Что там, в глубинах Вселенной? С. Рубин — М. Марговская. Далёкие глубины Вселенной

Аннотация

Вы приступаете к изучению одной из древнейших наук – астрономии. Астрономия изучалась в академии Платона в IV в. до н. э. В античные времена её приравняли к одному из видов искусств, и богиня Урания покровительствовала ей. В Средние века астрономию включили в число предметов факультета свободных искусств всех университетов. В эпоху Просвещения энциклопедисты XVIII в. включили астрономию в число обязательных наук, которые должны изучать молодые люди – будущие члены общества.

Пример из учебника

В настоящее время развитие цивилизации определяется астрономическими исследованиями, так как они позволяют нам прикоснуться к тайнам Вселенной. А «ощущение тайны:– самое прекрасное из доступных нам переживаний. Именно это чувство стоит у колыбели истинного искусства и настоящей науки … » (А. Эйнштейн).
В предлагаемом учебнике астрономии вы познакомитесь с описанием вида звёздного неба, с природой планет и звёзд, строением Солнечной системы, Млечного Пути, галактик, их распределением в пространстве и строением Вселенной в целом. Изучите, как астрономы определяют расстояние до звёзд и галактик, их размеры, массу, температуру, химический состав. Познаете, как небесные тела возникают, живут и умирают, как эволюционирует Вселенная во времени. Вы познакомитесь с новейшими достижениями астрономии, современными крупными наземными и космическими телескопами, которые используют для наблюдений самых далёких и необычных небесных тел: квазаров, пульсаров, нейтронных звёзд и чёрных дыр. Узнаете о возникновении и развитии совершенно новых методов астрономических наблюдений – нейтринной и грави­тационно-волновой астрономии. Увидите, как астрономы на основе законов небесной механики рассчитывают орбиты космических аппаратов, искусственных спутников Земли и планет.
Вы сможете почувствовать, как современная астрономия делает фундаментальные открытия, которые существенно меняют наши представления об окружающем мире. К таким открытиям, несомненно, относится открытие ускоренного расширения Вселенной, наличия тёмной материи, тёмной энергии и всемирной силы отталкивания, природа которых пока не понятна.
В материале учебника рассматриваются наблюдения и эксперименты, связанные с одной из важнейших мировоззренческих проблем существования жизни во Вселенной и связи с внеземными цивилизациями.
Основной метод исследования в астрономии – наблюдение. Если в вашем распоряжении окажется бинокль или телескоп, проводите самостоятельные наблюдения. Это поможет вам заглянуть в космические дали и увидеть недоступные небесные тела.

Введение 5
Работаем с учебником 6
Глава 1. Введение в астрономию.
1. Структура и масштабы Вселенной 8
2. Далёкие глубины Вселенной 12
Подведём итоги 14
Глава 2. Астронометрия.
3. Звёздное небо 16
4. Небесные координаты 20
5. Видимое движение планет и Солнца 22
6. Движение Луны и затмения 24
7. Время и календарь 28
Подведём итоги 32
Глава 3. Небесная механика.
8. Система мира 34
9. Законы движения планет 40
10. Космические скорости 44
11. Межпланетные полёты 46
Подведём итоги 48
Глава 4. Строение солнечной системы.
12. Современные представления о Солнечной системе 50
13. Планета Земля 52
14. Луна и её влияние на Землю 56
15. Планеты земной группы 60
16. Планеты-гиганты. Планеты-карлики 64
17. Малые тела Солнечной системы 68
18. Современные представления о происхождении Солнечной системы 72
Подведём итоги 74
Глава 5. Астрофизика и звездная астрономия.
19. Методы астрофизических исследований 76
20. Солнце 80
21. Внутреннее строение и источник энергии Солнца 86
22. Основные характеристики звёзд 91
23. Внутреннее строение звёзд 94
24. Белые карлики, нейтронные звёзды, пульсары и чёрные дыры 95
25. Двойные, кратные и переменные звёзды 98
26. Новые и сверхновые звёзды 100
27. Эволюция звёзд 103
Подведём итоги 106
Глава 6. Млечный путь – наша галактика
28. Газ и пыль в галактике 108
29. Рассеянные и шаровые звёздные скопления 110
30. Сверхмассивная чёрная дыра в центре Галактики 112
Подведём итоги 114
Глава 7. Галактики.
31. Классификация галактик 116
32. Активные галактики и квазары 120
33. Скопления галактик 122
Подведём итоги 124
Глава 8. Строение и эволюция Вселенной.
34. Конечность и бесконечность Вселенной - парадоксы классической космологии 126
35. Расширяющаяся Вселенная 128
36. Модель горячей Вселенной и реликтовое излучение 132
Подведём итоги 134
Глава 9. Современные проблемы астрономии.
37. Ускоренное расширение Вселенной и тёмная энергия 136
38. Обнаружение планет около других звёзд 138
39. Поиск жизни и разума во Вселенной 140
Подведём итоги 142
Ответы и решения 143

Вместе с этим также читают:

Математика Арифметика Геометрия 5 класс – Бунимович Е.А., Дорофеев Г.В., Суворова С.Б.

