Масштабы вселенной. Вводный урок. Предмет астрономии Структура и масштабы вселенной презентация 11
Фундаментальные постоянные имеют именно те значения, при которых становится возможным существование во вселенной живых углеродных систем. В 1974 Картер: Слабый антропный принцип показывает возможность появления человека во вселенной: то, что мы предполагаем наблюдать, должно удовлетворять условиям, необходимым для присутствия человека в качестве наблюдателя развития вселенной, так как если бы мир был другим, человек бы не появился. Сильный антропный принцип утверждает необходимость: вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некоторой стадии эволюции обязательно появился бы человек как наблюдатель, то есть, при зарождении вселенной. Антропный принцип ничего не предсказывает, просто объясняет: Границы применимости физических законов и фундаментальных постоянных пока ограничиваются близлежащими галактиками, и науке не известно, будут ли они выполняться при больших масштабах. По этим физическим законам с физическими постоянными предполагается только углеродная жизнь с водой в качестве растворителя.
Основные концепции космологии
Основные понятия
Космология – учение о Вселенной в целом, основанное на результатах исследований, доступных для астрономических наблюдений.
Вселенная – весь существующий материальный мир, безграничный во времени и пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает материя в процессе своего развития.
Вселенная безгранична, но не бесконечна.
Метагалактика – часть Вселенной, доступная для астрономических наблюдений (т.е. те галактики, скорость «убегания» от нас которых меньше скорости света)
Вселенная существует около 15 млрд лет.
Существующие знания о Вселенной основаны на астрономических наблюдениях и на предположении о том, что законы природы, установленные на Земле, могут быть применены ко всей Вселенной.
Систематические целенаправленные наблюдения за Вселенной ведутся с момента появления первых телескопов (1609-1610 годы. Галилей).
Начиная с 1931 года, для изучения Вселенной используют также методы радиолокации – по отраженному радиосигналу определяют положение и скорость движения космического объекта.
Строение и масштабы Вселенной
Наиболее распространённым типом небесных тел являются звезды.
Невооружённым глазом в безлунную ночь можно видеть над горизонтом около 3 тыс. звёзд.
В настоящее время астрономы определили положения нескольких миллионов звезд и составили их каталоги.
Около 240 звезд имеют собственные имена (Вега, Альтаир, Сириус, Полярная и пр.)
Звезды распределены на небе не равномерно, а отдельными компактными группами – созвездиями. Под созвездиями понимают область неба в пределах некоторых установленных границ. Это сделано для удобства ориентировки на небесной сфере и обозначения звезд. Всё небо разделено на 88 созвездий.
Группы звёзд в созвездиях имеют устойчивую конфигурацию, т.е. взаимное расположение звезд в созвездии не изменяется с течением времени.
Есть три группы созвездий по происхождению их названий:
1. Связанные с древнегреческой мифологией
2. Связанные с предметами, на которые похожи фигуры, образуемые яркими звездами созвездий (Стрела, Треугольник, Весы, Лев, Рак, Скорпион, Большая медведица и др.)
Иногда в созвездии выделяют группу звезд с названием, отличным от названия созвездия – астеризм (например, Ковш в созвездии Малая Медведица).
Гигантские звёздные системы, состоящие из сотен миллиардов звёзд образуют галактику .
Солнечная система и окружающие её звезды составляют ничтожную часть нашей Галактики – Млечный Путь.
Ближайшие соседи нашей Галактики – Туманность Андромеды, Большие Магеллановы облака и Малые Магеллановы облака.
Кроме звёзд в состав галактик входят туманности – газопылевые скопления (межзвёздный газ, состоящий из атомарного водорода, и космическая пыль)
Американский астрофизик Э. Хаббл предложил следующую классификацию галактик:
Эллиптические галактики имеют форму сплюснутых сфероидов. Состоят в основном из старых звезд.
Спиральные галактики имеют форму спирали (Млечный Путь, Туманность Андромеды). В рукавах спиральных галактик находятся молодые звезды, идут процессы образования новых звезд.
Галактики неправильной формы (Магеллановы облака). Имеют разнообразную форму.
Млечный Путь относится к типу спиральных галактик, содержит около 150 миллиардов звезд (Солнцу около 4-4,5 млрд лет). 95% массы Галактики расположено около галактической плоскости. Поэтому если смотреть с торца, млечный Путь сосредоточен почти в одной плоскости. Экваториальная плоскость окружена звёздными скоплениями, которые называют «шаровыми скоплениями».
Пространство между галактиками и звездами внутри галактик заполнено очень разреженным веществом: межзвёздным газом, космической пылью, элементарными частицами, а также электромагнитным излучением.
