Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Астрономия и астрономическое образование. Материалы III Всероссийской научно-практической конференции (7 ноября 2014 года)
.pdf
физических формул и конечно музыку. Запись составлена из лучших
произведений землян: народная музыка Африки, Латинской Америки,
Закавказья. Из классики: Бах, Моцарт, Бехтовен, Стравинский (музыка
Стравинского «русского периода» – музыка балета «Весна Священная»).
Отправка аппарата в космос – очередная попытка человечества передать
информацию о себе инопланетным цивилизациям.
Наряду с попытками подать внеземным цивилизациям сигналы о
своем существовании ученые продолжают упорно искать и записывать
воспроизводить сигналы из космоса, звуки и даже космическую музыку.
Но, каким образом? Любой школьник изучающий физику и хотя бы
элементы астрономии в основной школе знает, что плотность вещества в
космическом пространстве очень мала и звук в космическом пространстве
не распространяется. Но ученые упорно ищут, записывают, воспроизводят
и распространяют некие сигналы из космоса, звуки и даже космическую
музыку. Каким образом?
Первый звук из космоса был записан спутником «Вояджер»
электромагнитные волны, обработанные и наложенные на частоту
звукового диапазона, которую слышит человеческое ухо. «Стоны» и
«вздохи» космоса заслуживают называться «космической музыкой».
Таким образом, было озвучено и «Шумовое кольцо» Земли. Звук
завораживает, когда вслушиваясь в него, возникает образ живой планеты.
Давайте послушаем так называемое «Шумовое кольцо» – шум орбиты Земли.
Список литературы
1. Шум орбиты Земли [Электронный ресурс]. URL:
http://www.youtube.com/watch?v=KiMQhvAHB4U
31
УДК 523.42
ВЕНЕРА – СЕСТРА ЗЕМЛИ?
А.С. Ильина, О.В. Самко
ФГБОУ ВПО «Амурский гуманитарно-педагогический
государственный университет», г. Комсомольск-на-Амуре
Самая прекрасная и самая близкая из планет − Венера − тысячелетия
приковывает взгляды человека к себе. В середине XX века ученые, используя
новые методы дистанционных исследований, получили важные данные о
природе некоторых планет. Но Венера оставалась непознанной, так как ее
поверхность была скрыта от наблюдений сплошным облачным покровом. В
то же время эта планета, по размерам и плотности незначительно
отличающаяся от Земли и ближайшая к ней, привлекала внимание ученых изза возможного существования там каких-либо форм жизни.
По своим размерам она уступает Земле совсем незначительно. Еѐ
экваториальный радиус равен 6050 км, а полярное сжатие в два раза
меньше чем у Земли. Радиус верхней границы облаков − 6120 км; масса
составляет 81% от земной, объѐм 85%. Ускорение свободного падения
равно 8,9 м/c², а средняя плотность поверхности 5,25 г/см³ (у Земли 5,5
г/см³). Сила притяжения на Венере немного меньше, чем на поверхности
Земли. Если бы человек, весящий на Земле 70 кг, побывал на Венере, там
бы он весил около 62 килограммов.
Эти цифры указывают на большую схожесть обеих планет. Недаром
во все времена Венеру называли «младшей сестрой Земли». Если бы не
атмосфера, с атмосферным давлением в девяносто раз превышающим
земное, то отличия были бы совсем незначительными [2].
32
Большая полуось орбиты Венеры − среднее расстояние от Солнца −
составляет 0,723 а.е. (108,2 млн. км). Орбита практически круговая, ее
эксцентриситет равен 0,0068 − самый маленький в Солнечной системе [1].
Венера самая близкая к Земле планета − расстояние до нее меняется
от 40 до 259 миллионов километров. Средняя скорость движения по орбите
− 35 км/с. Период обращения по орбите − 224,7 земных суток, а период
вращения вокруг оси 243,02 земных суток. При этом Венера вращается в
сторону, противоположную своему движению по орбите (если смотреть с
северного полюса Венеры, планета вращается по часовой стрелке, а не
против неѐ, как Земля и остальные планеты, исключая Уран). Это
приводит к тому, что сутки на Венере продолжаются 116,8 земных суток
(половину венерианского года). Таким образом, день и ночь на Венере
длятся по 58,4 земных суток [3].
