Рефераты Главный персонаж Вселенной

Вернуться в Астрономия

Главный персонаж Вселенной
Главный персонаж Вселенной.

Практически все, что мы видем в космосе,- зто звезды, более или мение
похожие на Солнце. Разумеется, существует вещество и вне звезд: планеты, их
спутники, кометы и астероиды, межзвездные газ и пыль. Но все это-
незначительно по отношению к гигантским звездам, объединенным в агрегаты
различного масштаба: от галактик до их скоплений. Но появляется аргименты,
что во вселенной присутствуют небарионные вещества, состоящие из протонов и
нейтронов, а из частиц неясной пока природы; его взаимодействие с обычным
веществом происходит толко через силу гравитации.


Более 10 млрд. лет назад, когда происходило расширение вселенной, наш
мир был заполнен очень горячем однородным веществом и излучением, причем по
плотности энергии излучение превосходило вещество. Но еще многие сотни
миллионов лет после того, как вещество стало основным компонентом вселенной
оно оставалось практически однородным; лишь звуковые волны, бегущиев разных
направлениях, слабо возмущали его плотность. Но до сих пор астрономы не
знают точно, как произошло деление подчти однородного вещества на звезды.
Принципиальных трудностей в понимании этого процесса нет. Распространение
звуковых волн создает в космическом веществе перепады плотности. В
космических масштабах, в некоторых облостях повышенной плотности газа его
давление не способно противостоять его же собственному тяготению, то
случаино возникшее уплотнение продолжет сжиматься. По-видемому, именнно
такой процесс гравитационной неустойчивости пордил звезды и звездные
системы, власть в которых захватила гравитация.


Итак, в мире звезд царствует гравитация. Остальные физические
взаимодействия: магнитные, ядерные_ практически никакой роли в жизни звезд
и в эволюции звездных систем не играют. Сила гравитации чрезмерно простым
законом, изложенным И. Ньютоном в 1687г. и описывающим взаимодействие двух
материальных точек. Он применил их к большим телам, т. к. каждоеиз них
можно представить, как совокупность точек. Закон всемирного тяготения
ньютона гласит: две точки притягиваюттся друг к другу силой
прямопропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональна
квадрату растояний между ними. Закон гравитации прост для математики, но
физик и астроном помнят, что реальные тела не точки, а протяженные объекты.
Значит, производя расчеты, придется иметь дело с интегрированием, т. е.
вычислением суммы сил, действующих на пробное тело со стороны всех частей
какой-либо звезды или планеты. В наше время такую задачу нельзя назвать
сложной: компьютер решит ее за секунды. Но во время Ньютона многократное
суммирование было чрезвичаино трудоемкой операцией, которую приходилось
выполнять пером на бумаге.ньютон продвинулся далеко в своих исследованиях
благодоря двум теоремам, которые он создал


Теорема 1. Сферическое тело постоянной плотности притягивает
находящуюся снаружи материальную точку так, как будто вся масса тела
сосредоточена в его центре.


Эта теорема дала возможность небесным механикам, вычисляющим движение
звезд, планет и космических аппаратов, свести большенство задач о
взаимодействии космических тел к задаче о притяжении двух точек. Счастье в
том, что большенство небесных тел можно уподобить последовательности
вложенных друг в друга сфер постоянной плотности. Например, у подчти
шарообразной земли плотность растет к центру; разбив ее на бесконечное
количество сферических слоев, мы убеждаемся, что каждыйиз них притягивает
внешнюю точки так, будто вся его масса сосредоточена в центре, поэтому
суммирования сил не требуется: с высокой степенью точности Земля
притягивает внешние тела как точка.


Теорема 2. Если материальную точку поместить внутри однородной среды
(причем в любом месте, а не только в центре), то она не ощутит притяжения
этой сферы, поскольку силы, действующие на нее со стороны всех элементарных
частей сферы, в точности уравновесятся
Добавить в Одноклассники    

 

Rambler's Top100