На тему: «Физика звезд»

РЕФЕРАТ

по курсу «Концепции современного естествознания»

на тему: «Физика звезд»

Выполнил: студент 1 курса, очной

формы обучения, группы О-17-1

Иванова Кристина Павловна

Научный руководитель: к.п.н., доцент

Каткова Ольга Владимировна

Н. Новгород

Содержание

I. Введение

а) актуальность

б) цель

в) задачи

г) историография

 

II. Основная часть

 

III. Заключение

IV. Список использованной литературы

 

 

Актуальность

Я выбрала данную тему, потому что звездное небо во все времена занимало воображение людей. С глубокой древности человек стремился понять, и осмыслить устройство того большого мира, в котором мы живем. Даже сейчас, в современности, эта тема не потеряла своей актуальности.

 

Самые ранние представления людей о нем сохранились в сказках и легендах. Прошли века и тысячелетия, прежде чем возникла и получила глубокое обоснование и развитие наука о Вселенной, раскрывшая нам замечательную простату, удивительный порядок мироздания.

Цель

В полном объеме дать ответы на издавна интересующие людей вопросы: «Почему зажигаются звезды?», «Сколько их сияет в ночи?», «Далеко ли они от нас?», «Есть ли границы у звездной Вселенной?».

 

Задачи

1) Пополнить знания занимающихся об устройстве и предназначении звезд

2) Расширить кругозор

3) Дать точное определение тому, как устроены звезды

4) Изучить главные характерные черты звездной Вселенной

 

Историография

Для написания данного реферата, я решила использовать монографию В.В. Иванова «Физика звезд» в качестве главного источника информации, так как там в полном объеме отражена интересующая меня тема, присутствует большое количество разделов, из которых я могу выбирать. Также меня привлекло именно это учебное пособие, так как автор местами сохраняет стиль живой беседы с читателями. Эта монография содержит информацию для фундаментального понимание о сущности звезд, их предназначении и физические условия внутри звезд.

Звезда — это светящееся небесное тело, в котором происходят термоядерные реакции.

Именно за счёт слияния ядер атомов химических элементов, глав­ным образом ядер водорода с образованием ядер атомов гелия (это и есть термоядерная реакция), выделяется гигантское количество энер­гии. По своему физическому состоянию звёзды представляют собой массивные светящиеся газовые (плазменные) шары. Температура ве­щества в недрах звёзд измеряется миллионами градусов, а на их по­верхности — тысячами градусов. Именно звёзды представляют собой основную массу светящегося вещества во Вселенной.

 

Основная часть

I. Предисловие

Если в ясную, безоблачную ночь посмотреть вверх, то взгляду предстанет великолепная картина звездного неба. Тысячи мерцающих разноцветных огоньков складываются в причудливые фигуры, завораживая взор. В древности люди считали, что это горят фонарики, закрепленные на хрустальном небесном своде. Сегодня все мы знаем, что это не фонарики, а звезды. А что такое звезды? Почему они светят и как далеко от нас они находятся? Как рождаются звезды и как долго они живут? Об этом и многом другом – мой реферат.

 

 

II. Сущность и понятие звезды.

 

Звезды — это те объекты, которые дали имя науке Астрономия. Это не случайно. На нынешнем этапе эволюции мира они, несомненно, являются во многих отношениях самыми важными объектами Вселенной. Характеристика самых известных звезд представлена в таблице.(см. приложение №1)

Во-первых, в звездах сосредоточена большая часть массы светящегося

вещества галактик: в нашей Галактике — около 90%, в галактиках других типов часто и того больше.

Во-вторых, звезды являются важнейшими поставщиками энергии электромагнитного излучения во Вселенной. Кроме того, следует иметь в виду, что в обычных (не активных) галактиках — а их большинство — относительная энергетическая роль ядер на нынешнем этапе развития этих галактик ничтожна.