Трудно представить себе две более близкие по своим характеристикам
планеты − Земля и Венера − соседки по Солнечной системе. Венера лишь в
два раза сильнее прогревается Солнцем, и до 70-х годов прошлого века
ученые были уверены, что там лишь немного теплее, чем на Земле.
Некоторые даже предполагали, что на Венере тропический рай.
15 декабря 1970 г. спускаемый аппарат станции «Венера-7»
совершил спуск в атмосфере планеты и впервые достиг ее поверхности.
Оказалось, что давление здесь составляет 100 кг/см2 при температуре
475°С, т.е. планета оказалась непригодной для жизни пустыней, полной
пыли и без воды [2].
Венеру легко распознать, так как по блеску она намного превосходит
самые яркие из звезд. Отличительным признаком планеты является еѐ
ровный белый цвет. Венера так же, как и Меркурий, не отходит на небе на
большое расстояние от Солнца. У Венеры есть периоды утренней и
вечерней видимости: в древности считали, что утренняя и вечерняя
Венеры − разные звезды [4].
33
В 1610 году Галилео Галилей в изобретенный им телескоп впервые
наблюдал изменение видимой фазы диска планеты. Люди с наиболее
острым зрением иногда могут различить серпик Венеры невооруженным
глазом.
В 1761 году Михаил Ломоносов, наблюдая прохождение Венеры по
диску Солнца, заметил тоненький радужный ободочек, окружавший
планету. Так была открыта атмосфера Венеры [2].
Существует мнение, что Солнце, которое намного ближе
расположено к Венере, медленно испарило водное пространство, и
водяной пар наполнил верхние слои атмосферы, а там был уничтожен
жаром солнца.
Когда углекислый газ освободился из океанской воды, атмосфера
сжалась, тепло не могло покинуть планету − это парниковый эффект.
Атмосфера Венеры на 96% состоит из углекислого газа, что создает
на ее поверхности парниковый эффект. Солнце нагревает поверхность
планеты, но образовавшееся тепло не может рассеяться в космосе, так как
отражается слоем углекислоты. Этим объясняется очень высокая
температура на поверхности Венеры.
Для планеты характерны сильные ветра. Скорость их достигает
120 м/с. Атмосфера Венеры находится под влиянием урагана огромной
силы и непрерывно перемещается с востока на запад. Такое движение
присуще основному слою облаков. Он располагается на высоте от 30 до
70 километров от поверхности. Химический состав облаков пока не
установлен. Предполагается, что в них могут присутствовать капельки
концентрированной серной кислоты, соединения серы и хлора, которые
могут быть причиной кислотных дождей. Измерения, проведѐнные с
борта космических аппаратов, спускавшихся в атмосфере Венеры,
показали, что облачный покров не очень плотный, и, скорее, напоминает
34
лѐгкую дымку. Здесь движение атмосферных масс небольшое – скорость
не более 1 метра в секунду.
На Земле скорость ветра почти совпадает со скоростью вращения
планеты. А на Венере ветра вращаются в 60 раз быстрее ее скорости
вращения.
Это происходит потому, что слой облачности достигает примерно 19
км. Через такую толщу проходит малое количество солнечной энергии,
достигая поверхности планеты. Большая часть этой энергии остается в
верхних слоях облаков. И эта энергия заставляет облака двигаться с
невероятной скоростью [4].
В 1990-1992 гг. американский КА «Магеллан» провел
радиолокационное картирование почти всей поверхности планеты.
Выявлено, что Венера является планетой с высоким уровнем
геологической активности: имеется множество вулканических и
тектонических образований. Во многих чертах процессы, формирующие
поверхность, аналогичны земным. Предполагается, что и по внутреннему
строению Венера похожа на Землю [1].
В 2010 году зонду «Венера Экспресс» удалось обнаружить в
атмосфере Венеры полярные сияния, явление, связанное с магнитным
полем, которого у планеты нет. Но несмотря на то, что ядро планеты не
создает нужное поле, в атмосфере оно есть. Заряженные частицы
солнечного ветра, взаимодействуя с ионосферой планеты, создают
магнитосферу, позволяющую образовываться сияниям. Размер области, в
которой создается нужное магнитное поле, может составить несколько
тысяч километров, а поле может поддерживаться до полутора минут. Это
открытые объяснило наблюдавшиеся несколько лет сияния на затемненной
стороне Венеры [5].
