Vznik prezentácie vesmíru. Prezentácia na tému Vznik vesmíru. Porovnanie planét slnečnej sústavy






































Späť Vpred

Pozor! Ukážky snímok slúžia len na informačné účely a nemusia predstavovať všetky funkcie prezentácie. Ak vás táto práca zaujala, stiahnite si plnú verziu.

Typ lekcie: lekciu štúdia a spočiatku upevňovania nových vedomostí.

Cieľ: Vytváranie predstavy o štruktúre vesmíru a mieste planéty Zem vo vesmíre.

Úlohy: Vzdelávacie: uviesť študentov do kozmológie, predstaviť nesystémové jednotky merania používané v kozmológii, predstaviť vek a veľkosť vesmíru, predstaviť pojem galaxie, predstaviť typy galaxií, vytvoriť si predstavu o kopách galaxií, typoch hviezdokopy, vznik hmlovín vo vesmíre, zaviesť aplikáciu spektrálnej analýzy v kozmológii, sformovať poznatky o fenoméne červeného posunu spektrálnych čiar v spektrách galaxií, o Dopplerovom jave, o Hubbleovom zákone, zaviesť Big Bang Theory, na zavedenie konceptu kritickej hustoty hmoty.

  • Vzdelávacie: podporovať výchovu k mravným vlastnostiam, tolerantnému postoju ku všetkým obyvateľom našej planéty a zodpovednosti za bezpečnosť života na planéte Zem.
  • Vývojový: podporovať zvýšený záujem o štúdium odboru „Fyzika“, podporovať rozvoj logického myslenia (analýza, zovšeobecňovanie získaných poznatkov).
  • Pokrok v lekcii

    I. Organizačný moment.

    Snímky 1-2

    Žiakom sú stanovené ciele vyučovacej hodiny, vyzdvihnutý je priebeh vyučovacej hodiny a konečné výsledky jej realizácie.

    II. Motivácia k vzdelávacím aktivitám.

    Poznanie štruktúry a vývoja Vesmíru nám pomáha pochopiť miesto každého z nás na tomto svete a zodpovednosť, ktorá je na nás za zachovanie života a našej jedinečnej planéty pre budúce generácie ľudí.

    III. Aktualizácia vedomostí.

    Frontálny prieskum

    1. Ako sa volá hviezda najbližšie k planéte Zem? (Slnko)
    2. Koľko planét je v slnečnej sústave? (osem)
    3. Aké sú názvy planét v slnečnej sústave?
    4. (Ortuť, Venuša, Zem, Mars, Jupiter, Saturn, Urán, Neptún)

    Aké miesto zaberá planéta Zem v slnečnej sústave z hľadiska vzdialenosti od Slnka? (Planéta Zem je tretia planéta od Slnka)

    Snímky 3-5. kozmológia. Nesystémové jednotky merania. Vek a veľkosť vesmíru.

    „Vesmír je pojem v astronómii a filozofii, ktorý nemá striktnú definíciu. Delí sa na dva zásadne odlišné entity: špekulatívny (filozofický) a materiálny, prístupný pozorovaniu v súčasnosti alebo v dohľadnej dobe. Podľa tradície sa prvý nazýva Vesmír a druhý sa nazýva astronomický vesmír alebo Metagalaxia. Dnes sa zoznámime so štruktúrou astronomického vesmíru. A určíme miesto našej planéty Zem vo vesmíre. "Vesmír je predmetom kozmológie."

    Vzdialenosti a hmotnosti objektov vo vesmíre sú veľmi veľké. Kozmológia používa nesystémové jednotky merania. 1 svetelný rok(1 svetelný rok) – vzdialenosť, ktorú prekoná svetlo za 1 rok vo vákuu – 9,5 * 10 15 m; 1 astronomická jednotka(1 AU) – priemerná vzdialenosť od Zeme k Slnku (priemerný polomer obežnej dráhy Zeme) – 1,5 * 10 11 m; 1 parsek(1 ks) - vzdialenosť, z ktorej je viditeľný priemerný polomer zemskej obežnej dráhy (rovnajúci sa 1 AU), kolmý na priamku pohľadu, pod uhlom jednej oblúkovej sekundy (1") - 3 * 10 16 m; 1 slnečná hmotnosť(1 M o) – 2 * 10 30 kg.

    Vedci určili vek a veľkosť vesmíru. Vek vesmíru t=1,3 * 10 10 rokov. Polomer vesmíru R=1,3 * 10 10 svetelných l.

    Snímky 6-19. Galaxie. Typy galaxií. Kopy galaxií.

    Na začiatku dvadsiateho storočia sa ukázalo, že takmer všetka viditeľná hmota vo vesmíre je sústredená v obrovských ostrovoch hviezdneho plynu s charakteristickou veľkosťou niekoľkých kpc. Tieto „ostrovy“ sa stali známymi ako galaxie.

    Galaxie- Ide o veľké hviezdne systémy, v ktorých sú hviezdy navzájom spojené gravitačnými silami. Existujú galaxie obsahujúce bilióny hviezd. "Táto skupina galaxií sa nazýva Stefan's Quintet." Na kozmickom tanci sa však zúčastňujú iba štyri galaxie z tejto skupiny, ktoré sa nachádzajú tristo miliónov svetelných rokov a približujú sa k sebe navzájom. Je celkom ľahké nájsť ďalšie. Štyri interagujúce galaxie majú žltkasté farby a zakrivené slučky a chvosty, tvarované ničivými prílivovými gravitačnými silami. Modrá galaxia, ktorá sa nachádza na obrázku vľavo hore, je oveľa bližšie ako ostatné, len 40 miliónov svetelných rokov od nás.“

    Existujú rôzne typy galaxií: eliptické, špirálové a nepravidelné.

