po tekstam   po forumu  vnutri temy

10 zapovedei sovremennoi astrofiziki
S. B. Popov/GAISh, Moskva, 20 aprelya 2011

Iz morya informacii, v kotorom my tonem, krome samorazrushen'ya est' eshe odin vyhod. Eksperty s dostatochno shirokim krugozorom mogut sozdavat' obnovlyaemye konspekty ili svodki, v kotoryh kratko summiruyutsya osnovnye fakty iz toi ili inoi oblasti. Predstavlyaem popytku Sergeya Popova sdelat' takoi svod vazhneishei informacii po astrofizike.

• >> 10 zapovedei sovremennoi astrofiziki   (S. B. Popov/GAISh, Moskva, 20.04.2011 14:46, 7.0 KBait, otvetov: 11)

  Vopreki rashozhemu mneniyu, shkol'noe prepodavanie astronomii ne bylo na vysote i v SSSR. Oficial'no predmet stoyal v programme, no v real'nosti astronomiya prepodavalas' daleko ne vo vseh shkolah. Chasto, dazhe esli uroki provodilis', uchitelya ispol'zovali ih dlya dopolnitel'nyh zanyatii po svoim profil'nym predmetam (v osnovnom fizike). I uzh sovsem v edinichnyh sluchayah prepodavanie bylo dostatochno kachestvennym, chtoby uspet' sformirovat' u shkol'nikov adekvatnuyu kartinu mira. Krome togo, astrofizika yavlyaetsya odnoi iz samyh burno razvivayushihsya nauk na protyazhenii poslednih desyatiletii, t.e. znaniya po astrofizike, kotorye vzroslye poluchili v shkole 30-40 let nazad, sushestvenno ustareli. Dobavim, chto teper' astronomii v shkolah pochti sovsem net. V itoge v masse svoei lyudi imeyut dovol'no smutnoe predstavlenie o tom, kak ustroen mir v masshtabe, bol'shem, chem orbity planet Solnechnoi sistemy.

  
  Spiral'naya galaktika NGC 4414

  
  Skoplenie galaktik v sozvezdii volosy veroniki

  
  Planeta u zvezdy Fomal'gaut

  V takoi situacii, mne kazhetsya, bylo by razumno sdelat' Ochen' kratkii kurs astronomii. To est' vydelit' klyuchevye fakty, formiruyushie osnovy sovremennoi astronomicheskoi kartiny mira. Razumeetsya, raznye specialisty mogut vybrat' slegka razlichayushiesya nabory osnovnyh ponyatii i yavlenii. No eto i horosho, esli budet sushestvovat' neskol'ko horoshih versii. Vazhno, chtoby vse mozhno bylo by izlozhit' za odnu lekciyu ili umestit' v odnu nebol'shuyu stat'yu. A dal'she te, komu interesno, smogut rasshirit' i uglubit' poznaniya.

  Ya postavil pered soboi zadachu sdelat' nabor vazhneishih ponyatii i faktov po astrofizike, kotoryi umestilsya by na odnu standartnuyu stranicu A4 (primerno 3000 znakov s probelami). Pri etom, razumeetsya, predpolagaetsya, chto chelovek znaet, chto Zemlya krutitsya vokrug Solnca, ponimaet, pochemu proishodyat zatmeniya i smena vremen goda. To est' sovsem detskie fakty v spisok ne vhodyat.

  
  Oblast' zvezdoobrazovaniya NGC 3603

  
  Planetarnaya tumannost' NGC 6543

  
  Ostatok sverhnovoi Kassiopeya A

  Praktika pokazala, chto vse, chto popalo v spisok, mozhno izlozhit' primerno za chasovuyu lekciyu (ili za paru urokov v shkole s uchetom otvetov na voprosy). Bezuslovno, za chas-poltora nel'zya sformirovat' ustoichivuyu kartinu ustroistva mira. Odnako pervyi shag nado sdelat', i zdes' dolzhen pomoch' takoi etyud krupnymi mazkami, v kotorom shvacheny vse osnovnye momenty, raskryvayushie bazovye svoistva stroeniya Vselennoi.

  Vse izobrazheniya polucheny kosmicheskim teleskopom Habbl
  i vzyaty s saitov http://heritage.stsci.edu i http://hubble.nasa.gov.