В каждом кубическом сантиметре межзвездноо пространства в среднем находится один атом вещества. Для сравнения, в воздухе при нормальных условиях около 10 19 молекул в 1 см 3 .
При самом высоком вакууме, который может быть получен в лабораторных условиях (порядка 10 -12 мм. рт. ст.) в 1 см 3 содержится сто тысяч молекул.
Расстояния между звездами внутри галактик значительно больше размеров самих звезд.
Расстояния между галактиками сравнимы с размерами самих галактик.
Масштабы Вселенной столь велики, что использовать единицы длины, принятые в СИ, неудобно. Например, размеры нашей Галактики таковы, что луч света, распространяясь со скоростью 300000 км/с проходит расстояние от одного ее края до другого за сто тысяч лет.
В старой научной литературе:
Астрономическая единица (1 а.е.) – средний радиус орбиты Земли при её обращении вокруг Солнца.
1 а.е. = 150 млн км (расстояние от Солнца до Земли)
Наиболее удалённая от Солнца планета, Плутон, отстоит от него на расстоянии 40 а.е. Это размер Солнечной системы.
В популярной литературе:
Световой год – расстояние, которое свет проходит за одни земной год.
1 с.г. = 10000 млрд км = 10 трлн. Км.
В современной научной литературе:
Парсек (пк) – параллакс-секунда.
Секунда – единица измерения угла.
Параллакс – видимое изменение положения предмета вследствие перемещения точки наблюдения.
В астрономии различают:
· Суточный параллакс
· Годичный параллакс
· Вековой параллакс (оборот Солнца относительно ядра галактики)
По параллаксу небесных светил методами тригонометрии определяют расстояние до этих светил.
Парсек – расстояние, с которого радиус земной орбиты виден под углом в одну угловую секунду.
1 пк = 206265 а.е. = 3,3 с.г. = 33 мрлн км.
Самая близкая к Солнцу звезда – Проксима Центавра удалена от него на 1,3 пк.
Солнце удалено от центра нашей Галактики на расстояние 8000 пк.
Диаметр Млечного Пути составляет 40000 пк.
Самая близкая звезда в созвездии Андромеды находится на удалении 720000 пк.
Средняя плотность галактик в наблюдаемой части Вселенной – около 8-10 тысяч на один кубический миллион парсеков.
Типичная скорость относительного движения галактик – коло 1000 км/с
Оценочное время вероятного столкновения галактик составляет около 10 13 лет, что больше времени существования Вселенной в 1400 раз.
Пример Редже (итальянский физик; книга «Этюды о Вселенной»).
Пошаговое путешествие во Вселенной.
Следующий шаг больше предыдущего в 10000 раз. Сколько шагов до края Вселенной?
1й шаг – 4 м, потолок; 2й – 40 км, стратосфера; 3й – 400000 км, луна; 4й – 40 млрд км, граница Солнечной системы; 5й – 4,3 с.г., Альфа-Центавра; 6й – 40000 с.л., ядро Галактики; 7й – 400 млн с.л., центр космоса; 8й не получится – 40 млрд с.л. – но Вселенная родилась лишь 15 млрд лет назад.
Like Share 294 Views
Масштабы Вселенной:. В.А. Самодуров (ПРАО АКЦ ФИАН. Расстояния и размеры Массы Времена. Расстояния. Мы привыкли не задумываться о величине нашей Вселенной…. Расстояния – шагом марш!. Мы привыкли не задумываться о величине нашей Вселенной… Совершим пешую прогулку или поездку по ней?
Download Presentation
Масштабы Вселенной:
E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
No related presentations.