    Eliptické galaxie tvoria približne 25 % z celkového počtu galaxií s vysokou svietivosťou.

    Eliptické galaxie majú vzhľad kruhov alebo elipsy, jasnosť postupne klesá od stredu k okraju, nerotujú, majú málo plynu a prachu, M 10 13 M o. Pred vami je eliptická galaxia M87 v súhvezdí Panna.

    Špirálové galaxie svojím vzhľadom pripomínajú dve platne alebo lentikulárnu šošovku. Obsahujú halo aj masívny hviezdny disk. Stredná časť disku, ktorá je viditeľná ako vydutina, sa nazýva vydutina. Tmavý pruh pozdĺž disku je nepriehľadná vrstva medzihviezdneho média, medzihviezdneho prachu. Plochý diskovitý tvar sa vysvetľuje rotáciou. Existuje hypotéza, že pri vzniku galaxie odstredivé sily bránia stláčaniu protogalaktického mraku v smere kolmom na os rotácie. Plyn je sústredený v určitej rovine – tak vznikli disky galaxií.

    Špirálové galaxie pozostávajú z jadra a niekoľkých špirálových ramien alebo vetiev, pričom vetvy siahajú priamo z jadra. Špirálové galaxie rotujú, majú veľa plynu a prachu, M 10 12 M?

    „Americká letecká a kozmická agentúra NASA si otvorila svoj vlastný účet na Instagrame, kde zverejňuje fotografie pohľadov na Zem a iné časti vesmíru. Ohromujúce fotografie z Hubbleovho teleskopu, najslávnejšieho Veľkého observatória NASA, odhaľujú veci, ktoré ľudské oko doteraz nevidelo. Nikdy predtým nevidené vzdialené galaxie a hmloviny, umierajúce a rodiace sa hviezdy ohromujú predstavivosť svojou rozmanitosťou a nútia človeka snívať o vzdialených cestách. Úžasné krajiny hviezdneho prachu a oblakov plynu odhaľujú tajomné fenomény ohromujúcej krásy.“ Tu je jedna z najkrajších špirálových galaxií v súhvezdí Coma Berenices.

    V 20. rokoch V 20. storočí sa to vyjasnilo: špirálové hmloviny sú obrovské hviezdne systémy podobné našej Galaxii a sú od nej vzdialené milióny svetelných rokov. V roku 1924 Hubble a Ritchie rozdelili špirálové ramená hmlovín Andromeda a Triangulum na hviezdy. Zistilo sa, že tieto „extragalaktické hmloviny“ sú od nás niekoľkonásobne ďalej, než je priemer systému Mliečnej dráhy. Tieto systémy sa začali nazývať galaxie analogicky s našimi. „Stredne veľká galaxia M33 sa nazýva aj galaxia Triangulum podľa súhvezdia, v ktorom sa nachádza. Má približne 4-krát menší polomer ako naša galaxia Mliečna dráha a galaxia Andromeda. M33 sa nachádza v blízkosti Mliečnej dráhy a je dobre viditeľná s dobrým ďalekohľadom.

    „Galaxia Andromeda je najbližšia obrovská galaxia k našej Mliečnej dráhe. S najväčšou pravdepodobnosťou naša galaxia vyzerá približne rovnako ako táto. Stovky miliárd hviezd, ktoré tvoria galaxiu Andromeda, sa spájajú a vytvárajú viditeľnú, rozptýlenú žiaru. Jednotlivé hviezdy na obrázku sú v skutočnosti hviezdy v našej Galaxii, ktoré sa nachádzajú oveľa bližšie k vzdialenému objektu.“

    „Pri pozorovaní hviezdnej oblohy ďaleko od veľkých miest je za bezmesačnej noci jasne viditeľný široký svetelný pás - Mliečna dráha. Mliečna dráha sa tiahne ako strieborný pás cez obe hemisféry a uzatvára sa do kruhu hviezd. Pozorovania preukázali, že všetky hviezdy tvoria obrovský hviezdny systém (galaxiu). Galaxia obsahuje dva hlavné subsystémy, vnorené jeden do druhého: halo (jej hviezdy sú sústredené smerom k stredu galaxie) a hviezdny disk („dve platne zložené na okrajoch“). „Slnečná sústava je súčasťou galaxie Mliečna dráha. Sme vo vnútri galaxie, takže je pre nás ťažké predstaviť si jej vzhľad, ale vo vesmíre je mnoho ďalších podobných galaxií a podľa nich môžeme posúdiť našu Mliečnu dráhu.“ Galaxia Mliečna dráha pozostáva z jadra umiestneného v strede galaxie a troch špirálových ramien.

    "Štúdie distribúcie hviezd, plynu a prachu ukázali, že naša galaxia Mliečna dráha je plochý systém so špirálovou štruktúrou." Veľkosť našej galaxie je obrovská. Priemer disku galaxie je asi 30 pc (100 000 svetelných rokov); hrúbka - cca 1 000 sv. l.

    V našej galaxii je asi 100 miliárd hviezd. Priemerná vzdialenosť medzi hviezdami v galaxii je asi 5 svetelných rokov. rokov. Stred galaxie sa nachádza v súhvezdí Strelca. „Astronómovia v súčasnosti pozorne študujú stred našej galaxie. Pozorovania pohybu jednotlivých hviezd v blízkosti stredu galaxie ukázali, že sa tam na malej ploche s rozmermi porovnateľnými s veľkosťou Slnečnej sústavy sústreďuje neviditeľná hmota, ktorej hmotnosť prevyšuje hmotnosť Slnka o 2 mil. krát. To naznačuje existenciu masívnej čiernej diery v strede galaxie. Galaxia Mliečna dráha sa točí okolo stredu galaxie. Slnko vykoná jednu revolúciu okolo stredu galaxie za 200 miliónov rokov.

