по текстам   по форуму  внутри темы

10 заповедей современной астрофизики
С. Б. Попов/ГАИШ, Москва, 20 апреля 2011

Из моря информации, в котором мы тонем, кроме саморазрушенья есть еще один выход. Эксперты с достаточно широким кругозором могут создавать обновляемые конспекты или сводки, в которых кратко суммируются основные факты из той или иной области. Представляем попытку Сергея Попова сделать такой свод важнейшей информации по астрофизике.

• >> 10 заповедей современной астрофизики   (С. Б. Попов/ГАИШ, Москва, 20.04.2011 14:46, 7.0 КБайт, ответов: 11)

  Вопреки расхожему мнению, школьное преподавание астрономии не было на высоте и в СССР. Официально предмет стоял в программе, но в реальности астрономия преподавалась далеко не во всех школах. Часто, даже если уроки проводились, учителя использовали их для дополнительных занятий по своим профильным предметам (в основном физике). И уж совсем в единичных случаях преподавание было достаточно качественным, чтобы успеть сформировать у школьников адекватную картину мира. Кроме того, астрофизика является одной из самых бурно развивающихся наук на протяжении последних десятилетий, т.е. знания по астрофизике, которые взрослые получили в школе 30-40 лет назад, существенно устарели. Добавим, что теперь астрономии в школах почти совсем нет. В итоге в массе своей люди имеют довольно смутное представление о том, как устроен мир в масштабе, большем, чем орбиты планет Солнечной системы.

  
  Спиральная галактика NGC 4414

  
  Скопление галактик в созвездии волосы вероники

  
  Планета у звезды Фомальгаут

  В такой ситуации, мне кажется, было бы разумно сделать Очень краткий курс астрономии. То есть выделить ключевые факты, формирующие основы современной астрономической картины мира. Разумеется, разные специалисты могут выбрать слегка различающиеся наборы основных понятий и явлений. Но это и хорошо, если будет существовать несколько хороших версий. Важно, чтобы всё можно было бы изложить за одну лекцию или уместить в одну небольшую статью. А дальше те, кому интересно, смогут расширить и углубить познания.

  Я поставил перед собой задачу сделать набор важнейших понятий и фактов по астрофизике, который уместился бы на одну стандартную страницу А4 (примерно 3000 знаков с пробелами). При этом, разумеется, предполагается, что человек знает, что Земля крутится вокруг Солнца, понимает, почему происходят затмения и смена времен года. То есть совсем детские факты в список не входят.

  
  Область звездообразования NGC 3603

  
  Планетарная туманность NGC 6543

  
  Остаток сверхновой Кассиопея А

  Практика показала, что всё, что попало в список, можно изложить примерно за часовую лекцию (или за пару уроков в школе с учетом ответов на вопросы). Безусловно, за час-полтора нельзя сформировать устойчивую картину устройства мира. Однако первый шаг надо сделать, и здесь должен помочь такой этюд крупными мазками, в котором схвачены все основные моменты, раскрывающие базовые свойства строения Вселенной.

  Все изображения получены космическим телескопом Хаббл
  и взяты с сайтов http://heritage.stsci.edu и http://hubble.nasa.gov.