Хотя температура на Венере и давление атмосферы куда большее,
чем на Земле, ученые предполагают, что обе планеты возникли при схожих
35
обстоятельствах. На обеих планетах была или есть вода, которая на Земле
собирается в огромные водоемы, а на Венере по большей части испаряется.
Более 4 млрд. лет назад обе планеты образовались из одного и того
же облака газа. Когда-то Венера, возможно, была подобна Земле с
океанами и континентами [3].
Планета Венера по праву носит название «самой загадочной».
Главная загадка заключается в том, что Венера, имея схожие с планетой
Земля размеры, силу тяготения, плотность грунта, является полной ей
противоположностью. Воды на ней сотые доли процента, кислорода
столько же; отсутствует магнитное поле, атмосфера состоит из
углекислого газа, постоянно идут кислотные дожди. Всѐ это сразу
пресекает всякие разговоры о наличии на планете любой из форм
биологической жизни.
Список литературы
1. Бережной А.А. Солнечная система / А.А. Бережной, В.В. Бусарев,
Л.В. Ксанфомалити, В.Г. Сурдин. − М.: Физматлит, 2008. − С. 126-164.
2. Важоров Э.В. Наблюдения звездного неба в бинокль и подзорную
трубу.− М.: Наука, 2007. − С. 71-73.
3. Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии. − М.:
Едиториал УРСС, 2004. − С. 308-314.
4. Перминов В. Венера – кривое зеркало Земли [Электронный
ресурс]. URL: http://galspace.spb.ru/index226..
5. Зонд Venus Express [Электронный ресурс]. URL:
http://www.cosmos-journal.ru
36
УДК 523:930.85
ЗНАЧЕНИЕ РАБОТ ГАЛИЛЕО ГАЛИЛЕЯ ДЛЯ
АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ
Козырева Н.А., Самко О.В.
ФГБОУ ВПО «Амурский гуманитарно-педагогический
государственный университет», г. Комсомольск-на-Амуре
Во второй половине XVI и в начале XVII важнейшим полем боя,
на котором происходило сражение между новым и старым миром, между
консервативными и прогрессивными силами общества, религией и
наукой, была астрономия.
Средневековое религиозное учение было основано на
представлении о Земле как богом избранной планете и о
привилегированном положении человека во Вселенной. В те времена
царила геоцентрическая картина мира − представление об устройстве
мироздания, согласно которому центральное положение во Вселенной
занимает неподвижная Земля, вокруг которой вращаются Солнце, Луна,
планеты и звѐзды. Она впервые возникла в Древней Греции, являлась
основой античной и средневековой астрономии и космологии.
Изучая астрономические объекты ученые того времени на
практике постигали законы движения небесных тел и заложили
фундаментальные понятия для развития науки [2].
Одной из выдающихся фигур эпохи зарождения современного
естествознания был Галилео Галилей (1564−1642) − итальянский физик,
механик, астроном, философ и математик, оказавший значительное
влияние на науку своего времени.
Ещѐ подростком познакомился Галилей с трудами
древнегреческих учѐных – Аристотеля, Архимеда, Евклида и в 20 лет,
37
оставив медицину, которую изучал в Пизанском университете,
погрузился в занятия физикой и астрономией. Галилей был профессором
математики и физики в крупнейших итальянских университетах. Его
научная деятельность и огромной важности открытия оказали решающее
влияние на развитие механики, оптики, астрономии [4].
Открытия Галилея в астрономии буквально потрясли
современников. Они стали первыми неопровержимыми
доказательствами правильности гелиоцентрической теории Коперника,
которую Галилей страстно защищал и пропагандировал, несмотря на
жестокие гонения со стороны церкви. Учение Коперника, словно некая
программа, определяет научные устремления Галилея: все его
исследования, в конечном счете, были подчинены одной цели –
доказать, что учение Коперника отнюдь не математическое построение,
а реальное строение окружающего мира [3].
Коперник, Бруно и их современники могли увидеть на небе только
то, что доступно невооруженному глазу. Галилей создал несколько
инструментов с увеличением от 20 до 33 раз. Именно с их помощью он
совершил свои замечательные открытия. Однажды ему пришла в голову
мысль направить трубу на небо. Прежде всего − на Луну.