    Príkladmi nepravidelných galaxií sú Veľký Magellanov mrak a Malý Magellanov mrak – nám najbližšie galaxie, viditeľné voľným okom na južnej pologuli oblohy, v blízkosti Mliečnej dráhy. Tieto dve galaxie sú satelitmi našej galaxie.

    Nepravidelné galaxie nemajú jasne definované jadro, žiadnu rotačnú symetriu a približne polovicu hmoty v nich tvorí medzihviezdny plyn. Pri štúdiu oblohy pomocou ďalekohľadov bolo objavených veľa galaxií nepravidelného, ​​členitého tvaru, podobných Magellanovým oblakom.

    „V jadrách niektorých galaxií dochádza k násilným procesom, ktoré sa nazývajú aktívne galaxie. V galaxii M87 v súhvezdí Panna je pozorovaný výron hmoty rýchlosťou 3000 km/s, hmotnosť tohto vývrhu je Táto galaxia sa ukázala ako silný zdroj rádiovej emisie. Kvazary sú ešte silnejším zdrojom rádiového vyžarovania. Kvazary sú tiež silnými zdrojmi infračerveného, ​​röntgenového a gama žiarenia. Ale veľkosti kvazarov sa ukázali byť malé, asi 1 AU. Kvazary nie sú hviezdy; Sú to jasné a vysoko aktívne galaktické jadrá, ktoré sa nachádzajú miliardy svetelných rokov od Zeme. „V strede kvazaru je supermasívna čierna diera, ktorá nasáva hmotu – hviezdy, plyn a prach. Hmota pri páde na čiernu dieru vytvára obrovský disk, v ktorom sa zohrieva na gigantické teploty v dôsledku trenia a slapových síl.“ „Možno jedna z doteraz najdetailnejších fotografií kvazaru bola zverejnená na webovej stránke Hubbleovho teleskopu. Toto je jeden z najznámejších kvazarov, 3C 273, ktorý sa nachádza v súhvezdí Panna. Stal sa prvým objaveným objektom svojho druhu; objavil ho astronóm Alan Sandage začiatkom 60. rokov 20. storočia. "Quasar 3C 273 je najjasnejší a jeden z najbližších kvazarov: jeho vzdialenosť je približne 2 miliardy svetelných rokov a jeho jasnosť ho umožňuje vidieť v amatérskom ďalekohľade."

    Galaxie sú zriedka osamelé. 90% galaxií je sústredených v kopách, ktoré obsahujú desiatky až niekoľko tisíc členov. Priemerný priemer kopy galaxií je 5 Mpc, priemerný počet galaxií v zhluku je 130. „Miestna skupina galaxií, ktorých veľkosť je 1,5 Mpc, zahŕňa našu galaxiu, galaxiu Andromeda M31, galaxiu Triangulum M33, Veľký Magellanov oblak (LMC), Malý Magellanov oblak (MMO) – spolu 35 galaxií spojených vzájomnou gravitáciou. Galaxie Miestnej skupiny sú spojené spoločnou gravitáciou a pohybujú sa okolo spoločného ťažiska v súhvezdí Panna.“

    Snímky 21-23. Hviezdokopy.

    Každá tretia hviezda v galaxii je dvojitá a existujú systémy troch alebo viacerých hviezd. Známe sú aj zložitejšie objekty – hviezdokopy.

    Otvorené hviezdokopy sa vyskytujú v blízkosti galaktickej roviny. Pred vami je hviezdokopa Plejády. Modrý opar sprevádzajúci Plejády je rozptýlený prach odrážajúci svetlo hviezd.

    Guľové hviezdokopy sú najstaršími útvarmi v našej Galaxii, ich vek je od 10 do 15 miliárd rokov a je porovnateľný s vekom vesmíru. Zlé chemické zloženie a predĺžené dráhy, po ktorých sa v Galaxii pohybujú, naznačujú, že guľové hviezdokopy vznikli pri vzniku samotnej Galaxie. Guľové hviezdokopy vynikajú na pozadí hviezd vďaka ich značnému počtu hviezd a jasnému guľovitému tvaru. Priemer guľových hviezdokôp sa pohybuje od 20 do 100 ks. M = 104 106 M?

    Snímky 24-29. Medzihviezdna hmota. hmloviny.

    Okrem hviezd, kozmického žiarenia (protónov, elektrónov a atómových jadier chemických prvkov), ktoré sa pohybujú rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla, galaxie obsahujú plyn a prach. Plyn a prach sú v galaxii rozmiestnené veľmi nerovnomerne. Okrem riedkych prachových oblakov sú pozorované husté tmavé oblaky prachu. Keď sú tieto husté oblaky osvetlené jasnými hviezdami, odrážajú ich svetlo a potom vidíme hmloviny.

    „Tím Hubbleovho teleskopu vydáva každý rok úžasnú fotografiu na oslavu výročia spustenia vesmírneho teleskopu 24. apríla 1990. V roku 2013 predstavili svetu fotografiu známej hmloviny Konská hlava, ktorá sa nachádza v súhvezdí Orion, 1500 svetelných rokov od Zeme.“

    „Jasná hmlovina Lagúna obsahuje mnoho rôznych astronomických objektov. Medzi mimoriadne zaujímavé objekty patrí jasná otvorená hviezdokopa a niekoľko aktívnych oblastí tvorby hviezd."

    „Farebná hmlovina Trifid nám umožňuje skúmať kozmické kontrasty. Tiež známy ako M20, leží asi 5 000 svetelných rokov od nás v súhvezdí Strelec bohatom na hmloviny. Veľkosť hmloviny je asi 40 svetelných rokov. l."