  1. Solnce – ryadovaya zvezda (odna iz primerno 200-400 milliardov) na okraine nashei Galaktiki sistemy iz zvezd i ih ostatkov, mezhzvezdnogo gaza, pyli i temnogo veshestva. Rasstoyaniya mezhdu zvezdami v Galaktike obychno sostavlyaet neskol'ko svetovyh let.
  2. Solnechnaya sistema prostiraetsya za orbitu Plutona i zakanchivaetsya tam, gde gravitacionnoe vliyanie Solnca sravnivaetsya s vliyaniem blizkih zvezd.
  3. Zvezdy prodolzhayut obrazovyvat'sya v nashi dni iz mezhzvezdnogo gaza i pyli. V techenie svoei zhizni i po ee okonchanii zvezdy sbrasyvayut chast' svoego veshestva, obogashennogo sintezirovannymi elementami, v mezhzvezdnoe prostranstvo. Tak v nashi dni izmenyaetsya himicheskii sostav vselennoi.
  4. Solnce evolyucioniruet. Ego vozrast menee 5 milliardov let. Primerno cherez 5 milliardov let zakonchitsya vodorod v ego yadre. Solnce prevratitsya v krasnogo giganta, a zatem v belyi karlik. Massivnye zvezdy v konce zhizni vzryvayutsya, ostavlyaya neitronnuyu zvezdu ili chernuyu dyru.
  5. Nasha Galaktika – odna iz mnogih podobnyh sistem. V vidimoi chasti vselennoi okolo 100 milliardov krupnyh galaktik. Oni okruzheny nebol'shimi sputnikami. Razmer galaktiki okolo 100 000 svetovyh let. Do blizhaishei krupnoi galaktiki okolo 2.5 millionov svetovyh let.
  6. Planety sushestvuyut ne tol'ko vokrug Solnca, no i vokrug drugih zvezd, ih nazyvayut ekzoplanety. Planetnye sistemy ne pohozhi drug na druga. Seichas my znaem bolee 1000 ekzoplanet. Po vsei vidimosti, mnogie zvezdy imeet planety, no lish' malaya chast' mozhet byt' prigodna dlya zhizni.
  7. Mir, kak my ego znaem, imeet konechnyi vozrast chut' menee 14 milliardov let. Vnachale materiya byla v ochen' plotnom i goryachem sostoyanii. Chastic obychnogo veshestva (protony, neitrony, elektrony) ne sushestvovalo. Vselennaya rasshiryaetsya, evolyucioniruet. V hode rasshireniya iz plotnogo goryachego sostoyaniya vselennaya ostyvala i stanovilas' menee plotnoi, poyavilis' obychnye chasticy. Zatem voznikli zvezdy, galaktiki.
  8. Iz-za konechnosti skorosti sveta i konechnogo vozrasta nablyudaemoi vselennoi nam dostupna dlya nablyudenii lish' konechnaya oblast' prostranstva, no na etoi granice fizicheskii mir ne zakanchivaetsya. Na bol'shih rasstoyaniyah iz-za konechnosti skorosti sveta my vidim ob'ekty takimi, kakimi oni byli v dalekom proshlom.
  9. Bol'shinstvo himicheskih elementov, s kotorymi my stalkivaemsya v zhizni (i iz kotoryh sostoim), voznikli v zvezdah v techenie ih zhizni v rezul'tate termoyadernyh reakcii, ili na poslednih stadiyah zhizni massivnyh zvezd vo vzryvah sverhnovyh. Do obrazovaniya zvezd obychnoe veshestvo v osnovnom sushestvovalo v vide vodoroda (samyi rasprostranennyi element) i geliya.
  10. Obychnoe veshestvo vnosit vklad v polnuyu plotnost' vselennoi lish' poryadka neskol'ko procentov. Okolo chetverti plotnosti vselennoi svyazano s temnym veshestvom. Ono sostoit iz chastic, slabo vzaimodeistvuyushih drug s drugom i s obychnym veshestvom. My poka nablyudaem lish' gravitacionnoe deistvie temnogo veshestva. Okolo 70 procentov plotnosti vselennoi svyazano s temnoi energiei. Iz-za nee rasshirenie vselennoi idet vse bystree. Priroda temnoi energii neyasna.
  Stat'ya byla opublikovana v gazete "Troickii variant - Nauka" (N75, 29 marta 2011 g.) http://trv-science.ru/2011/03/29/10-zapovedej-sovremennoj-astrofiziki/

