ما هو الفضاء
دخلت البشرية الكون مئة عام. في عصرنا ، يحتاج كل شخص متعلم إلى معرفة ماهية الكون ، وأن يكون لديه فكرة عن العمليات التي تحدث في الكون.
قبل الشروع في عرض الحديث. أفكار حول الكون ، دعونا نكتشف معنى كلمة "الكون" نفسها. تعني كلمة "Cosmos" في اليونانية النظام والبنية والوئام (بشكل عام ، شيء مرتب). فهم فلاسفة اليونان القديمة كلمة "كوزموس" على أنها الكون ، معتبرين إياه نظامًا منسجمًا منظمًا. كان الفضاء يعارض الفوضى والفوضى. بالنسبة لليونانيين القدماء ، كانت مفاهيم النظام والجمال في الظواهر الطبيعية مرتبطة ارتباطًا وثيقًا. ظلت وجهة النظر هذه في الفلسفة والعلوم لفترة طويلة. لا عجب حتى كوبرنيكوس يعتقد أن مدارات الكواكب يجب أن تكون دوائر فقط لأن الدائرة أجمل من القطع الناقص.
لم يشمل مفهوم "الكون" أولاً عالم الأجرام السماوية فحسب ، بل شمل أيضًا كل ما نواجهه على سطح الأرض. عالم الطبيعة الشهير في القرن التاسع عشر. ابتكر ألكسندر همبولت العمل الأساسي كوزموس (5 مجلدات ، 1845-62) ، والذي لخص كل ما كان معروفًا عن الطبيعة بشكل عام.
في بعض الأحيان ، كان يُفهم الفضاء فقط على أنه نظام كوكبي يحيط بالشمس. في الحديث فيما يتعلق بهذا ، ظل مصطلح "نشأة الكون" في استخدام الكلمات ، والذي يشير عادةً إلى علم أصل النظام الشمسي ، وليس الكون بأكمله.
في كثير من الأحيان ، يُفهم الكون على أنه الكون ، يُعتبر شيئًا موحدًا ، ويخضع للقوانين العامة. هذا هو المكان الذي يأتي منه اسم علم الكونيات - وهو العلم الذي يحاول العثور على قوانين بنية وتطور الكون ككل. وهكذا ، في الاسمين "نشأة الكون" و "علم الكونيات" يُفهم الكون بمعنى مختلف.
من بداية الفضاء حقبة (منذ عام 1957 ، عندما تم إطلاق أول قمر صناعي في الاتحاد السوفياتي) ، اكتسبت كلمة "الكون" معنى آخر مرتبطًا بتحقيق حلم البشرية الطويل الأمد في الفضاء. الرحلات الجوية. بمصطلحات مثل "رحلة الفضاء" أو "رواد الفضاء" ، فإن الفضاء يتعارض مع الأرض. في الحديث في الفهم ، الكون هو كل ما هو خارج الأرض وغلافها الجوي. في بعض الأحيان يقولون "الفضاء الخارجي" ؛ في البلدان التي تستخدم اللغة الإنجليزية. اللغة ، - "الفضاء الخارجي" (الفضاء الخارجي) أو حتى "الفضاء" (الفضاء).
المساحة الأقرب والأكثر سهولة للبحث هي المساحة. الفضاء - الفضاء القريب من الأرض. من هذه المنطقة بدأ استكشاف الإنسان للفضاء ، وزارته الصواريخ الأولى ووضعت أول مسارات الأقمار الصناعية. رحلات الفضاء. السفن التي على متنها أطقم وخروج رواد الفضاء مباشرة إلى الفضاء. وسع الفضاء بشكل كبير من احتمالات استكشاف "الفضاء القريب". الفراغ كما يشمل البحث دراسة "الفضاء السحيق" وعدد من الظواهر الجديدة المرتبطة بتأثير انعدام الوزن والفضاء الآخر. العوامل في fiz.-chem. والبيولوجية. العمليات.