    „Zatiaľ nie je známe, čo osvetľuje túto hmlovinu. Obzvlášť záhadný je jasný oblúk v tvare obráteného V, ktorý načrtáva horný okraj horských oblakov medzihviezdneho prachu blízko stredu snímky. Táto hmlovina podobná prízrakom zahŕňa malú oblasť tvorby hviezd vyplnenú tmavým prachom. Prvýkrát bol zaznamenaný na infračervených snímkach, ktoré urobil satelit IRAS v roku 1983. Tu je zobrazená pozoruhodná snímka, ktorú urobil Hubblov vesmírny teleskop. Aj keď ukazuje veľa nových detailov, príčinu jasného a jasného oblúka nebolo možné určiť.“

    Celková hmotnosť prachu je len 0,03 % celkovej hmotnosti galaxie. Jeho celková svietivosť je 30 % svietivosti hviezd a úplne určuje emisiu galaxie v infračervenej oblasti. Teplota prachu 15-25 K.

    Snímky 30-33. Aplikácia spektrálnej analýzy. Červený posun. Dopplerov efekt. Hubbleov zákon.

    Svetlo galaxií predstavuje kombinované svetlo miliárd hviezd a plynu. Na štúdium fyzikálnych vlastností galaxií používajú astronómovia metódy spektrálnej analýzy . Spektrálna analýza– fyzikálna metóda na kvalitatívne a kvantitatívne stanovenie atómového a molekulárneho zloženia látky, založená na štúdiu jej spektra. Astronómovia používajú spektrálnu analýzu na určenie chemického zloženia objektov a rýchlosti ich pohybu.

    V roku 1912 americký astronóm Slipher objavil v spektrách vzdialených galaxií posun čiar smerom k červenému koncu. „Tento jav sa nazýval červený posun. V tomto prípade sa pomer posunu spektrálnej čiary k vlnovej dĺžke ukázal byť rovnaký pre všetky čiary v spektre danej galaxie. Postoj , kde je vlnová dĺžka spektrálnej čiary pozorovanej v laboratóriu, charakterizuje červený posun.“

    „V súčasnosti všeobecne akceptovaná interpretácia tohto javu súvisí s Dopplerovým efektom. Posun spektrálnych čiar na červený koniec spektra je spôsobený pohybom (odstránením) emitujúceho objektu (galaxie) rýchlosťou v v smere od pozorovateľa. Pri nízkych červených posunoch (z) možno rýchlosť galaxie zistiť pomocou Dopplerovho vzorca: kde c je rýchlosť svetla vo vákuu."

    V roku 1929 Hubble zistil, že celý systém galaxií sa rozširuje. „Zo spektier galaxií sa zistilo, že sa od nás „rozptyľujú“ rýchlosťou vúmerné vzdialenosti ku galaxii:

    v= H·r, kde H = 2,4 * 10 -18 s -1 je Hubbleova konštanta, r je vzdialenosť ku galaxii (m).

    Snímky 34-38. Teória veľkého tresku. Kritická hustota hmoty.

    Vznikla teória rozpínajúceho sa Vesmíru, podľa ktorej náš Vesmír vznikol zo superhustého stavu počas grandióznej explózie a jeho rozpínanie pokračuje aj v našej dobe. Asi pred 13 miliardami rokov bola všetka hmota Metagalaxie sústredená v malom objeme. Hustota látky bola veľmi vysoká. Tento stav hmoty sa nazýval „singulár“. Expanzia v dôsledku „výbuchu“ („pop“) viedla k zníženiu hustoty látky. Začali sa formovať galaxie a hviezdy.

    Existuje kritická hodnota hustoty látky, od ktorej závisí povaha jej pohybu. Kritická hodnota hustoty látky kr sa vypočíta podľa vzorca:

    kde H = 2,4 * 10 -18 s -1 – Hubbleova konštanta, G = 6,67 * 10 -11 (N * m 2)/kg 2 – gravitačná konštanta. Dosadením číselných hodnôt dostaneme kr = 10 -26 kg/m 3. o< кр - расширение Вселенной. При >kr - kompresia vesmíru. Priemerná hustota hmoty vo vesmíre = 3 * 10 -28 kg/m 3 .

    Človek sa vždy snaží porozumieť svetu okolo seba. Štúdium vesmíru sa práve začalo. Ešte sa treba veľa naučiť. Ľudstvo je len na samom začiatku cesty štúdia vesmíru a jeho tajomstiev. „Predstavením vesmíru ako celého okolitého sveta ho okamžite robíme jedinečným a jedinečným. A zároveň sa pripravujeme o možnosť opísať ho v podmienkach klasickej mechaniky: Vesmír pre svoju jedinečnosť nemôže s ničím interagovať, je to systém systémov, a preto v jeho vzťahu také pojmy ako hmotnosť, tvar, veľkosť strácajú svoj význam. Namiesto toho sa musíme uchýliť k jazyku termodynamiky a používať pojmy ako hustota, tlak, teplota, chemické zloženie.

    Pre podrobnejšie informácie o tom môžete použiť nasledujúce zdroje:

    1). fyzika. 11. ročník: vzdelávací. pre všeobecné vzdelanie Inštitúcie: základné a profilové. úrovne / G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, V.M. chagurin; upravil V.I. Nikolaeva, N.A. Parfentyeva. - 19. vyd. – M.: Vzdelávanie, 2010. – 399 s., l. chorý. – (Klasický kurz). – ISBN 978-5-09-022777-3.;

    4). http://www.adme.ru

    Adresa nášho domova vo Vesmíre: Vesmír, Miestna skupina galaxií, Galaxia Mliečna dráha, Slnečná sústava, Planéta Zem – tretia planéta od Slnka.

    Milujeme našu planétu a vždy ju budeme chrániť!