• Re: 10 zapovedei sovremennoi astrofiziki   (V. I. Kul'matickii, 23.07.2011 23:14, 563 Bait, otvetov: 3) Devyatyi punkt prodolzhaet otstaivat' konservativnuyu koncepciyu obrazovaniya himicheskih elementov tol'ko v rezul'tate termoyadernyh reakcii v nedrah zvezd, chto neverno. Priroda umnee vseh nashih nobelevskih laureatov vmeste vzyatyh i reshaet problemy genial'no prosto i racional'no.Dogmaty termoyada prosto ne hotyat priznat' svoe porazhenie temperaturnogo sinteza vodoroda v Tokomakah i kolaiderah, v to vremya kak priroda obhoditsya holodnym yadernym sintezom, "zazhigaya" zvezdy i galaktiki v gazovyh skopleniyah pri temperature blizkoi k absolyutnomu nulyu.
  
• Re[2]: 10 zapovedei sovremennoi astrofiziki   (M. Yu. Yakimov, 24.07.2011 23:41, 801 Bait, otvetov: 2)

  Konechno, v 10 zapovedei, sformulirovannyh uvazhaemym mnoyu shoumenom ot astrofiziki Sergeem Popovym, vsya astrofizika ne vlezaet, no i somnevat'sya v nih ne prihoditsya. Ya by vozrazil Vam, gospodin Kul'matickii, esli by ne priderzhivalsya principa ne kormit' trollei, odnim iz kotoryh Vy, nesomnenno, yavlyaetes', poskol'ku s zavidnym postoyanstvom pytaetes' vtyanut' hotya by kogo-nibud' v diskussiyu o holodnom termoyade. No Vy pravy - priroda mudra i problemy vrode bespokoyashei Vas temy holodnogo termoyadernogo sinteza reshaet prosto - cherez kakoe-to vremya vse prosto naprosto zabudut ob etoi kogda-to populyarnoi ideike. Ot ee apologetov, postepenno uhodyashih, uvy, v mir inoi,ostayutsya tol'ko pamyatniki v vide bespoleznyh zapasov tyazheloi vody i palladievyh elektrodov v seifah ih nauchnyh naslednikov.

• Re[3]: 10 zapovedei sovremennoi astrofiziki   (S. I. Gordeev, 1.08.2011 5:22, 330 Bait, otvetov: 1)

  Uvazhaemye kollegi!

  Po moemu mneniyu holodnyi termoyad otlichaetsya ot goryachego tol'ko ob'emom uchastvuyushih v nem atomov. Termoyadernye reakcii - reakcii sinteza bolee slozhnyh atomov nepreryvno idut v bol'shinstve ob'ektov kosmosa. K primeru tak nazyvaemyievezdnyi cikl vygoranie vodoroda do kremniya.

  Best regards!GSI

• Re[4]: 10 zapovedei sovremennoi astrofiziki   (M. Yu. Yakimov, 1.08.2011 10:12, 1.4 KBait)