  1. Солнце – рядовая звезда (одна из примерно 200-400 миллиардов) на окраине нашей Галактики системы из звезд и их остатков, межзвездного газа, пыли и темного вещества. Расстояния между звездами в Галактике обычно составляет несколько световых лет.
  2. Солнечная система простирается за орбиту Плутона и заканчивается там, где гравитационное влияние Солнца сравнивается с влиянием близких звезд.
  3. Звезды продолжают образовываться в наши дни из межзвездного газа и пыли. В течение своей жизни и по ее окончании звезды сбрасывают часть своего вещества, обогащенного синтезированными элементами, в межзвездное пространство. Так в наши дни изменяется химический состав вселенной.
  4. Солнце эволюционирует. Его возраст менее 5 миллиардов лет. Примерно через 5 миллиардов лет закончится водород в его ядре. Солнце превратится в красного гиганта, а затем в белый карлик. Массивные звезды в конце жизни взрываются, оставляя нейтронную звезду или черную дыру.
  5. Наша Галактика – одна из многих подобных систем. В видимой части вселенной около 100 миллиардов крупных галактик. Они окружены небольшими спутниками. Размер галактики около 100 000 световых лет. До ближайшей крупной галактики около 2.5 миллионов световых лет.
  6. Планеты существуют не только вокруг Солнца, но и вокруг других звезд, их называют экзопланеты. Планетные системы не похожи друг на друга. Сейчас мы знаем более 1000 экзопланет. По всей видимости, многие звезды имеет планеты, но лишь малая часть может быть пригодна для жизни.
  7. Мир, как мы его знаем, имеет конечный возраст чуть менее 14 миллиардов лет. Вначале материя была в очень плотном и горячем состоянии. Частиц обычного вещества (протоны, нейтроны, электроны) не существовало. Вселенная расширяется, эволюционирует. В ходе расширения из плотного горячего состояния вселенная остывала и становилась менее плотной, появились обычные частицы. Затем возникли звезды, галактики.
  8. Из-за конечности скорости света и конечного возраста наблюдаемой вселенной нам доступна для наблюдений лишь конечная область пространства, но на этой границе физический мир не заканчивается. На больших расстояниях из-за конечности скорости света мы видим объекты такими, какими они были в далеком прошлом.
  9. Большинство химических элементов, с которыми мы сталкиваемся в жизни (и из которых состоим), возникли в звездах в течение их жизни в результате термоядерных реакций, или на последних стадиях жизни массивных звезд во взрывах сверхновых. До образования звезд обычное вещество в основном существовало в виде водорода (самый распространенный элемент) и гелия.
  10. Обычное вещество вносит вклад в полную плотность вселенной лишь порядка несколько процентов. Около четверти плотности вселенной связано с темным веществом. Оно состоит из частиц, слабо взаимодействующих друг с другом и с обычным веществом. Мы пока наблюдаем лишь гравитационное действие темного вещества. Около 70 процентов плотности вселенной связано с темной энергией. Из-за нее расширение вселенной идет все быстрее. Природа темной энергии неясна.
  Статья была опубликована в газете "Троицкий вариант - Наука" (N75, 29 марта 2011 г.) http://trv-science.ru/2011/03/29/10-zapovedej-sovremennoj-astrofiziki/

• Re: 10 заповедей современной астрофизики   (В. И. Кульматицкий, 23.07.2011 23:14, 563 Байт, ответов: 3) Девятый пункт продолжает отстаивать консервативную концепцию образования химических элементов только в результате термоядерных реакций в недрах звезд, что неверно. Природа умнее всех наших нобелевских лауреатов вместе взятых и решает проблемы гениально просто и рационально.Догматы термояда просто не хотят признать свое поражение температурного синтеза водорода в Токомаках и колайдерах, в то время как природа обходится холодным ядерным синтезом, "зажигая" звезды и галактики в газовых скоплениях при температуре близкой к абсолютному нулю.
  
• Re[2]: 10 заповедей современной астрофизики   (М. Ю. Якимов, 24.07.2011 23:41, 801 Байт, ответов: 2)

  Конечно, в 10 заповедей, сформулированных уважаемым мною шоуменом от астрофизики Сергеем Поповым, вся астрофизика не влезает, но и сомневаться в них не приходится. Я бы возразил Вам, господин Кульматицкий, если бы не придерживался принципа не кормить троллей, одним из которых Вы, несомненно, являетесь, поскольку с завидным постоянством пытаетесь втянуть хотя бы кого-нибудь в дискуссию о холодном термояде. Но Вы правы - природа мудра и проблемы вроде беспокоящей Вас темы холодного термоядерного синтеза решает просто - через какое-то время все просто напросто забудут об этой когда-то популярной идейке. От ее апологетов, постепенно уходящих, увы, в мир иной,остаются только памятники в виде бесполезных запасов тяжелой воды и палладиевых электродов в сейфах их научных наследников.