От миниатюрных чёрных дыр до полного искажения материи и понятия пространство-время, от галактик, поглощающих друг друга, до материи, не имеющей массы, которую нельзя ни увидеть, ни вычислить, используя современные технологии и новейшие компьютеры, — таковы лишь некоторые космические секреты, неподдающиеся натиску человеческого разума, в необъятном космосе есть огромное количество необъяснимых загадок, напомним вам о некоторых из них.

КВАЗАРЫ

Яркие маяки светят и сигналят нам от самого далёкого края видимой части Вселенной, что настойчиво напоминает нашим учёным о космическом хаосе и младенческом возрасте нашей родной галактики. Эти сигнальные огни мы называем квазарами, в чью компетенцию входит способность излучать такое количество энергии, которое сопоставимо с сотнями галактик одновременно. Но главный вывод, сделанный мировым сообществом учёных, заключается в том, что квазары есть ни что иное, как чудовищные чёрные дыры в самом сердце бесконечно далёких галактик. Одного из этих космических монстров удалось запечатлеть на фотоплёнку ещё в 1979 году, его кодовое имя ЗС 273.

Квантовая физика объясняет нам, что, противореча собственному внешнему облику, пустые пространства являются целыми виртуальными заводами по производству субатомных частиц, которые беспрерывно там создаются и тут же уничтожаются. Быстрые частицы заполняют каждый кубический сантиметр Вселенной, принося с собой определённое количество энергии, которая, согласно закону относительности, создаёт там антигравитационные силы, пытающиеся разорвать космос на части, расширить его. Но, увы, никто не знает, что же заставляет увеличивать и ускорять такую экспансию Вселенной…

АНТИВЕЩЕСТВО И ЧЁРНЫЕ ДЫРЫ

Теперь коснёмся другой загадки, называемой антиматерия (антивещество). Частицы и молекулы, составляющие обычную материю, из коей состоят все земные и космические вещества и тела, имеют противоположную версию самих себя. К примеру, электроны (основные структурные элементы всякого вещества) несут в себе отрицательный заряд. Но их эквивалент антивещества — позитрон — имеет положительный. Поэтому материя и антиматерия аннигилируют, когда сталкиваются в пространстве, а их массы конвертируются в чистую энергию, согласно уравнению Эйнштейна Е=mс2. Вот поэтому космические межпланетные корабли будущего уже сейчас проектируются с прицелом на энергию антивещества.

Изумление у нас вызывают и миниатюрные чёрные дыры. Если радикально новая теория силы тяготения «бесконечного мира» (braneworld) верна, тогда по всему пространству нашей галактики (а может, и Вселенной) разбросано невероятное количество миниатюрных чёрных дыр, размеры которых не превышают габаритов атомного ядра. Однако в отличие от своих «глобальных» собратьев эти миниатюрные чёрные дыры изначально являют собой остаток и отголосок теории «Большого взрыва». Миниатюрные чёрные дыры влияют на пространство-время совершенно иным образом, из-за их близкого «родства» с пятым измерением.

И если уж мы упомянули теорию «большого взрыва», то здесь будет уместно напомнить всем об истоках космического микроволнового излучения. Это излучение — последствие самого «Большого взрыва», который зародился во Вселенной. Впервые его обнаружили в 60-х годах прошлого века по радиошумам, исходившим, как тогда показалось, из всех точек Космоса. Учёные посчитали, что излучение космических микроволн — лучшее подтверждение теории «Большого взрыва», которая только может существовать. Последние измерения показали, что температура в районах микроволнового излучения равна -270° по Цельсию.

Темной загадкой представляется нам и тёмная материя, которой в космосе огромное количество. Но её пока нельзя ни видеть, ни вычислить всеми доступными нам способами, используя даже самое последнее оборудование. Кандидатами на составную часть тёмной материи являются нейтрино (стабильная незаряженная элементарная частица с нулевой массой). Именно они считаются составной частью чёрных дыр. Некоторые учёные задаются вопросом: чёрная материя вообще-то реальна? Они полагают, что разгадка этой задачи лежит в области иного рассмотрения и понимания теории гравитации.

ЗЕМНЫЕ СТРАСТИ КОСМОСА

Вплоть до 90-х годов прошлого столетия мы знали только о близких нам планетах нашей солнечной системы. Но прошло совсем немного времени, и астрономы идентифицировали уже более 190 планет, находящихся вне солнечной системы. Планеты сильно разнятся по своим размерам и физическим данным, от гигантских газовых шаров до самых минимальных, чью орбиту даже невозможно вычислить. Но поиски новой (или второй) Земли пока к положительным результатам не привели. Однако астрономы уверены, что новейшие технологии позволят учёным обнаружить миры, схожие с нашей земной жизнью.