Галилей обнаружил на Луне светлые и темные пятна. Некоторые
из них он совершенно правильно отождествил с горами, другие − с
долинами, он рассмотрел даже две горные цепи, в общем похожие на
земные, назвав их Альпами и Апеннинами. Больше того, им был дан
очень остроумный, и вместе с тем простой, способ определения высот
лунных гор − по длине отбрасываемых ими теней.
Направив телескоп на знакомые созвездия, Галилей обнаружил в
них ещѐ множество звѐзд, слишком слабых для того, чтобы их можно
было разглядеть невооружѐнным глазом. Например, в Плеядах он
насчитал 36 звезд, тогда как простому глазу доступно только 6, а те
38
звезды, которые древние астрономы назвали «туманными», оказались
скоплениями колоссального количества тесно скученных слабых звезд.
При этом Галилей обратил внимание на различие планет и неподвижных
звезд при наблюдении их в телескоп: планеты гораздо ближе к нам,
нежели звезды, они светят отраженным светом, полученным от Солнца,
а звезды, подобно Солнцу, обладают самостоятельным светом [6].
7 января 1610 г. Галилей приступил к регулярным
телескопическим обследованиям неба и, таким образом, положил начало
телескопической астрономии. В этот же достопамятный для истории
науки вечер Галилей положил начало открытию, которое явилось одним
из наиболее важных наглядных доказательств учения Коперника.
Направив телескоп на Юпитер, он заметил рядом с планетой четыре
слабенькие звѐздочки, расположенные в одну линию с ней. На
следующую ночь положение звѐздочек изменилось, и Галилей понял,
что перед ним спутники далѐкой планеты. Галилей открыл четыре
спутника Юпитера (их называют галилеевскими). Это открытие
говорило о том, что Земля не единственный центр движения во
Вселенной [5].
В сентябре 1610 г. Галилей открыл, что Венера изменяет свою
видимую форму наподобие Луны, т.е. что она имеет различные фазы −
от узкого серпа до полного диска.
Открытие фаз Венеры явилось результатом научного предвидения,
основанного на учении Коперника.
Открытие фаз Венеры было решительным ударом по взглядам
противников Коперника, так как разбило одно из важнейших
возражений против новой системы мира [2].
В 1613 году Галилей выпустил книгу «Письма о солнечных
пятнах». На Солнце Галилей обнаружил пятна и по их перемещению
заключил, что Солнце вращается вокруг своей оси. Пятна на Солнце,
39
считавшемся эмблемой «небесной чистоты», тоже отвергали идею о
принципиальном различии между Землей и небом.
Церковный запрет гелиоцентризма, в истинности которого
Галилей был убеждѐн, был неприемлем для учѐного. Он стал
размышлять, как, формально не нарушая запрета, продолжать защиту
истины.
Он решил издать книгу, содержащую нейтральное обсуждение
разных точек зрения. Он писал эту книгу 16 лет. В 1632 году книга
«Диалог о двух главнейших системах мира, Птолемеевой и
Коперниковой» увидела свет. В этой книге, которую с огромными
трудностями ему удалось издать, он, обобщая свои открытия,
убедительно показывал безусловную правильность учения Коперника и
полную несостоятельность системы Птолемея [1].
Прежде всего, Галилей на основании своих работ старался
доказать, что, вопреки Аристотелю и Птолемею, между Землей и
небесными телами нет существенных и коренных различий.
Касаясь вопроса о суточном движении небосвода необходимо
считать Землю движущимся телом. Так как трудно согласиться с тем,
что вся Вселенная совершает суточный оборот вокруг Земли (особенно
учитывая колоссальные расстояния до звѐзд); более естественно
объяснить наблюдаемую картину вращением одной Земли. Синхронное
участие планет в суточном вращении нарушало бы также наблюдаемую
закономерность, согласно которой, чем дальше планета от Солнца, тем
медленнее она движется.
Галилей сравнивал противников суточного вращения Земли с
человеком, который, «став на купол для обозрения окрестностей,
требовал, чтобы вокруг него вращали всю страну, дабы не трудиться ему
поворачивать голову» [5].
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]