ما هو المادي طبيعة الفضاء القريب من الأرض؟ تتأين الغازات التي تشكل الطبقات العليا من الغلاف الجوي للأرض بفعل الأشعة فوق البنفسجية للشمس ، أي أنها في حالة البلازما. تتفاعل البلازما مع المجوس. مجال الأرض بحيث المغناطيس. يمارس الحقل ضغطًا على البلازما. مع المسافة من الأرض ، ينخفض ضغط البلازما نفسها أسرع من الضغط الذي يمارسه عليها المغناطيس الأرضي. حقل. نتيجة لذلك ، يمكن تقسيم قشرة الأرض البلازمية إلى قسمين. الجزء السفلي حيث يتجاوز ضغط البلازما الضغط المغناطيسي. يسمى المجال الأيونوسفير. هنا ، تتصرف البلازما بشكل أساسي مثل الغاز الطبيعي ، وتختلف فقط في التوصيل الكهربائي. يقع فوق الغلاف المغناطيسي - المنطقة التي يوجد فيها ضغط مغناطيسي. الحقل أكبر من ضغط الغاز في البلازما. يتم تحديد وتنظيم سلوك البلازما في الغلاف المغناطيسي بشكل أساسي بواسطة المجال المغناطيسي. الحقل ويختلف اختلافًا جوهريًا عن سلوك الغاز العادي. لذلك ، على عكس الأيونوسفير ، الذي يشار إليه باسم الغلاف الجوي العلوي للأرض ، يُشار إلى الغلاف المغناطيسي عادةً باسم الغلاف الكوني. الفضاء. حسب الفيزيائية في الطبيعة ، الفضاء القريب من الأرض ، أو بالقرب من الفضاء ، هو الغلاف المغناطيسي.
في الغلاف المغناطيسي ، ظاهرة التقاط جزيئات المغناطيس المشحونة. مجال الأرض ، والذي يعمل كمصيدة مغناطيسية طبيعية. هذه هي الطريقة التي تتشكل بها أحزمة إشعاع الأرض.
التنازل عن الغلاف المغناطيسي للفضاء. الفضاء يرجع إلى حقيقة أنه يتفاعل بشكل وثيق مع الكونية البعيدة. الأشياء ، وخاصة الشمس. الغلاف الخارجي للشمس - الاكليل - ينبعث منه تيار مستمر من البلازما - الرياح الشمسية. بالقرب من الأرض ، يتفاعل مع المجال المغناطيسي للأرض. المجال المغناطيسي (بالنسبة للبلازما ، المجال المغناطيسي القوي بما فيه الكفاية هو نفس الجسم الصلب) ، يتدفق حوله ، مثل تدفق غاز فوق صوتي حول عائق. في هذه الحالة ، تنشأ موجة صادمة ثابتة ، تقع مقدمتها على مسافة تقريبية. 14 نصف قطر الأرض (حوالي 100000 كم) من مركزها على جانب النهار. بالقرب من الأرض ، فإن البلازما التي مرت عبر مقدمة الموجة في حركة مضطربة فوضوية. المنطقة الانتقالية المضطربة تنتهي عند ضغط المغناطيس العادي. يتجاوز مجال الأرض ضغط البلازما المضطربة للرياح الشمسية. هذا خارجي. حدود الغلاف المغناطيسي ، أو المغناطيسية ، وتقع على مسافة تقريبًا. 10 أنصاف أقطار الأرض (60000 كم تقريبًا) من مركز الأرض من جانب النهار. من الجانب الليلي ، تشكل الرياح الشمسية ذيل البلازما للأرض (أحيانًا يطلق عليها بشكل غير دقيق ذيل الغاز). مظاهر النشاط الشمسي - التوهجات على الشمس - تؤدي إلى طرد المادة الشمسية على شكل حزم بلازما فردية. الجلطات التي تطير في اتجاه الأرض ، وتضرب الغلاف المغناطيسي ، تسبب ذلك لفترة قصيرة. ضغط متبوعًا بالتوسع. هذه هي الطريقة التي يتم بها إنشاء المغناطيس. تتسبب العواصف ، وبعض جزيئات المجموعة التي تخترق الغلاف المغناطيسي ، في حدوث الشفق القطبي ، وتعطيل الاتصالات الراديوية والتلغراف. يتم تسجيل الجسيمات الأكثر نشاطًا على أنها أشعة كونية شمسية (تشكل جزءًا صغيرًا فقط من التدفق الكلي للأشعة الكونية).