Волны гравитации подобны складкам на тканом материале. Именно так они представляются специалистам согласно теории относительности Альберта Эйнштейна. Волны гравитации распространяются со скоростью света, но они очень слабы. Специалисты надеются вычислить их уже в момент их образования во время любого серьёзного космического события. К примеру, в момент их поглощения одной из чёрных дыр Вселенной.

Уже созданы установки, которые смогут запечатлеть такое событие.

Кстати, такие явления (поглощения иных планет чёрной дырой) называются сегодня красивым словосочетанием — галактический каннибализм.

Как и на Земле, в космосе происходит борьба за выживание. Одна галактика пожирает другую, продолжая развиваться и со временем эволюционировать. Ближайшая соседка Млечного Пути — Андромеда «обедает» в данное время со своими сателлитами. Более чем дюжина звёздных скоплений разбросаны в туманности Андромеды, они являются всего лишь останками её предыдущих питательных процессов.

Учёные попытались компьютерно обрисовать галактическое столкновение Андромеды с нашей галактикой, которую астрономы ожидают в ближайшие 3 млрд лет. Впечатляющая получилась картина!

Тайной покрыто и малоизвестное нам нейтрино — стабильная незаряженная элементарная частица с нулевой массой, которая может беспрепятственно преодолевать любые расстояния. Некоторые из них прошли сквозь ваше тело, пока вы читаете эту статью, между прочим. Эти частицы возникли в глобальных котельных сгорающих здоровых звёзд или при суперновых галактических взрывах, погибающих звёзд. Детекторы нейтрино сейчас устанавливаются в глубинах мирового океана, согласно новому проекту IceCube. Некоторые такие детекторы крепятся к днищам огромных ледяных айсбергов. А результаты данных работ скоро станут нам известны.

И это лишь некоторые загадки космоса, которые человеку предстоит раскрыть в будущем.

Мы познакомились с электромагнитными «вестника­ми далеких миров», которые уже служат астрономам, и нейтрино - стремительными частицами, которые иссле­дователи Вселенной только стараются приручить. У тех и у других есть общая черта. Порции электромагнитно­го излучения - фотоны и нейтрино - это элементарные «частицы» материи, не имеющие электрического заряда. Но космическое пространство в различных направлени­ях пронизывают также заряженные частицы вещества — космические лучи. Это прежде всего ядра атомов водо­рода - протоны, ядра атомов гелия - альфа-частицы, а также, хотя и в меньших количествах, ядра атомов остальных химических элементов.

Раньше других космическими лучами заинтересова­лись физики. Изучая их, они получили возможность на­блюдать разнообразные взаимодействия элементарных частиц, превращения вещества и излучения. В этой ес­тественной лаборатории были впервые открыты пози­троны, мезоны и некоторые другие частицы вещества. Однако не меньшее значение изучение космических лу­чей имеет для исследования Вселенной. И прежде всего частицы космического излучения несут важную инфор­мацию о космических объектах, которые являются их источниками. Астрофизикам также чрезвычайно важно знать, каким образом космические частицы приобрета­ют свои колоссальные энергии, что представляет собой загадочный природный «ускоритель», как он работает?

От всех прочих вестников далеких миров космиче­ские лучи отличаются не только отсутствием электриче­ского заряда, но и весьма большим разнообразием ме­тодов их регистрации. Ядра атомов, летящие к нам из космического пространства, улавливаются с помощью всякого рода фотопластинок, счетчиков, регистрацион­ных камер и других весьма сложных устройств. Их «подстерегают» в глубоких шахтах, с тем, чтобы менее энергичные частицы отсеялись, не сумев проникнуть сквозь толщу земли, регистрируют на специальных стан­циях, расположенных на вершинах гор, за ними охотят­ся в верхних слоях атмосферы с помощью стратостатов. Именно здесь, на больших высотах удается обнаружи­вать первичное излучение, в то время как до земной поверхности доходят в основном лишь вторичные лучи, возникающие в атмосфере.

В последние годы аппаратуру для изучения косми­ческих лучей стали устанавливать на борту искусствен­ных спутников Земли и автоматических межпланетных станций. На первых порах это были отдельные счетчи­ки, показания которых передавались по радиоканалу наземным пунктам. Однако для более глубоких исследо­ваний необходимо было доставить в космос более совер­шенную аппаратуру. Задача не из легких! Аппаратура для изучения космических лучей отличается довольно большим весом и габаритами. Поэтому для вынесения ее в космос необходимы тяжелые спутники достаточно больших размеров.

Первым таким спутником стала советская космиче­ская станция «Протон 1». Общий вес полезного груза, доставленного на орбиту, т. е. самой космической стан­ции и комплекса контрольно-измерительной аппарату­ры, составлял 12,2 т. Чтобы вывести на орбиту такой спутник, понадобилась необычайно мощная ракета, об­ладающая силовыми установками, способными развивать мощность свыше 60 млн. лошадиных сил.

Для «Протона 1» была разработана специальная из­мерительная аппаратура. Приборы, установленные на борту спутника, могли выполнять целый ряд задач: из­мерять энергии космических частиц, определять их при­роду, регистрировать электроны и т. п.