• Re[3]: 10 заповедей современной астрофизики   (С. И. Гордеев, 1.08.2011 5:22, 330 Байт, ответов: 1)

  Уважаемые коллеги!

  По моему мнению холодный термояд отличается от горячего только объемом участвующих в нем атомов. Термоядерные реакции - реакции синтеза более сложных атомов непрерывно идут в большинстве объектов космоса. К примеру так называемыйэвездный цикл выгорание водорода до кремния.

  Best regards!GSI

• Re[4]: 10 заповедей современной астрофизики   (М. Ю. Якимов, 1.08.2011 10:12, 1.4 КБайт)

  Объективных указаний на то, что кулоновский барьер в реакциях ядерного синтеза можно преодолеть как-то иначе, чем разогнав реагирующие ядра до очень больших скоростей, характеризующихся энергиями в сотни килоэлектронвольт и мегаэлектронвольты или температурами в миллионы и десятки миллионов градусов, в настоящее время нет. Все попытки осуществить так называемый холодный ядерный синтез (речь не идет о ядерном синтезе, протекающем в нейтронных трубках, где атомы трития бомбардируются ионами дейтерия, ускоренными до нескольких сотен кэв в электрическом поле) провалились. Эксперименты, на которые любят ссылаться апологеты холодного ядерного синтеза, ошибочны, попытки воспроизвести их независимо не привели к успеху. В подобных экспериментах часто ссылаются на разогрев, например, дейтерия, считая, что это прямое доказательство энерговыделения в результате ядерной реакции. Однако каждый, кто хотя бы немного имел дело со сжатым водородом, знает, что этот газ единственный, который при дросселировании через тонкое отверстие разогревается (все остальные охлаждаются), и для людей несведущих этот эффект легко можно выдать за последствие какой-то экзотермической реакции, тогда как этот эффект на самом деле чисто термодинамический и ни к каким реакциям отношения не имеет. Такие вот фокусы и выдают за "доказательства", тогда как реальных экспериментальных данных на самом деле нет, и говорить тут не о чем.

• Re: 10 заповедей современной астрофизики   (С. И. Гордеев, 2.08.2011 16:56, 1016 Байт, ответов: 2)

  Уважаемый М.Ю.Якимов! Мое предположении о синтезе касается не механизма термоядерного в том числе и так называемого холодного синтеза, а его мощности. При малой мощности вероятность обнаружения холодного синтеза маловероятна. К тому же не существует достоверного описания механизма термоядерного синтеза и условий его возникновения. Все происходит на уровне эксперимента может получиться а может и нет. Только при взрыве массовой реакции синтеза результаты видны всем и не вызывают сомнений. По моему мнению не существует разницы между синтезом одного или нескольких атомов и скажем их критической массой.

  Best regards! GSI

• Re[2]: 10 заповедей современной астрофизики   (А. В. Рыков, 8.08.2011 11:41, 1.8 КБайт, ответов: 1)

  Уважаемые коллеги! Природа термоядерного синтеза важна при образовании атомов, но не самих микрочастиц типа электрон, позитрон, протон и антипротон. Массы указанных частиц рождаются из строения вакуума, что было обнаружено еще в опытах 1933 года. Рождение электрон-позитронных пар гаммаквантами впервые наблюдали Ирен и Фредерик Жолио-Кюри в 1933 году в камере Вильсона, помещённой в магнитное поле для разделения треков электрона и позитрона, а также Патрик Блэкетт, получивший в 1948 за это и другие открытия Нобелевскую премию по физике. Структура вакуума имеет электромагнитный характер и образована кристаллической решёткой с элементарными зарядами в её узлах величиной (+.)1,602176462е-19 кулон и потоками магнитной индукции между зарядами величиной Ф=4,8032042е-18 Вебер. Решётка с размером элемента 1,3987631е-15 м. Именно массы всех микрочастиц рождаются из вакуума, но не заряды масс, которые вечны и находятся в узлах вакуума.