    V. Primárne upevnenie vedomostí.

    Frontálny prieskum

    • Ako sa volá veda, ktorá študuje štruktúru a vývoj vesmíru? (kozmológia)
    • Aké mimosystémové jednotky merania sa používajú v kozmológii? (svetelný rok, astronomická jednotka, parsek, slnečná hmotnosť)
    • Aká vzdialenosť sa nazýva svetelný rok?

    (Vzdialenosť, ktorú prejde svetlo za jeden rok)

    VI. Samostatná práca.

    Študenti majú samostatne vyriešiť problém: Priemerná hustota hmoty vo vesmíre = 3 * 10 -28 kg/m 3 . Vypočítajte kritickú hodnotu hustoty hmoty a porovnajte ju s priemernou hustotou hmoty vo vesmíre. Analyzujte získaný výsledok a urobte záver o tom, či sa vesmír rozširuje alebo zmršťuje.

    VII. Reflexia.

    Študenti sú vyzvaní, aby zhodnotili prácu učiteľa a svoju vlastnú prácu na hodine nakreslením pozitívnych alebo negatívnych emotikonov na kúsky papiera vydané učiteľom.

    VIII. Domáce úlohy.

    Odseky 124, 125, 126. Na otázky odpovedajte ústne na stranách 369, 373.

    1. Literatúra:
    2. fyzika. 11. ročník: vzdelávací. pre všeobecné vzdelanie
    3. Inštitúcie: základné a profilové. úrovne / G.Ya.

    Myakishev, B.B. Bukhovtsev, V.M. chagurin; upravil V.I.


    Nikolaeva, N.A. Parfentyeva. - 19. vyd. – M.: Vzdelávanie, 2010. – 399 s., l. chorý. – (Klasický kurz). – ISBN 978-5-09-022777-3.


    http://ru.wikipedia.org


    http://www.adme.ru


    Najprv začali vznikať elementárne častice, potom chemické prvky ako vodík a hélium. Ako sa vesmír ochladzoval, vznikali ďalšie chemické prvky, ťažšie. Keď sa častice ochladzovali, zhromažďovali sa v oblakoch plynu a prachu. Pri zrážke sa častice „zlepili“ a vytvorili jeden celok. Hlavnými silami ovplyvňujúcimi toto zjednotenie boli gravitačné sily.


    Vďaka procesu priťahovania malých objektov k väčším vznikli planéty, hviezdy a galaxie. Podľa teoretických výpočtov sa vesmír začal formovať pred 13,5 miliardami rokov. V tých časoch bol vývoj sériou fázových prechodov látok z jedného stavu do druhého. Rozpínanie vesmíru stále prebieha: blízke galaxie sa rozširujú a vzďaľujú od nás.












    Čierne diery môžu vytvárať svoje vlastné zhluky a superklastre a rovnakým spôsobom sa tiež spájajú. V dôsledku toho sa vytvorí obrovská čierna diera, ktorá bude žiť prakticky navždy. Možno sa vplyvom gravitácie zahreje na Planckovu teplotu a dosiahne Planckovu hustotu a spôsobí ďalší Veľký tresk, z ktorého vznikne nový vesmír.


    Éra večnej temnoty (η>101) Toto je čas bez akýchkoľvek zdrojov energie. Teplota sa rýchlo blíži k absolútnej nule. 101) Tento čas je už bez zdrojov energie. Teplota sa rýchlo blíži k absolútnej nule."> 101) Toto je čas už bez zdrojov energie. Teplota sa rýchlo blíži k absolútnej nule."> 101) Toto je čas už bez zdrojov energie. Teplota sa rýchlo blíži k absolútnej nule." title="Vek večnej temnoty (η>101) Toto je čas bez akýchkoľvek zdrojov energie. Teplota sa rýchlo blíži k absolútnej nule."> title="Éra večnej temnoty (η>101) Toto je čas bez akýchkoľvek zdrojov energie. Teplota sa rýchlo blíži k absolútnej nule."> !}




    Cyklický model V tomto modeli vesmír, ktorý sa vynoril zo singularity Veľkého tresku, prechádza obdobím expanzie, po ktorej gravitačná interakcia expanziu zastaví a začne sa spätná kompresia vesmíru do singularity (Big Crunch). Vesmír teda existuje medzi dvoma singulárnymi stavmi v neustále sa opakujúcom cykle expanzie a kolapsu.





    V tejto chvíli, rovnako ako v momente Veľkého tresku, prestávajú fungovať nám známe fyzikálne zákony a nie je možné predpovedať budúci osud vesmíru. Dodnes nie je známe, či má tmavá energia také vlastnosti, aby sa tento scenár dal realizovať.

    Snímka 2

    Vesmír

    Vesmír je celý existujúci hmotný svet, neobmedzený v čase a priestore a nekonečne rôznorodý vo formách, ktoré hmota naberá v procese svojho vývoja. Časť vesmíru pokrytá astronomickými pozorovaniami sa nazýva Metagalaxia alebo náš vesmír. Rozmery metagalaxie sú veľmi veľké: polomer kozmologického horizontu je 15-20 miliárd svetelných rokov.

    Snímka 3

    Vývoj štruktúry vesmíru je spojený so vznikom zhlukov galaxií, oddeľovaním a formovaním hviezd a galaxií a vytváraním planét a ich satelitov. Samotný vesmír vznikol približne pred 20 miliardami rokov z nejakej hustej a horúcej protohmoty. Existuje názor, že od samého začiatku sa protohmota začala rozpínať obrovskou rýchlosťou. V počiatočnom štádiu sa táto hustá látka rozptýlila všetkými smermi a bola homogénnou vriacou zmesou nestabilných častíc, ktoré sa pri zrážke neustále rozpadali. Celá táto hmota rozptýlená vo vesmíre, ochladzujúca sa a interagujúca v priebehu miliónov rokov, sa koncentrovala do veľkých a malých plynových útvarov, ktoré sa v priebehu stoviek miliónov rokov približovaním a spájaním zmenili na obrovské komplexy. V týchto komplexoch zasa vznikali hustejšie oblasti – následne tam vznikali hviezdy a dokonca celé galaxie.