  Ob'ektivnyh ukazanii na to, chto kulonovskii bar'er v reakciyah yadernogo sinteza mozhno preodolet' kak-to inache, chem razognav reagiruyushie yadra do ochen' bol'shih skorostei, harakterizuyushihsya energiyami v sotni kiloelektronvol't i megaelektronvol'ty ili temperaturami v milliony i desyatki millionov gradusov, v nastoyashee vremya net. Vse popytki osushestvit' tak nazyvaemyi holodnyi yadernyi sintez (rech' ne idet o yadernom sinteze, protekayushem v neitronnyh trubkah, gde atomy tritiya bombardiruyutsya ionami deiteriya, uskorennymi do neskol'kih soten kev v elektricheskom pole) provalilis'. Eksperimenty, na kotorye lyubyat ssylat'sya apologety holodnogo yadernogo sinteza, oshibochny, popytki vosproizvesti ih nezavisimo ne priveli k uspehu. V podobnyh eksperimentah chasto ssylayutsya na razogrev, naprimer, deiteriya, schitaya, chto eto pryamoe dokazatel'stvo energovydeleniya v rezul'tate yadernoi reakcii. Odnako kazhdyi, kto hotya by nemnogo imel delo so szhatym vodorodom, znaet, chto etot gaz edinstvennyi, kotoryi pri drosselirovanii cherez tonkoe otverstie razogrevaetsya (vse ostal'nye ohlazhdayutsya), i dlya lyudei nesvedushih etot effekt legko mozhno vydat' za posledstvie kakoi-to ekzotermicheskoi reakcii, togda kak etot effekt na samom dele chisto termodinamicheskii i ni k kakim reakciyam otnosheniya ne imeet. Takie vot fokusy i vydayut za "dokazatel'stva", togda kak real'nyh eksperimental'nyh dannyh na samom dele net, i govorit' tut ne o chem.

• Re: 10 zapovedei sovremennoi astrofiziki   (S. I. Gordeev, 2.08.2011 16:56, 1016 Bait, otvetov: 2)

  Uvazhaemyi M.Yu.Yakimov! Moe predpolozhenii o sinteze kasaetsya ne mehanizma termoyadernogo v tom chisle i tak nazyvaemogo holodnogo sinteza, a ego moshnosti. Pri maloi moshnosti veroyatnost' obnaruzheniya holodnogo sinteza maloveroyatna. K tomu zhe ne sushestvuet dostovernogo opisaniya mehanizma termoyadernogo sinteza i uslovii ego vozniknoveniya. Vse proishodit na urovne eksperimenta mozhet poluchit'sya a mozhet i net. Tol'ko pri vzryve massovoi reakcii sinteza rezul'taty vidny vsem i ne vyzyvayut somnenii. Po moemu mneniyu ne sushestvuet raznicy mezhdu sintezom odnogo ili neskol'kih atomov i skazhem ih kriticheskoi massoi.

  Best regards! GSI

• Re[2]: 10 zapovedei sovremennoi astrofiziki   (A. V. Rykov, 8.08.2011 11:41, 1.8 KBait, otvetov: 1)

  Uvazhaemye kollegi! Priroda termoyadernogo sinteza vazhna pri obrazovanii atomov, no ne samih mikrochastic tipa elektron, pozitron, proton i antiproton. Massy ukazannyh chastic rozhdayutsya iz stroeniya vakuuma, chto bylo obnaruzheno eshe v opytah 1933 goda. Rozhdenie elektron-pozitronnyh par gammakvantami vpervye nablyudali Iren i Frederik Zholio-Kyuri v 1933 godu v kamere Vil'sona, pomeshennoi v magnitnoe pole dlya razdeleniya trekov elektrona i pozitrona, a takzhe Patrik Blekett, poluchivshii v 1948 za eto i drugie otkrytiya Nobelevskuyu premiyu po fizike. Struktura vakuuma imeet elektromagnitnyi harakter i obrazovana kristallicheskoi reshetkoi s elementarnymi zaryadami v ee uzlah velichinoi (+.)1,602176462e-19 kulon i potokami magnitnoi indukcii mezhdu zaryadami velichinoi F=4,8032042e-18 Veber. Reshetka s razmerom elementa 1,3987631e-15 m. Imenno massy vseh mikrochastic rozhdayutsya iz vakuuma, no ne zaryady mass, kotorye vechny i nahodyatsya v uzlah vakuuma.