دعنا ننتقل إلى النظام الشمسي. ها هي أقرب أهداف الفضاء. الرحلات الجوية - القمر والكواكب. الفضاء بين الكواكب مليء بالبلازما منخفضة الكثافة ، والتي تحملها الرياح الشمسية. تعتمد طبيعة تفاعل بلازما الرياح الشمسية مع الكواكب على ما إذا كان للكواكب مغنطيس أم لا. حقل. Magn. إن حقلي كوكب المشتري وزحل أقوى بكثير من مجال الأرض ، وبالتالي فإن الغلاف المغناطيسي لهذه الكواكب العملاقة يمتد بشكل أكبر بكثير من الغلاف المغناطيسي للأرض. على العكس من ذلك ، فإن Magn. إن مجال المريخ ضعيف للغاية (أضعف بمئات المرات من مجال الأرض) لدرجة أنه بالكاد يقيد تدفق الرياح الشمسية الساقط في أقرب الطرق لسطح الكوكب. مثال على كوكب غير مغناطيسي هو كوكب الزهرة ، وهو خالي تمامًا من الغلاف المغناطيسي. ومع ذلك ، فإن تفاعل التدفق الأسرع من الصوت لبلازما الرياح الشمسية مع الغلاف الجوي العلوي لكوكب الزهرة في هذه الحالة يؤدي أيضًا إلى تكوين موجة صدمة.
مجموعة الأقمار الصناعية الطبيعية للكواكب العملاقة متنوعة للغاية. أحد أقمار كوكب المشتري ، آيو ، يافل. الأكثر نشاطا في البركان. فيما يتعلق بجسم النظام الشمسي. تيتان ، أكبر أقمار زحل ، له غلاف جوي كثيف إلى حد ما ، يكاد يضاهي كثافة الغلاف الجوي للأرض. ظاهرة غير عادية للغاية. وتفاعل هذه الأقمار الصناعية مع البلازما المحيطة بالأغلفة المغناطيسية للكواكب الأم. يمكن اعتبار حلقات زحل ، التي تتكون من كتل حجرية وجليدية مختلفة الأحجام ، وصولاً إلى أصغر جزيئات الغبار ، على أنها تكتل عملاق من الأقمار الصناعية الطبيعية المصغرة.
تتحرك المذنبات في مدارات طويلة جدًا حول الشمس. تتكون نوى المذنب من صخور فردية وجزيئات غبار مجمدة في كتلة من الجليد. هذا الجليد ليس عاديًا تمامًا ؛ فبالإضافة إلى الماء ، فإنه يحتوي على الأمونيا والميثان. علم. يشبه تكوين جليد المذنبات تكوين كوكب المشتري الأكبر. مع اقتراب المذنب من الشمس ، يتبخر الجليد جزئيًا ، مكونًا الذيل الغازي الضخم للمذنب. يتم إبعاد ذيول المذنب عن الشمس ، لأنها تتعرض باستمرار لضغط الإشعاع والرياح الشمسية.
شمسنا هي مجرد واحدة من العديد من النجوم التي تشكل نظامًا نجميًا عملاقًا - المجرة. وهذا النظام ، بدوره ، هو مجرد واحد من العديد من المجرات الأخرى. اعتاد علماء الفلك على الإشارة إلى كلمة "مجرة" كاسم علم لنظامنا النجمي ، ونفس الكلمة كاسم شائع - لجميع هذه الأنظمة بشكل عام. تحتوي مجرتنا على 150-200 مليار نجمة. توجد بطريقة تجعل المجرة على شكل قرص مسطح ، يتم إدخال كرة في منتصفها ، كما كانت ، بقطر أصغر من القرص. تقع الشمس على محيط القرص ، عمليا في مستوى تناسقه. لذلك ، عندما ننظر إلى السماء في مستوى القرص ، نرى شريطًا مضيئًا في سماء الليل - درب التبانة ، يتكون من نجوم تنتمي إلى القرص. يأتي اسم "المجرة" من الكلمة اليونانية galaktikos - حليبي ، حليبي وتعني نظام مجرة درب التبانة.