    Snímka 4

    Je vesmír konečný alebo nekonečný, aká je jeho geometria - tieto a mnohé ďalšie otázky súvisia s vývojom vesmíru, najmä s pozorovanou expanziou. Ak sa rýchlosť „expanzie“ galaxií zvýši o 75 km/s na každý milión parsekov, potom extrapolácia do minulosti vedie k úžasnému výsledku: približne pred 10-20 miliardami rokov bol celý vesmír sústredený na veľmi malej ploche. Mnoho vedcov verí, že v tom čase bola hustota vesmíru rovnaká ako hustota atómového jadra: vesmír bol jednou obrovskou „jadrovou kvapkou“. Z nejakého dôvodu sa táto „kvapka“ stala nestabilnou a explodovala. Teraz pozorujeme dôsledky tohto výbuchu ako sústavy galaxií.

    Snímka 5

    Teórie vzniku vesmíru

    • Teória veľkého tresku
    • Teória: "Nekonečne pulzujúci vesmír"
    • Kreacionizmus
    • Teória "Rozbitie nádob"
  • Snímka 6

    Teória veľkého tresku

    Podľa moderných koncepcií vesmír, ktorý teraz pozorujeme, vznikol pred 13,7 ± 0,13 miliardami rokov z nejakého počiatočného singulárneho stavu s gigantickou teplotou a hustotou a odvtedy sa neustále rozširuje a ochladzuje. Nedávno sa vedcom podarilo zistiť, že rýchlosť rozpínania vesmíru od určitého bodu v minulosti neustále narastá, čo objasňuje niektoré koncepty teórie veľkého tresku.

    Snímka 7

    Po výbuchu vznikli dva druhy hmoty: hmota a pole. Prvými chemickými prvkami sú H, He, H2. H a He začali vytvárať kondenzáty a z nich vznikali hviezdy.

    Ťažšie kovy vznikli vo vnútri hviezd v dôsledku nukleosyntézy hviezd. Prvky ťažšie ako Fe vznikajú pri výbuchu nov a supernov.

    Na mieste pozostatkov výbuchov supernov vznikajú nové hviezdy a ich planetárne systémy. Hustejšie látky vždy tvoria vnútorné trpasličie planéty, menej husté látky vždy obrie planéty na periférii sústavy.

    Ako Zem rástla do súčasnej hmotnosti, zahrievala sa rozpadajúcimi sa izotopmi a zachytávaním kinetickej energie z kolízie veľkých úlomkov.

    V dôsledku zahrievania sa Fe a Ni roztavili a klesli do stredu planéty a vytvorili jadro. Zvyšok materiálu tvoril plášť (menej horúci). Ochladená – zemská kôra.

    Snímka 8

    “Nekonečne pulzujúci vesmír”

    Podľa jednej z alternatívnych teórií (tzv. „nekonečne pulzujúci vesmír“) svet nikdy nevznikol a nikdy nezanikne (alebo iným spôsobom sa rodí a umiera nekonečne veľakrát), ale má periodicitu. , pričom stvorenie sveta sa chápe ako východiskový bod, po ktorom sa svet prebudováva

    Snímka 9

    Kreacionizmus

    Mnohí kreacionisti sa domnievajú, že medzi vedeckými a náboženskými koncepciami nie je taký zásadný rozpor, ako sa na prvý pohľad zdá. Verí sa, že mnohé výrazy používané v starovekých náboženských textoch by sa nemali brať doslovne a že treba brať do úvahy čas a jazyk používaný v staroveku a posudzovať ho holisticky. Napríklad známy biblický príbeh o 6 dňoch stvorenia treba chápať metaforicky, už len preto, že podľa toho istého textu sa Slnko a Mesiac objavili až na štvrtý deň, čo jasne naznačuje, že minimálne všetky predchádzajúce „ dni“ (a prípadne aj nasledujúce) nie sú dňami vo všeobecne akceptovanom zmysle slova a nie sú totožné s dňami

    Snímka 10

    Teória „rozbíjania krvných ciev“

    Teóriu „rozbitia nádob“, trochu podobnú teórii veľkého tresku v modernej fyzike, sformuloval stredoveký kabalista Isaac Luria.

    Stvorenie nezačalo tak, že všemocný Boh stvoril bytie z ničoho, ale proces stvorenia je výsledkom kolapsu a krízy samotného všemohúceho Boha. A účelom stvorenia je spôsob, ako to napraviť. V lurianskom scenári, keď Boh pracoval na stvorení bytia, došlo ku katastrofe. Božské lúče, ktoré boli hlavnými zložkami stvorenia, boli zlomené. V dôsledku tejto katastrofy sa všetky lúče rozptýlili a upadli do chaosu. Týmto spôsobom sa luriánska kabala líši od biblickej verzie stvorenia sveta a pripomína teóriu „veľkého tresku“.

    Snímka 11

    V rokoch 1922-1924. Sovietsky matematik A.A. Friedman navrhol všeobecné rovnice na opis celého vesmíru, ako sa mení v priebehu času. Hviezdne systémy nemôžu byť umiestnené v priemere v konštantných vzdialenostiach od seba. Musia sa buď vzdialiť, alebo sa priblížiť. Tento výsledok je nevyhnutným dôsledkom prítomnosti gravitačných síl, ktoré dominujú v kozmickom meradle. Friedmanov záver znamenal, že vesmír sa musí buď rozpínať, alebo zmenšovať. To viedlo k revízii všeobecných predstáv o vesmíre. V roku 1929 americký astronóm E. Hubble (1889-1953) pomocou astrofyzikálnych pozorovaní objavil expanziu vesmíru, čím potvrdil správnosť Friedmanových záverov.