Управление работой научной аппаратуры и всех си­стем станции осуществлялось как с помощью бортовых программно-временных устройств, так и радиокоман­дами с Земли.

Для снабжения всей разнообразной аппаратуры стан­ции необходимым количеством электроэнергии на ее бор­ту была установлена мощная солнечная энергетическая установка. На специальных панелях, которые до выве­дения станции на орбиту находились в сложенном со­стоянии, был укреплен ряд солнечных элементов, способных превращать солнечное излучение в электрический ток. После выхода станции на орбиту панели раскры­лись и солнечные батареи начали вырабатывать электроэнергию. При движении спутника по освещенной ча­сти орбиты солнечные батареи обеспечивали электриче­ское питание всей аппаратуры. Кроме того, в это время производилась зарядка специальной химической бата­реи, которая вступала в работу, как только спутник вхо­дил в тень Земли.

Применение тяжелых искусственных спутников Зем­ли типа космической станции «Протон» открывает ши­рокие перспективы для решения целого ряда интерес­нейших проблем изучения Вселенной.

Космические лучи - свидетели и участники многих неизвестных нам процессов и явлений, протекающих в глубинах космоса в нашей Галактике, а возможно, и за пределами. По меткому выражению одного извест­ного физика - это «иероглифы природы». Но разгадать их нелегко.

Помимо того, что при анализе результатов измере­ний космических лучей ученые сталкиваются с много­численными сложными задачами, сам этот анализ пред­ставляет собой весьма кропотливую и трудоемкую работу. Представьте себе, например, несколько сотен ки­лограммов фотографической эмульсии, поднятой с по­мощью специального зонда на высоту 30 - 40 км. В та­кой эмульсии запечатлелись траектории множества ча­стиц, оставивших за время опыта свои следы. И среди них нужно отыскать след, быть может, одной-единственной частицы, представляющей особый интерес. Над ре­шением подобной задачи иногда в течение многих меся­цев трудятся сотрудники сразу нескольких лабораторий.

Еще одна трудность состоит в том, что космические частицы, которые приходят к нам на Землю, за исклю­чением разве только космических лучей солнечного про­исхождения, давным-давно утеряли всякую связь с объ­ектами, их породившими. Это объясняется тем, что, об­ладая электрическим зарядом, частицы космического излучения во время своих длительных скитаний в ми­ровом пространстве под действием межзвездных маг­нитных полей теряют первоначальное направление дви­жения. Другое дело, если бы удалось обнаружить в со­ставе космического излучения гамма-фотоны - порции электромагнитного излучения, которые движутся строго прямолинейно. Это открыло бы перед астрономией но­вые возможности познания Вселенной.

Но пока экспериментаторы не могут дать ответа на вопрос об источниках космических лучей, проблему пы­таются решить теоретики. Это тем более важно, что согласно современным представлениям, в прошлом в нашей области Вселенной плотность космического излу­чения могла быть весьма значительной, превосходящей плотность межзвездного газа. А это означает, что в определенную эпоху космические лучи могли играть весь­ма важную космогоническую роль.

В последние годы советские ученые В. Л. Гинзбург, II. С. Шкловский и другие успешно разрабатывают тео­рию происхождения космического излучения при вспыш­ках так называемых сверхновых звезд. Астрономические наблюдения подтверждают выводы этой теории и в на­стоящее время генерация космического излучения при вспышках сверхновых может считаться установленным фактом. Вполне вероятно, что именно сверхновые звез­ды, если и не единственные, то по крайней мере глав­ные «поставщики» космического излучения в нашей звездной системе.

Однако существуют и другие гипотезы. Некоторые из них утверждают, что подавляющая часть космиче­ских лучей образуется вне пределов нашей Галактики, в метагалактическом пространстве или в радиогалакти­ках, т. е. галактиках, излучающих радиоволны. Суще­ствует и промежуточная гипотеза, которую можно на­звать «расширенной» галактической теорией. По этой теории космические лучи приходят в нашу Галактику из соседних 15 - 20 галактик, которые вместе с ней обра­зуют так называемую Местную систему.

Какая же из этих гипотез верна? Ответ на этот во­прос попытались дать советские ученые В. Л. Гинзбург и С. И. Сыроватский. Предположим, что космические лучи поступают в Галактику извне, из других галактик. Но так как совокупность всех галактик - Метагалакти­ка- находится в состоянии непрерывного расширении, то нашей звездной системы, очевидно, могут достигать лишь те частицы, которые «рождаются» в сравнительно близкой области пространства. Несложные подсчеты по­казывают, что в такой области находится около десяти тысяч галактик, в том числе несколько радиогалактик, отличающихся особенно сильным космическим излуче­нием. Интенсивность космических лучей, выходящих из нашей Галактики, известна довольно точно. Поэтому не­трудно оценить тот общий вклад, который могут внести в «пополнение» космическими лучами метагалактического пространства остальные десять тысяч «нормаль­ных» галактик. Примерно столько же (даже несколько меньше) дают все радиогалактики вместе взятые. Такой подсчет позволяет оценить среднюю плотность энергии космических лучей внегалактического происхождения. Она оказывается весьма незначительной, примерно в тысячу раз меньшей, чем плотность космического излу­чения внутри нашей Галактики.