وجد علماء الفلك أن النجوم مجرة. القرص ، كقاعدة عامة ، تختلف في المادية. والكيمياء. لك من نجوم الكرة. يطلق على هذين النوعين من "السكان" في نظامنا النجمي. مسطحة وكروية. عناصر. في القرص ، بالإضافة إلى النجوم ، هناك أيضًا كمية الغاز والغبار بين النجوم. يستنتج من بيانات علم الفلك الراديوي أن قرص مجرتنا له هيكل حلزوني ، مشابه لذلك الذي يمكن رؤيته في صور المجرات الأخرى (على سبيل المثال ، سديم أندروميدا الشهير).
دراسة أطياف النجوم وحركاتها وغيرها من أطياف سانت-في مقابل النظري. جعلت الحسابات من الممكن إنشاء نظرية عن بنية النجوم وتطورها. وفقًا لهذه النظرية ، مصدر طاقة نجمي تحدث التفاعلات النووية في أعماق أحشاء النجم ، حيث تكون درجة الحرارة أعلى بآلاف المرات من درجة الحرارة على السطح. التفاعلات النووية في الفضاء وأصل الكيمياء. يتم دراسة العناصر من خلال الفيزياء الفلكية النووية. في مراحل معينة من التطور ، تقذف النجوم جزءًا من مادتها التي تنضم إلى الغاز بين النجمي. تحدث انبعاثات قوية بشكل خاص أثناء الانفجارات النجمية ، والتي يتم ملاحظتها على أنها انفجارات من المستعرات الأعظمية. غالبًا ما تتحول بقايا هذه الانفجارات إلى نجوم نابضة - نجوم نيوترونية يبلغ نصف قطرها تقريبًا. 10 كم بمغناطيسية فائقة القوة. الحقول التي تهيئ الظروف لظهور أغلفة مغناطيسية مضغوطة ولكنها قوية للغاية. من المفترض أن المغناطيس. النجم النابض في وسط سديم السرطان ، وهو كلاسيكي. مثال على أحد منتجات انفجار مستعر أعظم ، 1012 مرة أكبر من كثافة الأرض. في أنظمة النجوم الثنائية ، يمكن للنجوم النيوترونية أن تعبر عن نفسها كنجوم أشعة سينية نابضة. ما يسمى ب. بورستر - المجرة كائنات تتميز بمدى قصير متقطع. انفجارات من الأشعة السينية وأشعة جاما اللينة.
في حالات أخرى ، يمكن أن تشكل الانفجارات النجمية ثقوبًا سوداء - أجسامًا تسقط مادتها باتجاه المركز بسرعة قريبة من سرعة الضوء ، وبسبب تأثيرات النظرية العامة للنسبية (نظرية الجاذبية) ، يبدو أنه متجمد في هذا الخريف. لا يمكن للإشعاع الهروب من أعماق الثقوب السوداء. في الوقت نفسه ، تشكل المادة المحيطة بالثقب الأسود ما يسمى بـ. قرص التراكم ، وتحت ظروف معينة ، تنبعث الأشعة السينية. الإشعاع بسبب الجاذبية. جذب الطاقة إلى الثقب الأسود.