    Snímka 12

    Ďalší vývoj vesmíru

    Podľa teórie veľkého tresku ďalší vývoj závisí od experimentálne merateľného parametra – priemernej hustoty hmoty v modernom vesmíre. Ak hustota nepresiahne určitú (z teórie známu) kritickú hodnotu, vesmír sa bude navždy rozpínať, ale ak je hustota väčšia ako kritická hodnota, potom sa proces expanzie jedného dňa zastaví a začne sa reverzná fáza kompresie, ktorá sa vráti späť. do pôvodného jednotného stavu. Moderné experimentálne údaje týkajúce sa priemernej hustoty ešte nie sú dostatočne spoľahlivé na to, aby bolo možné jednoznačne vybrať medzi dvoma možnosťami budúcnosti vesmíru.

    Existuje množstvo otázok, na ktoré teória veľkého tresku zatiaľ nevie odpovedať, no jej hlavné ustanovenia sú podložené spoľahlivými experimentálnymi údajmi a moderná úroveň teoretickej fyziky umožňuje celkom spoľahlivo opísať vývoj takéhoto systému v čase, pričom s výnimkou úplnej počiatočnej fázy - asi stotiny sekundy od „počiatku sveta“. Pre teóriu je dôležité, že táto neistota v počiatočnom štádiu sa v skutočnosti ukazuje ako nepodstatná, pretože stav vesmíru, ktorý vznikol po prejdení tohto štádia a jeho následný vývoj, možno celkom spoľahlivo opísať.

    Zobraziť všetky snímky


    Vesmír Vesmír je celý existujúci hmotný svet, neobmedzený v čase a priestore a nekonečne rozmanitý vo formách, ktoré hmota naberá v procese svojho vývoja. Časť vesmíru pokrytá astronomickými pozorovaniami sa nazýva Metagalaxia alebo náš vesmír. Rozmery metagalaxie sú veľmi veľké: polomer kozmologického horizontu je 15-20 miliárd svetelných rokov.


    Vývoj štruktúry vesmíru je spojený so vznikom zhlukov galaxií, oddeľovaním a formovaním hviezd a galaxií a vytváraním planét a ich satelitov. Samotný vesmír vznikol približne pred 20 miliardami rokov z nejakej hustej a horúcej protohmoty. Existuje názor, že od samého začiatku sa protohmota začala rozpínať obrovskou rýchlosťou. V počiatočnom štádiu sa táto hustá látka rozptýlila všetkými smermi a bola homogénnou vriacou zmesou nestabilných častíc, ktoré sa pri zrážke neustále rozpadali. Celá táto hmota rozptýlená vo vesmíre, ochladzujúca sa a interagujúca v priebehu miliónov rokov, sa koncentrovala do veľkých a malých plynových útvarov, ktoré sa v priebehu stoviek miliónov rokov približovaním a spájaním zmenili na obrovské komplexy. V týchto komplexoch zasa vznikali hustejšie oblasti – následne tam vznikali hviezdy a dokonca celé galaxie. Vývoj štruktúry vesmíru je spojený so vznikom zhlukov galaxií, oddeľovaním a formovaním hviezd a galaxií a vytváraním planét a ich satelitov. Samotný vesmír vznikol približne pred 20 miliardami rokov z nejakej hustej a horúcej protohmoty. Existuje názor, že od samého začiatku sa protohmota začala rozpínať obrovskou rýchlosťou. V počiatočnom štádiu sa táto hustá látka rozptýlila všetkými smermi a bola homogénnou vriacou zmesou nestabilných častíc, ktoré sa pri zrážke neustále rozpadali. Celá táto hmota rozptýlená vo vesmíre, ochladzujúca sa a interagujúca v priebehu miliónov rokov, sa koncentrovala do veľkých a malých plynových útvarov, ktoré sa v priebehu stoviek miliónov rokov približovaním a spájaním zmenili na obrovské komplexy. V týchto komplexoch zasa vznikali hustejšie oblasti – následne tam vznikali hviezdy a dokonca celé galaxie.


    Vznik vesmíru Je vesmír konečný alebo nekonečný, aká je jeho geometria - tieto a mnohé ďalšie otázky súvisia s vývojom vesmíru, najmä s pozorovanou expanziou. Ak sa rýchlosť „expanzie“ galaxií zvýši o 75 km/s na každý milión parsekov, potom extrapolácia do minulosti vedie k úžasnému výsledku: približne pred 10-20 miliardami rokov bol celý vesmír sústredený na veľmi malej ploche. Mnoho vedcov verí, že v tom čase bola hustota vesmíru rovnaká ako hustota atómového jadra: vesmír bol jednou obrovskou „jadrovou kvapkou“. Z nejakého dôvodu sa táto „kvapka“ stala nestabilnou a explodovala. Teraz pozorujeme dôsledky tohto výbuchu ako sústavy galaxií.


    Teória veľkého tresku Podľa moderných konceptov vesmír, ktorý teraz pozorujeme, vznikol pred 13,7 ± 0,13 miliardami rokov z nejakého počiatočného singulárneho stavu s gigantickou teplotou a hustotou a odvtedy sa neustále rozširuje a ochladzuje. Nedávno sa vedcom podarilo zistiť, že rýchlosť rozpínania vesmíru od určitého bodu v minulosti neustále narastá, čo objasňuje niektoré koncepty teórie veľkého tresku.