Но, может быть, в таком случае правы сторонники «расширенной» теории, которые считают, что плотность космического излучения велика лишь в пределах нашей Местной системы галактик? Однако и подобное предпо­ложение встречает ряд серьезных возражений. Всякая теория происхождения космических лучей должна объ­яснить наблюдаемое в них относительное количество ядер атомов различных химических элементов, в том числе лития, бериллия и бора. Дело в том, что в при­роде эти элементы встречаются гораздо реже, чем в со­ставе космических лучей. Наблюдения показывают, например, что в атмосферах звезд количество атомов ли­тия, бериллия и бора по сравнению с атомами азота, углерода и кислорода ничтожно. А это означает, что те ядра лития, бериллия и бора, которые мы находим в космических лучах, образовались в результате «вторич­ных процессов»: столкновений и расщепления более тя­желых ядер.

Для того чтобы получилось наблюдаемое количество лития, бериллия и бора, должно произойти достаточ­но большое число столкновений. Следовательно, части­цы космических лучей должны встречать на своем пу­ти достаточно большое количество вещества - меж­звездного газа.

Если попытаться дать объяснение этим фактам с точки зрения «расширенной» теории, то получится, что масса межзвездного газа в Местной системе галактик должна примерно в десять раз превосходить общую массу самих галактик. Но подобный вывод находится в явном противоречии с данными астрономических на­блюдений.

Есть и еще одно важное соображение против «рас­ширенной» теории. Для того чтобы сохранялась опреде­ленная концентрация космических лучей в пределах Местной системы галактик, необходимо, чтобы они удерживались внутри этой системы достаточно силь­ным магнитным полем. Однако существование подоб­ной магнитной ловушки также не находит себе подтвер­ждения в астрономических наблюдениях и вообще весь­ма маловероятно.

Космические лучи - не такой уж молодой вестник Вселенной. И они уже успели многое рассказать физи­кам о закономерностях строения материи. Но относи­тельно таинственных процессов, протекающих в глубинах Вселенной, космические лучи пока что упорно «отмалчи­ваются». Тем не менее есть все основания надеяться, что недалеко время, когда и они заговорят «полным голосом».

Приглашаем Вас обсудить данную публикацию на нашем .

Комаров В. Н. «Увлекательная астрономия» 1968 год. «Наука»

Россия отмечает День космонавтики! 12 апреля года исполняется 50 лет со дня полета первого человека в космос. На корабле "Восток" стартовал первопроходец Вселенной Юрий Гагарин Мы будем помнить В знак признанья Первопроходцев мирозданья – Тех, кто ушел дорогой млечной. Но в нашей памяти навечно! Анатолий Щербаков

КОНСТАНТИН ЭДУАРДОВИЧ ЦИОЛКОВСКИЙ () КОНСТАНТИН ЭДУАРДОВИЧ ЦИОЛКОВСКИЙ () «Ракета для меня только способ, только метод проникновения в глубину космоса, но отнюдь не самоцель... Будет иной способ передвижения в космосе, приму и его… Вся суть в переселении с Земли и в заселении космоса». Из этого высказывания К. Э. Циолковского следует важный вывод «Вселенная принадлежит человеку!» Из этого высказывания К. Э. Циолковского следует важный вывод «Вселенная принадлежит человеку!»

Планета есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. (Циолковский К.Э.) Планета есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. (Циолковский К.Э.) После своего первого в мире триумфального полета в космос Ю. А.Гагарин сказал: «Для нас, космонавтов, пророческие слова Циолковского об освоении космоса всегда будут программными, всегда будут звать вперед...» Памятник К.Э.Циолковскому – у обелиска "Космос" возле ВВЦ-1964г.

«Главный конструктор» (С.П. Королев) и «Главный теоретик» (М.В. Келдыш) М.В.Келдыш () С.П.Королев()

Спутником называли первый космический аппарат, который был выведен на околоземную орбиту 4 октября 1957 года.. Спутником называли первый космический аппарат, который был выведен на околоземную орбиту 4 октября 1957 года.. Первый искусственный спутник Земли представлял собой шар, диаметром 58 см и массой 83,6 кг, с установленными на нем антеннами (их было 4, длиной 2,4 м и 2,9 м).

Первый ИСЗ с животным ("Спутник-2" с собакой Лайкой). Памятник первой собаке, полетевшей в космос.

В начале марта 1960 года были определены 20 космонавтов из 250 кандидатов: летчиков – истребителей. Юрий Гагарин будет вспоминать о тех, кому суждено было войти в отряд космонавтов: "Славные подобрались у нас ребята... Есть одно, что роднит всех - это стремление стать настоящим летчиком, космонавтом. Космос зовет всех! И будет звать. Как вечный зов ". Юрий Гагарин будет вспоминать о тех, кому суждено было войти в отряд космонавтов: "Славные подобрались у нас ребята... Есть одно, что роднит всех - это стремление стать настоящим летчиком, космонавтом. Космос зовет всех! И будет звать. Как вечный зов ".

Порядковый номер: 1 Количество полетов: 1 Позывной: «Кедр» Налет: 000 суток, 01 час, 48 минут -108минут Космический корабль "ВОСТОК" Ю.Гагарин ()

Обращаясь ко всем жителям Земли перед стартом 12 апреля 1961 года Юрий Алексеевич Гагарин сказал: «Дорогие друзья, близкие и незнакомые, соотечественники, люди всех стран и континентов! Через несколько минут могучий космический корабль унесет меня в далекие просторы Вселенной....Вся моя жизнь кажется мне сейчас одним прекрасным мгновением. …Быть первым в космосе, вступить один на один в небывалый поединок с природой - можно ли мечтать о большем! Но вслед за этим я подумал о той колоссальной ответственности, которая легла на меня. Первым совершить то, о чем мечтали поколения людей, первым проложить дорогу человечеству в космос. Счастлив ли я, отправляясь в космический полет! Конечно, счастлив. Ведь во все времена и эпохи для людей было высшим счастьем участвовать в новых открытиях!»

Ему было всего 34 года... Ему было всего 34 года... Трагически погиб 27 марта Трагически погиб 27 марта 1968 года в авиационной катастрофе вблизи деревни Новоселово Киржачского района Владимирской области при выполнении тренировочного полета на самолете. Похоронен У Кремлевской стены на Красной площади в Москве.

«... Не вечен человек. Но память о нем может стать вечной, если он жил для людей. Память благодарность живых». (В. Гагарина из кн. «108 минут и вся жизнь») Пророчески звучат слова Алексея Суркова: Пророчески звучат слова Алексея Суркова: И навсегда останется нетленной Среди племен, живущих на Земле. Среди племен, живущих на Земле. Любовь к тому, кто на простор Вселенной Любовь к тому, кто на простор Вселенной Ушел с Земли на первом корабле. Ушел с Земли на первом корабле.

Полет, поразивший мир Герман Титов 6-7 августа 1961 года совершил первый длительный полет в космос. «Подвиг Юрия Алексеевича Гагарина сравним с подвигом Колумба. Подвиг Титова не сравним ни с чем, что до сего знала история человечества.» /Мстислав Келдыш, академик/

Новые корабли«Союз» Корабли «Восток» и «Восход» выполняли ограниченный круг научно- технических задач, главным образом экспериментально- исследовательских. Новые космические корабли серии «Союз» были предназначены для относительно длительных полетов, маневрирования, сближения и стыковки на околоземных орбитах. Новые космические корабли серии «Союз» были предназначены для относительно длительных полетов, маневрирования, сближения и стыковки на околоземных орбитах.

С танци я «Мир» была запущена 19 февраля (станция сведена с орбиты) Станция «Мир» и пристыкованный к ней «Шаттл»-1995г.

Космонавтика жизненно необходима всему человечеству Космонавтика нужна науке - она грандиозный и могучий инструмент изучения Вселенной, Земли, самого человека. С каждым днем все более расширяется сфера прикладного использования космонавтики. Служба погоды, навигация, спасение людей и спасение лесов, всемирное телевидение, всеобъемлющая связь, сверхчистые лекарства и полупроводники с орбиты, самая передовая технология - это уже и сегодняшний день, и очень близкий завтрашний день космонавтики. А впереди - электростанции в космосе, удаление вредных производств с поверхности планеты, заводы на околоземной орбите и Луне. И многое- многое другое. По сути дела, изучая Космос, изучая строение звезд и планет, мы ищем ответ на извечный вопрос, волнующий человечество не одно столетие: «Кто мы и откуда?» Возможно, что ответ действительно скрыт от нас где-то в недрах Вселенной. И однажды случится чудо. Кто-нибудь и когда-нибудь прочтет эти таинственные знаки Бытия.

1. Что означает слово "космос "? Вселенная Небо Небо Планета Планета

В глубинах Вселенной

Вселенная

В безлунные ночи на небе хорошо видна туманная полоса Млечного Пути. Но это не скопление туманных масс, а множество звезд – наша звездная система Галактика. В Галактике по современным оценкам около 200 миллиардов звезд. Чтобы пересечь её из конца в конец световой луч при скорости 300 тысяч километров в секунду должен затратить около 100 тысяч лет1.

Однако, несмотря на столь грандиозные размеры, наша Галактика лишь один из множества подобных звездных островов Вселенной. У неё есть спутники. Самые крупные из них – Большое и Малое Магеллановы Облака. Вместе с нашей Галактикой они обращаются вокруг общего центра масс. Наша Галактика, Магеллановы Облака и еще несколько звездных систем, в том числе знаменитая туманность Андромеды, образуют так называемую Местную Группу Галактик.