Это верно, в частности, для нашей Галактики. Значит можно утверждать, что звезды — это важнейшие энергетические установки Вселенной. На раннем этапе космологической эволюции, когда звезд еще не было, практически не существовало и никаких других элементов, кроме водорода и гелия. Ни Земля, ни другие планеты земной группы, состоящие в основном из тяжелых элементов, образоваться из этого первичного вещества не могли. Все, что окружает нас на Земле — и углерод, эта основа жизни, и кислород, которым мы дышим, и кремний, входящий в песок, по которому мы ходим, — словом, все элементы, кроме водорода и частично гелия, были синтезированы в ядерных топках звезд от примерно пяти до тринадцати миллиардов лет назад.[http://www.astro.spbu.ru/sites/default/files/BOOK1.pdf]

Таким образом, звезды являются главными объектами во Вселенной. Этот вывод подкреплен тем фактом, что в звездах содержится большинство вещества в нашей Галактике.

 

 

III. Гипотезы о рождении звезд

Первая попытка дать ответ на вопрос "из чего?" была сделана еще до изобретения телескопа, 400 лет тому назад? Тихо Браге считал, что появление новой звезды связано с внезапным сгущением туманообразной материи, рассеянной по всему Млечному Пути. Тихо казалось даже, что вокруг звезды образовалась некоторая "пустота" после того, как "туманный" материал был "вычерпан" звездой.

Прошло 200 лет, и трудами Вильяма Гершеля были заложены основы звездной астрономии. Он считал, что самосветящаяся материя, кажется, скорее способна, сгущаясь, образовать звезду, нежели быть обязанной звезде своим происхождением.

Иммануил Кант еще в 1755г. в своей знаменитой гипотезе о происхождении Солнечной системы утверждал, что она (в том числе и Солнце одна из Звезд) произошла из холодной пылевой туманности. Пьер Симон Лаплас почти одновременно с Гершелем (в 1796г.) высказал идею о происхождении Солнца из газовой туманности за счет ее сжатия в ходе вращения — тут уже фигурировал некий механизм, пытавшийся дать ответ и на вопрос "как".

Прошло еще сто лет. За это время были измерены расстояния до звезд, были установлены их температуры и физическое состояние, многое узнали астрономы и о природе газовых и пылевых туманностей.. Английский астроном Норман Локиер выдвинул в 1887г. гипотезу о происхождении звезд из метеорной пыли. Но большинство астрономов конца ХIХ в. разделяло идеи Гершеля о том, что звезды образуются путем сгущения вещества газовых туманностей.

Существенный сдвиг в этом вопросе произошел лишь в 1916—1919гг., когда Джемс Джинс опубликовал свои известные работы. Джинс рассматривал сферические и эллиптические галактики как последовательные стадии развития галактик вообще. По его мнению, вначале будущая галактика имеет почти сферическую форму и представляет собой настоящую газовую туманность. Лишь потом, по мере сжатия и уплощения туманности, происходит разделение ее на отдельные сгустки, туманность приобретает спиральную форму, плотность вещества в нитках спирали увеличивается, облегчая формирование звезд.

Спустя 10 лет Эдвин Хаббл разрешил внешние части многих галактик на звезды, а в дальнейшем было окончательно доказано, что все галактики состоят в основном из звезд. Это выбило почву из-под гипотезы Джинса об эволюции галактик. Но его соображения об условиях формирования звезд из газовой материи отнюдь не потеряли своего значения.

Джинс много занимался газовой динамикой, и это помогло ему сформулировать условия, необходимые для того, чтобы масса разреженного газа сгустилась в звезду. Это условие получило название принципа гравитационной неустойчивости.

Теория формирования звезд из газа за счет гравитационной неустойчивости, разработанная Джинсом, в течение более чем 30 лет была принята большинством астрономов, вошла во все учебники астрономии двадцатых— сороковых годов. [http://biofile.ru/bio/21661.html]

Таким образом, можно сделать вывод, что на протяжении веков выдвигались абсолютно разные точки зрения на предмет возникновения звезды. Тем не менее, была разработана основная формулировка, поясняющая возникновение звезды из газа за счет гравитационной устойчивости, которая была разработана Джинсом.