Содержание

Главная >> Физика. 11 класс. Пурышева

Глава 9. Элементы астрофизики

Применимость законов физики для объяснения природы небесных тел

В противоположность религиозным представлениям материалистический взгляд на мир указывает на непрерывное развитие всего сущего в природе как эволюционным, так и революционным путём. И действительно, астрономы обнаружили звёзды различного возраста, а также взрывные (революционные) процессы в звёздах и галактиках, порождающие качественно новые состояния материи. Благодаря этим процессам на определённом этапе развития Вселенной возникли условия, благоприятные для зарождения новой формы существования материи — жизни и её высшей формы — разумной жизни.

Пока трудно сказать, где и как часто встречается жизнь, тем более разумная, так как единственный известный пример — жизнь на Земле. Но на существование жизни и высокоразвитых цивилизаций во Вселенной указывает весь исторический ход развития представлений о месте человека во Вселенной: от религиозных догм о его уникальности и центральном положении во Вселенной, через рядовое положение Земли в Солнечной системе, Солнца — в Галактике, Галактики — среди других галактик до рядового положения земной цивилизации во Вселенной.

В настоящее время астрономы обнаружили свыше сотни планетных систем около других звёзд. И хотя современными методами удалось обнаружить в основном планеты с массами, сравнимыми с массами планет-гигантов, вполне разумно предположить, что у открытых планетных систем имеются планеты с массами, сравнимыми с земной. А на таких планетах возможна жизнь.

Поэтому астрономы пытаются искать внеземные цивилизации. Первые попытки их обнаружить были проведены в США в 1960 г., когда при помощи радиотелескопа с зеркалом диаметром 25 м разыскивали возможные искусственные радиосигналы из окрестностей двух близких звёзд — τ Кита и ε Эридана, похожих на Солнце. В СССР на радиотелескопе с диаметром 15 м и чувствительными приёмниками проведены аналогичные исследования нескольких звёзд, находящихся на расстоянии менее 30 пк. Были попытки «прослушать» и более далекие звёзды. Помимо этого посылались закодированные радиосигналы в направлении некоторых звёзд и звёздных скоплений. Пока результатов этих исследований нет.

Астрономические исследования самых разнообразных небесных тел и межзвёздной среды доказывают материальное единство Вселенной и возможность её познания.

Масштабная структура Вселенной

3. Видимую, исследованную часть Вселенной называют Метагалактикой. Теория, которая описывает свойства Метагалактики и Вселенной в целом, — общая теория относительности, разработанная Эйнштейном. Эту теорию ещё называют релятивистской теорией тяготения, так как она является обобщением теории тяготения Ньютона на большие массы и скорости движения вещества, сравнимые со скоростью света. Поэтому в предпоследней строке таблицы 39 для объекта Метагалактики — наблюдаемой части Вселенной записаны константы бис, играющие принципиальную роль в формировании Вселенной в максимально доступных наблюдениям масштабах.

Для объяснения природы более близких к нам объектов Вселенной применима классическая механика и теория гравитации, разработанные Ньютоном. Именно сила гравитации управляет движением небесных тел. По этой причине в предпоследней строке таблицы 39 записана константа G. Так как в этих масштабах скорости больших масс существенно меньше скорости света, то в разряд определяющих констант уже не вошла скорость света.

Для описания свойств и движения небольших небесных тел и объектов, сравнимых по размерам с человеком и даже клеткой, применима классическая механика Ньютона, в которой никак не фигурирует скорость света. Фундаментальной силой в этих масштабах является сила Кулона, которая определяет упругие свойства вещества и силу трения. В этих масштабах можно описать основные явления без учёта фундаментальных констант.

<<< К началу      Окончание >>>