• Re[3]: 10 zapovedei sovremennoi astrofiziki   (L. J. Gibbs, 7.11.2011 19:19, 558 Bait) Uvazhaemyi A.V.Rykov.
  Ya ne yavlyayus' storonnikom Vashei teorii, da i ne mogu skazat', chto yavlyayus' specialistom, no hochu sprosit' Vashego mneniya o tom, chto nastoyashii zaryad elektrona (elementarnyi zaryad) bol'she, chem nablyudaemyi, a vsledstvie tak nazyvaemoi "polyarizacii vakuuma" (tochnee, par e- e+) umen'shaetsya do nablyudaemoi velichiny. Po krainei mere mne izvestno o tom, chto na masshtabe, sootvetstvuyushem masse Z-bozona postoyannaya tonkoi struktury uzhe okolo 1/120.
• Re: 10 zapovedei sovremennoi astrofiziki   (V.N. Sergeev, 12.08.2011 0:14, 795 Bait, otvetov: 3) 1,4,5,6,10 eto utverzhdeniya iz ochevidnyh, nablyudaemyh dannyh, ne vyzyvayushie somnenii. Vse ostal'nye iz predpolozhenii , gipotez i teorii, gde fakty traktuyutsya v zavisimosti ot vzglyadov avtora. Dazhe takoe kazalos' by prostoe i yasnoe opredelenie, chto takoe solnechnaya sistema, dannoe avtorom absolyutno nichego ne daet dlya ponimanie strannogo povedeniya dvuh sputnikov, kogda oni pokinuli predely solnechnoi sistemy. Ved', esli est' granica, gde gravitacionnoe vliyanie na apparaty so storony solnechnoi sistemy sravnivaetsya s vliyaniem blizkih zvezd , to pokidaya solnechnuyu sistemu skorost' apparatov nikak ne dolzhna umen'shat'sya. Odnako, oni stali ispytyvat' tormozhenie ravnoe 10-10 m/s2 .Chem eto ob'yasnit'? Sledovatel'no, opredelenie dannoe avtorom nepolnoe ili v korne ne pravil'noe.
• Re[2]: 10 zapovedei sovremennoi astrofiziki   (S. P. Morgun, 11.09.2011 12:20, 1.8 KBait, otvetov: 2)

  Citata:

  1,4,5,6,10 eto utverzhdeniya iz ochevidnyh, nablyudaemyh dannyh, ne vyzyvayushie somnenii. Vse ostal'nye iz predpolozhenii , gipotez i teorii, gde fakty traktuyutsya v zavisimosti ot vzglyadov avtora. Dazhe takoe kazalos' by prostoe i yasnoe opredelenie, chto takoe solnechnaya sistema, dannoe avtorom absolyutno nichego ne daet dlya ponimanie strannogo povedeniya dvuh sputnikov, kogda oni pokinuli predely solnechnoi sistemy. Ved', esli est' granica, gde gravitacionnoe vliyanie na apparaty so storony solnechnoi sistemy sravnivaetsya s vliyaniem blizkih zvezd , to pokidaya solnechnuyu sistemu skorost' apparatov nikak ne dolzhna umen'shat'sya. Odnako, oni stali ispytyvat' tormozhenie ravnoe 10-10 m/s2 .Chem eto ob'yasnit'? Sledovatel'no, opredelenie dannoe avtorom nepolnoe ili v korne ne pravil'noe.

  Polnost'yu soglasen s Vami, kollega. No avtor (prostim ego) i ne mog dat' pravil'nogo i polnogo opredeleniya "sistemy", v chastnosti, Solnechnoi - chto eto nasamom dele fakticheski, a ne "astronomicheski". K sozhaleniyu, takih global'nyh znanii v sovremennoi sisteme obrazovaniya ne dayut.
  Vot kak raz poetomu povedenie Pionerov (zamedlenie skorosti poleta) na granice Sonechnoi sistemy kazhetsya emu anomal'nym.
  A ob'yasnenie etomu faktu ochen' prostoe: okazyvaetsya, nikakogo "vsemirnogo tyagoteniya" i net. Gravitaciya - eto sravnitel'no blizkodeistvuyushee svoistvo kosmicheskogo ob'ekta, obladayushego opredelennymi osobennostyami. A v prirode deistvuyut sovsem drugie "sily". Etogo, konechno, ne mozhet' znat' gospodin Popov (a, mozhet byt',... i ne hochet?).
• Re[3]: 10 zapovedei sovremennoi astrofiziki   (S. I. Kravchenko, 21.09.2011 19:03, 272 Bait, otvetov: 1)

  Citata:

  v prirode deistvuyut sovsem drugie "sily".

  Kakie?
• Re[4]: 10 zapovedei sovremennoi astrofiziki   (V. E. Petrov, 28.09.2011 15:35, 35 Bait) Da-da! Rasskazhite nam pro eti sily!