыли
Ультра-релятивистского вещества и излучения
Космологической постоянной
Фотоны - всегда
ультра-релятивистские частицы
Состояния вещества
Пыль:
Плотность энергии 
Давление p = 0,  = 0
Ультра-релятивистское вещество и излучение:
Плотность энергии  = c2
Давление p = 1/3 ,  = 1/3
Космологическая постоянная :
Плотность энергии  = 
Давление p = -,  = -1
Плотность энергии
Уравнение, описывающее зависимость плотности энергии  от масштабного фактора a:
Плотность энергии
Видно, что положительное давление ускоряет уменьшение энергии, а отрицательное – замедляет его
Масштабный фактор
Уравнение Фридмана описывает зависи-мость масштабного фактора от времени:
Масштабный фактор
Если   -1, то
Если  = -1, то
Зависимость истинна, если данный тип
вещества доминирует во Вселенной
Постоянная Хаббла

Если a(t) – степенная функция, то посто-янная Хаббла обратно пропорциональна времени

Если a(t) – экспонента, то постоянная Хаббла не зависит от времени
Температура
Зависимость температуры излучения от а есть                                      , так как плотность энергии излучения есть
Зависимость температуры пыли от времени не так проста, так как на нее влияют эффекты выделения внутренней энергии (притяжение, ядерные и химические реакции и др.)
Параметры вещества
Выводы
Узнали главные экспериментальные факты внегалактической астрономии
Ознакомились с некоторыми моделями эволюции Вселенной на основе теории Ньютона и ОТО
На следующей лекции проследим эволюцию Вселенной с точки зрения теории Большого Взрыва
Спасибо за внимание!


title: Презентация на тему: Космические загадки

text:
ПЕРВЫЕ ШАГИ В КОСМОС
Подготовила: Лейн Ирина
         13 школа 2 «в» класс

  Чтобы глаз вооружить  И со звездами дружить,  Млечный путь увидеть чтоб -  Нужен мощный
ТЕЛЕСКОП
Телескопом сотни летИзучают жизнь планет.
Нам расскажет обо всемУмный дядя
АСТРОНОМ

Астроном - он звездочет,Знает все наперечет!
Только лучше звезд виднаВ небе полная
ЛУНА

До Луны не может птицаДолететь и прилуниться,

Но зато умеет этоДелать быстрая
РАКЕТА

У ракеты есть водитель,Невесомости любитель.По-английски: "астронавт",А по-русски
КОСМОНАВТ
Космонавт сидит в ракете,Удивляясь всему на свете -

На орбите как назлоПоявилось

НЛО

НЛО летит к соседуИз созвездья Андромеды,В нем от скуки волком воетЗлой зеленый
ГУМАНОИД

Гуманоид с курса сбился,В трех планетах заблудился,
Если звездной карты нет,Не поможет даже
СВЕТ

Свет быстрее всех летает,Километры не считает.Дарит Солнце жизнь планетам,Нам - тепло, хвосты -
КОМЕТАМ
Всё комета облетела,Всё на небе осмотрела

Видит, в космосе нора -Это черная
ДЫРА

В черных дырах темнотаЧем-то черным занята.Там окончил свой полетМежпланетный
ЗВЕЗДОЛЕТ
Звездолет - стальная птица,Он быстрее света мчится.

Познает на практикеЗвездные
ГАЛАКТИКИ

А галактики летятВ рассыпную как хотят.Очень здоровеннаяЭта вся вселенная!