29.Методы оценки межгалактических пространств

Туманность Андромеды в сильный телескоп выглядит как скопление звезд, расположенных в виде такой же дискообразной спирали, как наша Галактика. И таких галактик очень много(известно о миллионах таких туманностей и расстояния между ними достигают нескольких миллионов с.л.). Яркость туманности Андромеды пр. такая же, как у средней звезды, удаленной на 10 световых лет. Звезд в этой галактике столько же, сколько и в нашей(ок.50 млрд.). Расстояние от нашей Галактики до соседней пр. в 20 раз больше диаметра нашей Галактики. Свет, приходящий от туманности Андромеды, покинул ее тогда, когда нашу З. населяли еще не люди, а их обезьяноподобные предки.

А есть ли предел у самой Вселенной?

Факт «разбегания галактик»: чем дальше находятся от нас галактики, тем быстрее они удаляются. Дело в том, что при изучении спектров звезд было выявлено отсутствие в них определенных частот(темные линии в спектре, которые расположены на тех местах, где должен быть свет этой частоты- он поглощается холодным газом на поверхности звезд). Однако эти линии находятся не при ожидаемой частоте, а смещены в сторону меньших частот. Такое смещение можно истолковать как следствие движения объекта относительно наблюдателя, т .к. при удалении источника света от наблюдателя его частота уменьшается (можно сравнить со звуком автомобильного сигнала, который кажется ниже, когда автомобиль удаляется от нас). Смещение частоты пропорционально скорости и поэтому может служить для определения скорости удаляющихся объектов.

Галактики, отстоящие от нас на 100 млн. с.л, удаляются со скоростью ок. 3000км.с.

Связь между скоростью и расстоян. впервые установил америк. астроном Э.П. Хаббл в 1929. В нач. 1960ых были открыты квазары. Самый далекий от нас находится на расстоян. ок. 8 млрд. с.л. таковы размеры доступной в наше время нашим исследователям части Вселенной.

Самые удаленные галактики будут «убегать» от нас со скоростью, приближающейся к скорости света. Чем ближе скорость объекта к световой, тем меньше будет его яркость. Поэтому, если и существуют множество галактик, удаленных на расстоян. большее 10 млрд. с.л., нам не удастся их увидеть, т.к. они удаляются на столько быстро, что их свет никогда не сможет достичь З.

*посмотрите рисунок на стр.235

30.Методы оценки малых интервалов времени

1с- интервал между 2мя ударами сердца, 0,1 – щелчок пальцами, при скорости< (меньше)14 кадров в 1с. человек различает отдельные кадры, смена изображения со скоростью 24 кадра в 1с приводит к возможности видеть непрерывное изменение явлений, а 25-ый кадр уже не воспринимается глазом.

Для определения географических координат необходимо точно знать время в измеряемой точке. Ошибка в отсчете времени, равная 1 мин, при определении долготы на широте экватора соответствует искажению расстояния на 27,6 км, ошибка в 1сек – искажение на 460м и т.д. проблема перемещения материков по отношению к другим – скорость перемещения обычно не превышает несколько сантиметров в год.

Для того, чтобы измерить время, требуется выбрать систему отсчета, научиться хранить и передавать точное время. Долгие годы единственной СО(система отсчета) было вращение З. вокруг своей оси и вокруг С. – не точно! т.к. орбита З. представляет форму эллипса, в одном из фокусов которого находится С. след. З. то ближе, то дальше от него и след. движется то быстрее то медленнее. Поэтому в 1960-х Международный комитет принял решение использовать в качестве эталона астрономические атомно-лучевые цезиевые часы.(1сек.= 9 192 631 770 периодам электромагнитного излучения, возникшего при переходе между 2-мя уровнями основного состояния атома цезия-133).

Обычный стрелочный секундомер измеряет промежутки времени между 2-мя моментами с погрешностью до 0,1 с. электрический секундомер – до 0,01 с.

Для записи не очень быстрых процессов используют самописцы со скоростью движения ленты от нескольких сантиметров в сутки до нескольких метров в сек. Для увеличения скорости записи уменьшают вес подвижных частей прибора. Процессы, протекающие быстрей фиксируют при помощи электронно-лучевого осциллографа (им было измерено скорость молнии ок. 0,1 скорости света).

Для фиксации быстрых явлений используют киносъемку. Для получения замедленной съемки скорость движения ленты в киносъемочном аппарате увелич. до 120-240 кадров в с, при демонстрации такого фильма со скоростью 24 кадра в с. движение всех тел представляется замедленным (этот метод позволил выявить особенности процессов в живой и неживой природе: разрушен. и деформац. различных материалов, особенности полета животных и т.д.).В современных фото устройствах разрешающее время удалось довести до миллиардной доли секунды.

Еще более быстродействующие приборы потребовались при изучении элементарных частиц, атомного ядра и ядерных реакций (период полураспада полония – 210 составляет 138,3 дня, а полония-212 – 3*10^-7 сек.). Современные приборы позволяют прямыми методами измерять промежутки времени ок. 10^-13 с.

В 1950-х была открыта группа чрезвычайно короткоживущих частиц – резонансов (ср. время жизни ок. 10^-22 – 10^-24 с). их открытие связано с разработкой спец.измерительной техники- пузырьковой камеры.

Атомные часы(молекулярные, квантовые)

-прибор измерения времени, в котором в качестве постоянного периодического процесса используются собственные колебания атомов или молекул.

! Самые точные часы в мире находятся в Лондоне в Национальной физической лаборатории (для отсчета времени используют периодические колебания атомов цезия. 138 млн. лет понадобится для того, чтобы они сбились на 1 сек.).