Рефераты Главный персонаж Вселенной

Вернуться в Авиация и космонавтика

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