    Po výbuchu vznikli dva druhy hmoty: hmota a pole. Prvými chemickými prvkami sú H, He, H2. H a He začali vytvárať kondenzáty a z nich vznikali hviezdy. Po výbuchu vznikli dva druhy hmoty: hmota a pole. Prvými chemickými prvkami sú H, He, H2. H a He začali vytvárať kondenzáty a z nich vznikali hviezdy. Ťažšie kovy vznikli vo vnútri hviezd v dôsledku nukleosyntézy hviezd. Prvky ťažšie ako Fe vznikajú pri výbuchu nov a supernov. Na mieste pozostatkov výbuchov supernov vznikajú nové hviezdy a ich planetárne systémy. Hustejšie látky vždy tvoria vnútorné trpasličie planéty, menej husté látky vždy obrie planéty na periférii sústavy. Ako Zem rástla do súčasnej hmotnosti, zahrievala sa rozpadajúcimi sa izotopmi a zachytávaním kinetickej energie z kolízie veľkých úlomkov. V dôsledku zahrievania sa Fe a Ni roztavili a klesli do stredu planéty a vytvorili jadro. Zvyšný materiál tvoril plášť (menej horúci). Ochladená – zemská kôra.


    „Nekonečne pulzujúci vesmír“ Podľa jednej z alternatívnych teórií (tzv. „nekonečne pulzujúci vesmír“) svet nikdy nevznikol a nikdy nezanikne (alebo sa iným spôsobom rodí a umiera nekonečne veľakrát), ale má periodicitu, pričom stvorením sveta sa rozumie východiskový bod, po ktorom sa svet buduje nanovo


    Kreacionizmus Mnohí kreacionisti veria, že medzi vedeckými a náboženskými koncepciami neexistuje taký zásadný rozpor, ako sa na prvý pohľad zdá. Verí sa, že mnohé výrazy používané v starovekých náboženských textoch by sa nemali brať doslovne a že treba brať do úvahy čas a jazyk používaný v staroveku a posudzovať ho holisticky. Napríklad známy biblický príbeh o 6 dňoch stvorenia treba chápať metaforicky, už len preto, že podľa toho istého textu sa Slnko a Mesiac objavili až na štvrtý deň, čo jasne naznačuje, že minimálne všetky predchádzajúce „ dni“ (a prípadne aj nasledujúce) nie sú dňami vo všeobecne akceptovanom zmysle slova a nie sú totožné s dňami


    V rokoch 1922-1924. Sovietsky matematik A.A. Friedman navrhol všeobecné rovnice na opis celého vesmíru, ako sa mení v priebehu času. Hviezdne systémy nemôžu byť umiestnené v priemere v konštantných vzdialenostiach od seba. Musia sa buď vzdialiť, alebo sa priblížiť. Tento výsledok je nevyhnutným dôsledkom prítomnosti gravitačných síl, ktoré dominujú v kozmickom meradle. Friedmanov záver znamenal, že vesmír sa musí buď rozpínať, alebo zmenšovať. To viedlo k revízii všeobecných predstáv o vesmíre. V roku 1929 americký astronóm E. Hubble (1889-1953) pomocou astrofyzikálnych pozorovaní objavil expanziu vesmíru, čím potvrdil správnosť Friedmanových záverov. V rokoch 1922-1924. Sovietsky matematik A.A. Friedman navrhol všeobecné rovnice na opis celého vesmíru, ako sa mení v priebehu času. Hviezdne systémy nemôžu byť umiestnené v priemere v konštantných vzdialenostiach od seba. Musia sa buď vzdialiť, alebo sa priblížiť. Tento výsledok je nevyhnutným dôsledkom prítomnosti gravitačných síl, ktoré dominujú v kozmickom meradle. Friedmanov záver znamenal, že vesmír sa musí buď rozpínať, alebo zmenšovať. To viedlo k revízii všeobecných predstáv o vesmíre. V roku 1929 americký astronóm E. Hubble (1889-1953) pomocou astrofyzikálnych pozorovaní objavil expanziu vesmíru, čím potvrdil správnosť Friedmanových záverov.


    Ďalší vývoj vesmíru Podľa teórie veľkého tresku ďalší vývoj závisí od experimentálne merateľného parametra – priemernej hustoty hmoty v modernom vesmíre. Ak hustota nepresiahne určitú (z teórie známu) kritickú hodnotu, vesmír sa bude navždy rozpínať, ale ak je hustota väčšia ako kritická hodnota, potom sa proces expanzie jedného dňa zastaví a začne sa reverzná fáza kompresie, ktorá sa vráti späť. do pôvodného jednotného stavu. Moderné experimentálne údaje týkajúce sa priemernej hustoty ešte nie sú dostatočne spoľahlivé na to, aby bolo možné jednoznačne vybrať medzi dvoma možnosťami budúcnosti vesmíru. Existuje množstvo otázok, na ktoré teória veľkého tresku zatiaľ nevie odpovedať, no jej hlavné ustanovenia sú podložené spoľahlivými experimentálnymi údajmi a moderná úroveň teoretickej fyziky umožňuje celkom spoľahlivo opísať vývoj takéhoto systému v čase, pričom s výnimkou úplnej počiatočnej fázy - asi stotiny sekundy od „počiatku sveta“. Pre teóriu je dôležité, že táto neistota v počiatočnom štádiu sa v skutočnosti ukazuje ako nepodstatná, pretože stav vesmíru, ktorý vznikol po prejdení tohto štádia a jeho následný vývoj, možno celkom spoľahlivo opísať.

    Prácu je možné použiť na hodiny a reportáže z predmetu "Astronómia"

    Hotové prezentácie o astronómii pomôžu jasne ukázať procesy prebiehajúce v galaxii a vesmíre. Prezentáciu o astronómii si môžu stiahnuť učitelia, učitelia aj študenti. Školské prezentácie o astronómii z našej zbierky pokrývajú všetky témy astronómie, ktoré deti študujú na stredných školách.



  • Súvisiace články: