Галактики различны по своему внешнему виду.
Тема урока: Строение и эволюция Вселенной
Группа: МОЦИ-258
Дата: 25.02.2021 г.
Цель: формирование у студентов представления об этапах эволюции Вселенной ,изучение и первичное закрепление новых знаний о строении и эволюции Вселенной
Задачи урока:
образовательные
- повторить условия протекания термоядерных реакций
- ввести понятия "горячая Вселенная", "реликтовое излучение"
- сопоставить результаты и сделать вывод о времени возникновения гелия во Вселенной
воспитательные
· повысить мотивацию к изучению предмета
· сформировать чувство гордости за вклад отечественных физиков в мировую науку
· продолжить формирование уважительного отношения к достижениям науки
развивающие
· развить умение анализировать ситуацию и делать выводы из анализа
Изучение Вселенной, даже только известной нам ее части, является грандиозной задачей. Чтобы получить те сведения, которыми располагают современные ученые, понадобились труды целых поколений.
Вселенная - это все существующее. Она бесконечна во времени и пространстве, хотя каждая ее частичка имеет свое начало и конец, как во времени, так и в пространстве. Вселенная состоит из мельчайших пылинок и атомов, огромных скоплений вещества и звездных миров и систем. Существует научная дисциплина, которая представляет собой учение об общих закономерностях строения Вселенной, и называется она космологией.
|
|
|
Космология - учение, включающее в себя теорию всей охваченной астрономическими наблюдениями области мира как части Вселенной. Сущность ее состоит в том, что вместо интересующего объекта изучается его модель, более или менее точно повторяющая оригинал или его наиболее существенные особенности. Взятая в качестве образца модель не обязательно является вещественной копией объекта. Построение приближенных моделей различных явлений помогает ученым еще глубже познавать окружающий мир.
Вселенная состоит из многочисленных звезд, объединенных в гигантские звездные системы, которые называются галактиками. Наше Солнце также является рядовой звездой, входит в состав нашей Галактики, которая, в свою очередь, включена в Местное скопление галактик.
В Галактике насчитывается около 1012 (триллиона) звезд. Млечный Путь, который мы видим на ночном небе в виде серебристой полосы рассыпанных звезд, составляет основную часть нашей Галактики. Млечный Путь наиболее яркий в созвездии Стрельца, где находятся самые мощные облака звезд, менее яркий - в противоположной части неба. Из этого нетрудно вывести заключение, что Солнечная система находится не в центре Галактики, который виден от нас в направлении созвездия Стрельца.
|
|
|
Если смотреть на нашу Галактику сбоку, она по форме напоминает линзу или чечевицу. Размеры Галактики были вычислены по звездам, которые видны на больших расстояниях - цефеиды и горячие гиганты. Диаметр Галактики составил около 3000 пк (парсек (пк) - расстояние, с которым большая полуось земной орбиты, перпендикулярная лучу зрения, видна под углом в 1"; 1 парсек - 3,26 светового года - 206265 а. е. = 3-1013 км) или 100 000 световых лет (световой год - расстояние, пройденное светом в течение года). Четкой границы у нашей Галактики нет, потому что звездная плотность постепенно сходит на нет.
Масса нашей Галактики приблизительно равняется 240" масс Солнца, при том, что масса Солнца равна 2-1030 кг. Около 1/1000 ее массы заключена в межзвездном газе и пыли.
В 1944 г. московский астроном В. В. Кукарин пришел к заключению, что Галактика имеет спиральную структуру, причем мы находимся между двумя спиральными ветвями, в месте, бедном звездами. Наблюдения ученого подтверждаются тем, что в некоторых местах на небе невооруженным глазом можно различить тесные группы звезд, связанные взаимным тяготением, или звездные скопления.
Существует два вида звездных скоплений: рассеянные и шаровые. Известно более 100 шаровых и несколько сотен рассеянных скоплений.
|
|
|
В состав галактик входят также межзвездный газ и пылевидные частицы, представляющие собой рассеянное вещество, которое и образует туманности. Так, к примеру, разновидностями туманностей являются газопылевая туманность в созвездии Ориона и темная пылевая туманность Конская Голова. Расстояние до туманности в созвездии Ориона равно 500 пк, диаметр центральной части туманности - 6 пк, масса приблизительно в 100 раз больше массы Солнца. Туманности бывают диффузными (клочковатой формы) и планетарными. Туманности, как правило, освещаются близлежащими звездами.
Галактики различны по своему внешнему виду.
Эллиптические галактики внешне невыразительные, переходящие от круглых форм к эллиптическим. Ядро галактики — плотная конденсация в центре — является характерной деталью почти всех галактик. Галактики класса Е имеют яркое звездообразное ядро в центре. Эллиптические галактики построены из красных и желтых гигантов, красных и желтых карликов и некоторого количества белых звезд ие очень высокой светимости.
Спиральные галактики представляют собой пример динамики формы, из центрального ядра выходят красивые ветви, как бы теряющие очертания за пределами галактики, указывающие на мощное и стремительное движение.
|
|
|
Галактики неправильной формы Вышеперечисленные классы галактик имеют определенный характер рисунка, но довольно часто (2—3%) встречаются галактики неправильной формы. Неправильная форма галактик, вероятнее всего, говорит о молодом возрасте звезд или о том, что она не успела принять правильной формы из-за малой плотности в ней материи. Возможно и то, что галактика потеряла свою форму из-за тесного взаимодействия с другой галактикой. Невооруженным глазом можно наблюдать всего лишь 3 галактики: Большое Магелланово облако (БМО), Малое Магелланово облако (ММО) и туманность Андромеды.
Галактики кроме своих форм отличаются друг от друга и степенью светимости. Наиболее яркие из них называют радиогалактиками. Галактика Лебедь 1 является этому ярким примером.
Существует несколько теорий эволюции Вселенной, например
Теория пульсирующей Вселенной утверждает, что наш мир произошел в результате гигантского взрыва. Но расширение Вселенной не будет продолжаться вечно, так как его остановит гравитация. Пока же наша Вселенная расширяется в течение 18 млрд. лет со времени взрыва. В будущем расширение полностью замедлится и произойдет остановка, а затем она начнет сжиматься до тех пор, пока вещество вновь не сожмется и не произойдет новый взрыв.
Теория стационарного взрыва предполагает, что Вселенная бесконечна. Она постоянно пребывает в одном и том же состоянии, так как все время идет образование нового водоворота, чтобы возместить вещество удаляющихся галактик. Но тогда есть опасения, что если Вселенная, начало которой положил взрыв, будет расширяться до бесконечности, то она постепенно охладится и совсем угаснет.
Так как Метагалактика является частью видимой Вселенной, то, соответственно, она тоже перенесла колоссальный взрыв.
Ученые пришли к выводу, что расстояние между нашей и другими галактиками непрерывно увеличивается, то есть галактики не разлетаются во все стороны от нашей, а происходит взаимное удаление всех галактик. Следовательно, Метагалактика не стационарна, значит, она меняется, а отсюда вывод: она эволюционирует. Пока, конечно, ни одна из этих теорией но доказана, но будем надеяться, что в будущем они найдут свое подтверждение.
Модели развития Вселенной
Все представления о строении и возникновении Вселенной, которые были составлены к 20 –м годам XX в., можно считать теоретическими предположениями, так как информации полученной в результате наблюдений, было очень мало. Возможны три варианта развития Вселенной: вселенная закрытая, открытая и пульсирующая. Все эти варианты объединяют одно утверждение: в какой-то момент времени (10 или 20 млрд лет тому назад) расстояние между соседними объектами Вселенной должно быть равно нулю. В этот момент, который называется Большим Взрывом, Вселенная представляла собой как бы точку с бесконечно большой плотностью (сингулярной). В этой точке все современные законы физики не применимы, а поэтому ее можно рассматривать как математический образ новой физической реальности. Теория Большого Взрыва говорит, что Вселенная возникла 18 млрд лет назад в результате большого взрыва. Все вещество в нашей современной Вселенной было сжато в первичное ядро – чрезвычайно горячую плотную точку, которая распалась вследствие сильного взрыва.
Следующая модель Вселенной – теория пульсирующей Вселенной - утверждает, что начало нашего мира положил Большой Взрыв, но расширение не будет продолжаться вечно. Гравитация его остановит. Согласно этой модели расширение будет замедляться до тех пор, пока не остановится, а затем Вселенная начнет сжиматься до точки. После этого произойдет новый Большой Взрыв.
Третья модель – теория стационарной Вселенной – утверждает, что мир не эволюционирует и не изменяется. Не было в прошлом начала, не будет в будущем конца.
Эволюционные теории предполагают, что Вселенная должна быть заполнена реликтовым излучением – слабым остатком излучения, которое сохранилось от Большого Взрыва. Первичное ядро, как бомба, которая взорвалась, во всех направлениях излучала мощные потоки коротких волн.
Домашнее задание: изучить § 28, 29, ответить на вопросы.
Критерии оценивания:
Оценка «отлично» - выставляется обучающемуся, если ответ на вопрос полный, логичный, грамотно изложен.
Оценка «хорошо» - выставляется обучающемуся, если допущены незначительные погрешности в ответе на вопрос.
Оценка «удовлетворительно» - выставляется обучающемуся, если ответ на вопрос нелогичный, не полный.
Оценка «неудовлетворительно» - выставляется обучающемуся, если нет ответа на поставленный вопрос
ВНИМАНИЕ!!!
Уважаемые студенты, практическое задание необходимо выполнить в рабочей тетради (сфотографировать) или в формате Документа Word. Отправлять для проверки в личные сообщения на страницу ВКонтакте: https://vk.com/id492455515
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 270; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!