• Re[3]: 10 заповедей современной астрофизики   (L. J. Gibbs, 7.11.2011 19:19, 558 Байт) Уважаемый А.В.Рыков.
  Я не являюсь сторонником Вашей теории, да и не могу сказать, что являюсь специалистом, но хочу спросить Вашего мнения о том, что настоящий заряд электрона (элементарный заряд) больше, чем наблюдаемый, а вследствие так называемой "поляризации вакуума" (точнее, пар е- е+) уменьшается до наблюдаемой величины. По крайней мере мне известно о том, что на масштабе, соответствующем массе Z-бозона постоянная тонкой структуры уже около 1/120.
• Re: 10 заповедей современной астрофизики   (В.Н. Сергеев, 12.08.2011 0:14, 795 Байт, ответов: 3) 1,4,5,6,10 это утверждения из очевидных, наблюдаемых данных, не вызывающие сомнений. Все остальные из предположений , гипотез и теорий, где факты трактуются в зависимости от взглядов автора. Даже такое казалось бы простое и ясное определение, что такое солнечная система, данное автором абсолютно ничего не дает для понимание странного поведения двух спутников, когда они покинули пределы солнечной системы. Ведь, если есть граница, где гравитационное влияние на аппараты со стороны солнечной системы сравнивается с влиянием близких звезд , то покидая солнечную систему скорость аппаратов никак не должна уменьшаться. Однако, они стали испытывать торможение равное 10-10 м/с2 .Чем это объяснить? Следовательно, определение данное автором неполное или в корне не правильное.
• Re[2]: 10 заповедей современной астрофизики   (С. П. Моргун, 11.09.2011 12:20, 1.8 КБайт, ответов: 2)

  Цитата:

  1,4,5,6,10 это утверждения из очевидных, наблюдаемых данных, не вызывающие сомнений. Все остальные из предположений , гипотез и теорий, где факты трактуются в зависимости от взглядов автора. Даже такое казалось бы простое и ясное определение, что такое солнечная система, данное автором абсолютно ничего не дает для понимание странного поведения двух спутников, когда они покинули пределы солнечной системы. Ведь, если есть граница, где гравитационное влияние на аппараты со стороны солнечной системы сравнивается с влиянием близких звезд , то покидая солнечную систему скорость аппаратов никак не должна уменьшаться. Однако, они стали испытывать торможение равное 10-10 м/с2 .Чем это объяснить? Следовательно, определение данное автором неполное или в корне не правильное.

  Полностью согласен с Вами, коллега. Но автор (простим его) и не мог дать правильного и полного определения "системы", в частности, Солнечной - что это насамом деле фактически, а не "астрономически". К сожалению, таких глобальных знаний в современной системе образования не дают.
  Вот как раз поэтому поведение Пионеров (замедление скорости полёта) на границе Сонечной системы кажется ему аномальным.
  А объяснение этому факту очень простое: оказывается, никакого "всемирного тяготения" и нет. Гравитация - это сравнительно близкодействующее свойство космического объекта, обладающего определёнными особенностями. А в природе действуют совсем другие "силы". Этого, конечно, не можеть знать господин Попов (а, может быть,... и не хочет?).
• Re[3]: 10 заповедей современной астрофизики   (С. И. Кравченко, 21.09.2011 19:03, 272 Байт, ответов: 1)

  Цитата:

  в природе действуют совсем другие "силы".

  Какие?
• Re[4]: 10 заповедей современной астрофизики   (В. Е. Петров, 28.09.2011 15:35, 35 Байт) Да-да! Расскажите нам про эти силы!