أثناء الانفجارات النجمية وبالقرب من النجوم النابضة ، تتسارع جزيئات البلازما الفردية وتكتسب طاقات هائلة. تساهم هذه الجسيمات في المكون عالي الطاقة للغاز بين النجمي - الأشعة الكونية. من حيث كمية المادة ، فإنها تشكل جزءًا صغيرًا جدًا ، ولكن من حيث الطاقة - جزء مهم جدًا من الغاز بين النجوم. الفراغ الأشعة ممسوكة في المجرة بواسطة المغناطيس. مجالات. يلعب ضغطهم دورًا مهمًا في الحفاظ على شكل المجرات. القرص. في الغلاف الجوي للأرض ، الفضاء تتفاعل الأشعة مع نوى ذرات الهواء مكونة العديد من الجسيمات النووية الجديدة. دراسة الفضاء يجب أن تُنسب الأشعة القريبة من سطح الأرض إلى الفيزياء النووية. توفر الأجهزة المأخوذة من الغلاف الجوي معلومات حول الفضاء الأساسي. الأشعة ، والتي تعتبر مهمة بالفعل لاستكشاف الفضاء. هذه هي البنية والجسدية. العمليات المميزة لمجرتنا.
دكتور. تظهر المجرات مجموعة متنوعة من الأشكال وعدد النجوم المتضمنة فيها ، وشدة e-mag. الإشعاع في نطاقات الطول الموجي المختلفة. أصل المجرات والأسباب التي تجعل المجرات المختلفة لها أشكال وأحجام معينة وما إلى ذلك فيزيائية. sv-va - واحدة من أصعب المشاكل الحديثة. علم الفلك وعلم الكونيات.
بالانتقال إلى نطاق أكبر ، ندخل منطقة لا يُعرف عنها سوى القليل حتى الآن. يتعامل علم الكونيات مع مشكلة بنية الكون وتطوره ككل. بالنسبة لها ، تعتبر أحدث إنجازات علم الفلك الراديوي ذات أهمية خاصة. تم اكتشاف مصادر موجات الراديو وضوء القوة الهائلة - الكوازارات -. في أطيافها ، يتم إزاحة الخطوط بقوة نحو النهاية الحمراء للطيف. هذا يعني أنهم بعيدون جدًا عنا - الضوء يأتي منهم لمليارات السنين. من خلال مراقبة النجوم الزائفة ، تتاح لعلماء الفلك الفرصة لدراسة الكون (metagalaxy) في المراحل الأولى من تطوره. من أين تأتي الطاقة الوحشية المنبعثة من الكوازارات أحد أكثر ألغاز العلم إثارة. دكتور. اكتشاف مهم - اكتشاف "الخلفية" لإشعاع التردد اللاسلكي ، واختراق الفضاء بالتساوي في جميع الاتجاهات. الفضاء. هذا البث الراديوي المتبقي هو من بقايا العصور القديمة ، مما يجعل من الممكن الحكم على حالة الكون منذ عدة بلايين من السنين.
للحديثة تتميز مرحلة تطور علوم الفضاء بزيادة هائلة في تدفق المعلومات الواردة. إذا كان في وقت سابق الفلكي أدركت الأدوات الضوء المرئي فقط ، والآن يتم الحصول على بيانات الفضاء من تحليل e-mag بأكمله. نطاق. لذلك ، معلومات عن المادية العمليات في الوسط النجمي يعطي دراسة الكونية الأولية. أشعة. كان من الممكن الكشف عن جميع جسيمات النيوترينو المخترقة القادمة من الشمس. في المستقبل ، من الممكن اكتشاف ودراسة النيوترينوات من أعماق الفضاء. يرتبط توسيع القنوات لتلقي المعلومات بإطلاق معدات المراقبة في الفضاء (الغلاف الجوي الخارجي وعلم فلك البالون ، والدراسات المباشرة للقمر والكواكب مع الأدوات التي يتم تسليمها إلى سطحها) ، وكذلك بتحسين الأرض معدات.