Современным телескопам и радиотелескопам, а также другим средствам астрономических исследований доступна колоссальная область пространства. Её радиус 10-12 миллиардов световых лет. В этой области расположены миллиарды галактик. Это – Метагалактика.

^ В расширяющейся метагалактике

Одной из самых ошеломляющих астрономических теорий, появившейся на свет в текущем столетии, бесспорно, можно считать теорию «расширяющейся Вселенной» или, точнее говоря, расширяющейся Метагалактики.

Главная идея этой теории состоит в том, что Метагалактика возникла около 15-20 миллиардов2 лет назад в результате грандиозного космического взрыва компактного сгустка сверхплотной материи.

^ Несколько слов о том, как родилась эта теория

Одним из самых эффективных методов изучения Вселенной является построение различных теоретических моделей, т. е. упрощенных теоретических схем мироздания. Длительное время в космологии изучались так называемые однородные изотропные модели. Что это значит?

Вообразим, что мы разбили Вселенную на множество «элементарных» областей и что каждая из них содержит большое количество галактик. Тогда однородность и изотропия означают, что свойства и поведение Вселенной в каждую эпоху одинаковы во всех достаточно больших областях и по всем направлениям.

Первую модель однородной изотропной Вселенной предложил А. Эйнштейн. Она описывала так называемую стационарную Вселенную, т. е. такую Вселенную, которая с течением времени не меняется в общих чертах, но в которой вообще нет каких-либо движений достаточно крупного масштаба.

Однако в 1922 г. талантливый ленинградский ученый А. А. Фридман показал, что уравнения Эйнштейна допускают также множество нестационарных, а именно расширяющихся и сжимающихся, однородных изотропных моделей. Позднее выяснилось, что, и статическая модель Эйнштейна неизбежно переходит в нестационарную. Но это означало, что однородная изотропная Вселенная обязательно должна либо расширяться, либо сжиматься.

Еще до этого американский астроном Слайфер обнаружил красное смещение спектральных линий в спектрах галактик. Подобное явление, известное в физике под названием эффекта Доплера, наблюдается в тех случаях, когда расстояние между источником света и приемником увеличивается.

^ Вселенная в гамма-лучах

Как известно, на протяжении весьма длительного времени астрономия была чисто «оптической»1 наукой. Человек изучал на небе то, что он видел – сперва невооружённым глазом, а затем с помощью телескопов. С развитием радиотехники родилась радиоастрономия, значительно расширившая наши знания о Вселенной. Наконец, в последние годы в результате появления космических средств исследования возникла возможность изучения и других электромагнитных вестников Вселенной – инфракрасных, ультрафиолетовых, рентгеновских и гамма-излучений. Астрономия превратилась во всеволновую науку.

Одним из новых методов исследования космических объектов является рентгеновская астрономия. Несмотря на то, что этот метод сравнительно молод, в настоящее время Вселенную уже невозможно представить себе без тех данных, которые получены благодаря наблюдениям в рентгеновском диапазоне.

Пожалуй, ещё более многообещающим источником космической информации являются гамма-излучения. Дело в том, что энергия гамма-квантов может в сотни тысяч и миллионы раз превосходить энергию фотонов видимого света. Для таких гамма-квантов Вселенная фактически прозрачна. Они распространяются практически прямолинейно, приходят к нам от весьма удалённых объектов и могут сообщить чрезвычайно ценные сведения о многих физических процессах, протекающих в космосе.

Особенно важную информацию гамма-кванты способны принести о необычайных, экстремальных состояниях материи во Вселенной, а именно такие состояния интересуют современных астрофизиков в первую очередь. Так, например, гамма-излучение возникает при взаимодействии вещества и антивещества, а также там, где происходит рождение космических лучей – потоков частиц высоких энергий.

Главная трудность гамма-наблюдений Вселенной заключается в том, что хотя энергия космических гамма-квантов и очень велика, но число этих квантов в околоземном пространстве ничтожно мало. Современные гамма-телескопы даже от самых ярких гамма-источников регистрируют примерно один квант за несколько минут.

Значительные трудности возникают и вследствие того, что первичное космическое излучение приходится изучать на фоне многочисленных помех. Под действием заряжённых частиц космических лучей, приходящих на Землю, – протонов и электронов, начинают ярко «светиться» в гамма-диапазоне и земная атмосфера, и конструкции космического аппарата, на борту которого установлена регистрирующая аппаратура.

Как же выглядит Вселенная в гамма-лучах? Представьте себе на минуту, что ваши глаза чувствительны не к видимому свету, а к гамма-квантам. Какая картина предстала перед нами? Взглянув на небо, мы не увидели бы ни Солнца, ни привычных созвездий, а Млечный Путь выглядел бы узкой светящейся полосой. Кстати, подобное распределение галактического гамма-излучения подтвердило предположение, высказанное в своё время известным советским физиком академиком В. Л. Гинзбургом о том, что космические лучи имеют в основном галактическое, а не внегалактическое происхождение.

