3.2. Основные представления космологии

Из древнейших космологических теорий о строении и возникновении Вселенной стали вычленяться естественные науки. Знаменитый ученый Пифагор впервые охарактеризовал окружающий мир как космос, за существующие в нем порядок и гармонию. Многие выдающиеся мыслители и ученые(в частности, Плутарх (I-II вв. н.э.) в «Естественной истории») прославили космос. Большинство из них посвятили свою жизнь изучению космического пространства. С Гиппарха (II в. до н.э.), Птолемея (разработал теорию движения планет вокруг неподвижной Земли) и Коперника берут свое начало современные представления о строении Вселенной.

Вселенная состоит из галактик и метагалактик. Понятие «галактики» в современном языке означает огромные звездные системы. Наша галактика называется «Млечный Путь» с древних времен, так как раньше люди верили, что тянущаяся через все небо светлая полоса представляет собой разбрызганное молоко богини Геры. Именно в Млечном Пути сосредоточено подавляющее число звезд нашей Галактики.

В начале XX в. было доказано, что существуют разные Галактики, состоящие из многих миллиардов звезд. Современные крупнейшие телескопы дают возможность исследовать самые отдаленные области Вселенной, в которых находится множество галактик.

Окружающий нас мегамир изучает астрономия – наука о Вселенной. Движение небесных тел, их природа, происхождение и развитие является предметом изучения астрономии. Небесные тела во Вселенной образуют системы различной сложности. Солнце и движущиеся вокруг него светила, важными из которых являются 9 планет, образуют Солнечную систему. Наша Земля – одна из представительниц этого созвездия. Все планеты – это основные тела, озаренные солнечным светом. Солнце – единственная звезда (самосветящееся тело) Солнечной системы.

В теплую ясную ночь возможно невооруженным глазом на небе увидеть множество звезд. Они составляют ничтожную долю звезд, входящих в нашу Галактику, имеющую Млечный Путь. Кроме нашей Галактики существует много других (ближних и дальних). Вся охватываемая астрономическими наблюдениями часть Вселенной, в которой мы живем, называется Метагалактикой. Свет от ближайших к нам галактик идет миллионы световых лет. Так как мегамир имеет дело с большими расстояниями, то для их измерения вводят специальные единицы.

Световой год – это расстояние, которое проходит свет в течение одного года; 1 св. г. = 9,46 х 10¹⁵ м. Одна астрономическая единица (а.е.) составляет среднее расстояние от Земли до Солнца; 1а.е. = 1,5 х 10¹¹ м.

Все небесные тела имеют собственную историю развития. Возраст Вселенной равен 18 млрд. лет. Существование Солнечной системы оценивается в 5 млрд. лет, возраст Земли – 4,5 млрд. лет.

Земля является третьей, после Меркурия и Венеры, планетой по удаленности от Солнца. По орбите своей, планета Земля движется со скоростью 30км/с. В течение примерно 24 часов Земля делает один оборот вокруг своей оси. Год на Земле длится  365,25 суток. Земля сплюснута у полюсов, ее форма близка к элипсоиду вращения. Средний радиус Земли равен 6371 км.

Как известно, планеты Меркурий, Венера, Земля и Марс относятся к земной группе. Все они сравнительно невелики, медленно вращаются вокруг своих осей. Планеты Земной группы отделены от планет – гигантов своеобразным кольцом астероидов – малых планет. Сейчас зарегистрировано более 5500 малых планет. Все они движутся вокруг Солнца в том же направлении, что и большие планеты. Сталкиваясь между собой, астероиды дробятся и в виде каменных и железных метеоритов выпадают на поверхность Земли.

Отличие планет – гигантов (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун) определяет их большие размеры и масса. Вокруг собственной оси они вращаются с большими скоростями: сутки на Юпитере длятся всего около 10 часов. Эти планеты не имеют твердых поверхностей и состоят из водорода и гелия.

Центром солнечной системы является Солнце. Масса его в 3,33 х 10⁵ раз больше массы Земли и в 750 раз превышает массу всех планет Солнечной системы. В соответствие с законом всемирного тяготения все планеты вращаются вокруг Солнца, радиус которого больше радиуса Земли в 109 раз. По современным данным на Солнце обнаружено более 70 химических элементов, и все они земные. Больше всего в нем преобладает водорода (около 70% всей массы Солнца) и гелия (около 28%). Одинаковый химический состав Солнца и всех планет служит убедительным доказательством их единой природы.