تفسر أهمية تنفيذ معدات البحث في الفضاء من خلال حقيقة أن الطبيعة وضعتنا في قاع المحيط الجوي ، مما ضيَّق من احتمالات دراسة الفضاء ، لكنه في الوقت نفسه يحمينا من أنواع عديدة من الفضاء. إشعاع. الغلاف الجوي ينقل المغناطيس الكهربائي. إشعاع على سطح الأرض فقط في فترتين ضيقتين للتردد ، أو ، كما يقولون ، "نوافذ": واحد - في منطقة الضوء المرئي ، والآخر - في نطاق الراديو. فقط بمساعدة الأدوات المأخوذة من الغلاف الجوي ، كان من الممكن تسجيل الأشعة السينية وأشعة غاما والأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء القادمة من الفضاء. الأمر نفسه ينطبق على الكون الأساسي. أشعة.
إن استخدام التلسكوبات الراديوية عالية القدرة ، التي جعلت من الممكن الحصول على نتائج مهمة مثل اكتشاف الكوازارات والنجوم النابضة ، ذا أهمية خاصة لزيادة كفاءة الرصدات الأرضية. ومع ذلك ، في البصري الكلاسيكي المنطقة (في منطقة الأطوال الموجية للضوء المرئي) ، تزداد قوة وحساسية الأدوات باستمرار ليس فقط بسبب زيادة قطر المرآة الرئيسية للتلسكوبات ، ولكن أيضًا بسبب إدخال طرق جديدة بشكل أساسي للكشف عن و تضخيم الضوء ، على سبيل المثال ، الإلكترون البصري. المحولات وأجهزة استقبال المصفوفة.
القفزة الهائلة في معرفة الكون التي حدثت في النصف الثاني من القرن العشرين ترجع أساسًا إلى الإدخال العميق في مجال العلوم الطبيعية بأكمله لإنجازات أحد العلوم الرائدة في عصرنا - الفيزياء. فيزيائي جديد أساليب البحث والاكتشاف في مجال سانت الأساسي في المادة أعطت علم الفلك الكثير من هذا الحديث. تحول علم الفلك في جزء كبير جدًا منه إلى الفيزياء الفلكية. كل الفضاء. يتم تفسير الظواهر - من الفضاء القريب من الأرض إلى الكون ككل - على أساس إنجازات العصر الحديث. الفيزياء. كل مجال جديد من مجالات الفيزياء وإنجازاته (الفيزياء الذرية والنووية ، فيزياء الجسيمات الأولية ونظرية المجال ، فيزياء البلازما ، الديناميكا المائية المغناطيسية ، إلخ) تجد على الفور تطبيقًا واسعًا في دراسة الفضاء ، حيث أن القوانين الفيزيائية المكتشفة على الأرض تحافظ تمامًا على قوتها في أعماق الفضاء.
من ناحية أخرى ، فإن الدراسة الفيزيائية العمليات التي تحدث في الكون العظيم. المقاييس تثري الفيزياء بشكل كبير. بين فيزياء المختبرات وفيزياء الفضاء هناك تبادل مستمر للأفكار العلمية. وهكذا ، فإن الإشعاع السنكروتروني ، المكتشف في مسرعات الجسيمات ، جعل من الممكن تفسير آلية الإشعاع من سديم السرطان والظواهر الكونية الأخرى. أشياء. بدوره ، Magn. الديناميكا المائية ، والتي نشأت فيما يتعلق بالفيزياء الفلكية. مشاكل ، تم تطويرها على نطاق واسع في المادية. المختبرات والتكنولوجيا. لأول مرة ، بدأ الفيزيائيون يتحدثون عن التفاعلات النووية الحرارية كمصادر للطاقة النجمية ، والآن أصبحت مشكلة إتقان هذه التفاعلات في المختبر والتكنولوجيا واحدة من المشاكل المركزية للعلم الحديث. الفيزياء.
ترتبط أحدث الاكتشافات في الفضاء (الكوازارات ، وانبعاث الراديو ، والنجوم النيوترونية ، وما إلى ذلك) بأعمق مشاكل الفيزياء. يعتقد العديد من الباحثين أن مزيدا من الدراسة للفضاء. ستعمل الأشياء والظواهر بشكل كبير على تعميق معرفتنا بأهم قوانين الطبيعة.
D.A Frank-Kamenetsky ،
ر 3. ساجديف.