В настоящее время с помощью гамма-телескопов, установленных на космических аппаратах, зарегистрировано несколько десятков источников космического гамма-излучения. Пока ещё нельзя точно сказать, что они собой представляют, – звёзды ли это или другие компактные объекты, или, может быть, протяжённые образования. Есть основания предполагать, что гамма-излучение возникает при нестационарных, взрывных явлениях. К числу таких явлений относятся, например, вспышки сверхновых звёзд. Однако при обследовании 88 известных остатков сверхновых было обнаружено только два источника гамма-излучения.

^ Судьба одной гипотезы

У планеты Марс есть два маленьких спутника – Фобос и Деймос. Деймос обращается по орбите, удаленной от планеты примерно на 23 тыс. км, а Фобос движется на расстоянии всего около 9 тыс. км от Марса. Вспомним, что Луна удалена от нас на 385 тыс. км, т.е. находится в 40 с лишним раз дальше от Земли, чем Фобос от Марса.

Вся история изучения Фобоса и Деймоса полна удивительных событий и увлекательных загадок. Судите сами: первое напоминание о наличии у Марса двух небольших спутников появилось не в научных трудах, а на страницах знаменитых «Путешествий Гулливера», написанных Джонатаном Свифтом в начале 18 столетия.

По ходу событий Гулливер оказывается на летучем острове Лапуте. И местные астрономы рассказывают ему, что им удалось открыть два маленьких спутника, обращающихся вокруг Марса.

В действительности же марсианские луны были открыты А.Холлом лишь спустя полтора столетия после выхода романа в свет, во время великого противостояния Марса 1877 г. И открыты при исключительно благоприятных атмосферных условиях после упорных многодневных наблюдений, на пределе возможностей инструмента и человеческих глаз.

Сейчас можно только гадать, что побудило Свифта предсказать существование двух спутников Марса. Во всяком случае, не телескопические наблюдения. Скорее всего, Свифт предполагал, что число спутников у планет должно возрастать по мере удаления от Солнца. В то время было известно, что у Венеры спутников нет, вокруг Земли обращается один спутник – Луна, а вокруг Юпитера – четыре, они были открыты Галилеем в 1610 г. Получалось «очевидная» геометрическая прогрессия, в которую на свободное место, соответствующее Марсу, казалось, сама собой просилась двойка.

Впрочем, Свифт предсказал не только существование Фобоса и Деймоса, но и то, что радиус орбиты ближайшего спутника Марса равен трем поперечником планеты, а внешнего – пяти. Три поперечника – это около20 тысяч км. Примерно на таком расстоянии расположена орбита Деймоса. Правда, не внутреннего спутника, как утверждал Свифт, а внешнего – но все равно совпадение впечатляет. Разумеется, именно совпадение

В очередной раз очередной раз внимание к марсианским лунам было привлечено во второй половине текущего столетия. Сравнивая результаты наблюдений, проведенных в разные годы, астрономы пришли к выводу, что ближайший спутник Марса Фобос испытывает торможение, благодаря которому постепенно приближается к поверхности планеты. Явление выглядело загадочно. Во всяком случае, никакими эффектами небесной механики наблюдаемое торможение объяснить не удалось.

^ Черные дыры во вселенной

В последние годы большую популярность в астрофизике приобрела гипотеза так называемых черных дыр.

Двадцатый век принес с собой целый ряд удивительных открытий в физике и астрономии. Идет своеобразная цепная реакция: обнаруживаются диковинные явления, а их дальнейшее изучение и осмысление приводит к открытию явлений, еще более поразительных. Таков закономерный путь развития естествознания.

Один из самых диковинных, правда, пока еще «теоретических» космических объектов, который в последние годы привлекает особое внимание физиков и астрофизиков, – черные дыры. Одно название чего стоит: дыры во Вселенной да еще черные!

Согласно общей теории относительности Эйнштейна, силы тяготения непосредственно связаны со свойствами пространства. Любое тело не просто существует в пространстве само по себе, но определяет его геометрию. Однажды какой-то предприимчивый репортер обратился к Эйнштейну с просьбой изложить суть его теории в одной фразе и так, чтобы это было понятно широкой публике. «Раньше полагали, – ответил на это Эйнштейн, – что если бы из Вселенной исчезла вся материя, то пространство и время сохранилось бы; теория относительности утверждает, что вместе с материей исчезли бы также пространство и время».

Любые массы искривляют окружающее пространство. В повседневной жизни мы этой искривленности практически не ощущаем, поскольку нам обычно приходится иметь дело со сравнительно небольшими массами. Однако в очень сильных полях тяготения этот эффект может приобретать существенное значение.

За последние годы во Вселенной обнаружен целый ряд явлений, которые свидетельствуют о возможности концентрации огромных масс в сравнительно небольших областях пространства.

Если некоторая масса вещества окажется в малом объеме, критическом для данной массы, то под действием собственного тяготения это вещество начинает сжиматься. Наступает своеобразная гравитационная катастрофа – гравитационный коллапс.

1 Эти данные получены

2 Это основная идея

1 Это известно далеко не всем