Presentation Transcript
В.А. Самодуров (ПРАО АКЦ ФИАН Расстояния и размеры Массы Времена
Мы привыкли не задумываться о величине нашей Вселенной…
Мы привыкли не задумываться о величине нашей Вселенной… Совершим пешую прогулку или поездку по ней? Наши самые быстрые сверхзвуковые пассажирские самолеты летают со скоростью приблизительно 2000 километров в час, скорость обычного автомобиля – 100 км в час, пешехода – 5 км в час. Как долго мы путеществовали бы хотя бы по ближайшим окрестностям Вселенной? – Орбита Луны проходит в 385 000 км. от Земли. Путешествие на самолете заняло бы на самолете 8 дней, на автомобиле – 160 дней, пешком – 9 лет! Впрочем, свет проходит данное расстояние всего за 1,3 секунды. – Солнце - на расстоянии 149 664 900 километров. И теперь уже – даже на самолете до Солнца нам добираться 8 с половиной лет, на автомобиле – 170 лет, а пешком – более 3 тысяч лет! Впрочем, свет проходит данное расстояние 500 секунд – 8 минут и 20 секунд! Ближайшая звезда – Проксима Центавра – расположена на расстоянии 4.3 световых года. То есть луч света со скоростью 300 тыс км сек идет оттуда более 4 лет. – на самолете – более 2 млн лет, – на автомобиле – 46 млн лет, – Пешком – более 900 млн лет! За все время существования Вселенной пешком мы прошли бы лишь около 60 св. лет! А ведь до ее видимого края – 13.7 млрд. св. лет…
Представим Солнце шаром размером в 1 метр (по пояс человеку). Тогда в этом масштабе: – Земля – в 100 метрах от него, размером примерно с мелкую вишню (8 мм), – Юпитер, размером с крупный апельсин (около 10 см), будет на расстоянии 500 метров. – Плутон будет на расстоянии около 4 км. – ближайшая звезда Проксима Центавра в этом масштабе будет от Солнца в 25 тысяч км. Многовато, уменьшим маштаб!
Представим Солнце размером с бильярдный шар (7 см) . Тогда в этом масштабе: – Меркурий будет от него находится в 2 м 80 см, – Земля: 7 м 60 см (её размер 0.64 мм - как маковое зёрнышко), Луна 0.1мм с диаметром орбиты 3см, – Плутон будет на расстоянии около 30метров. – ближайшая звезда Проксима Центавра в этом масштабе будет от Солнца в 2000 км. – размер Галактики будет 60 000 000 км. Снова - многовато! Даже если сделать Солнце размером с 1 пиксель на LCD-мониторе, то чтобы увидеть сразу же и Проксиму Центавра, потребуется монитор с диагональю около 8 километров.
Далее – чтобы лучше представить размер Галактики и Вселенной в целом – вновь уменьшаем масштаб, размер орбиты Земли до орбиты электрона в атоме водорода (0.53 * 10-8 см).Тогда ближайшая звезда будет находиться от Солнца на расстоянии 0.014 мм.А диаметр самого Солнца – 0.0046 ангстрема. Размер Галактики станет около 35 см, а от Солнца до чёрной дыры в центре 10 см (рукой подать!) . То есть, меняя масштабы, можно легко всё умозрительно представить, при последнем масштабе размер Вселенной (13.7 миллиарда св. лет) не такой большой, всего-то 47 км 950 м.
Макромира – да помогут нам логарифмы… Размеры Вселенной составляют около 30 миллиардов световых лет, или в метрах - 3×1026 . Размеры наименьшей элементарной частицы физиками оценивается в 10-16 м. Нейтрино – вплоть до 10-24 м. «Планковская длина» 10-35м Общее количество атомов в нашем теле - около 1028, а полное количество элементарных частиц (протонов, нейтронов и электронов) в наблюдаемой части Вселенной - примерно 1080. Если бы Вселенная была плотно набита нейтронами, так, чтобы нигде в ней не оставалось пустого места, то она вместила бы всего 10128 частиц
Единицы Размеры Вселенной составляют около 30 миллиардов световых лет, или в метрах - 3×1026 . Поэтому – астрономы используют свои единицы расстояний. 1″ Расстояние Земля-Солнце = 1 астрономической единице (а.е. или, по английски:a.u.) В прошлом месяце без лишних фанфар Международный астрономический союз (МАС) на XXVIII генеральной ассамблее, проходившей в Пекине (Китай), тайным голосованием трансформировал единицу в фиксированную, определив раз и (надеемся) навсегда её как 149 597 870 700 метров. 1 парсек Но: до ближайшей звезды – более 300 тыс. а.е.! Может, будем расстояние до звезд мерять в световых годах? 1 св. г. ≈ 86400 × 365.25 × 300 000 км = 9,467,280,000,000км ≈ 9.5 триллионов км Но, более логично – оттолкнуться от астрономической единицы. 1 парсек (Пк, в англ. нотации Pc) = расстояние, с которого 1 а.е. видна под углом 1″ Тогда – с 1 кПк (килопарсека) радиус земной орбиты равен 0.001 ″ , с МПк10-6 ″, с видимого края Вселенной мегапарсека 4 × 10-9 ″ 1 пк = 205982 а.е. = 30,814,526,974,157 км = 3.25 св. года
Вселенной Размеры Вселенной составляют около 30 миллиардов световых лет, или в метрах - 3×1026 . Сведем его в одну карту, и рассмотрим ее потом повнимательнее. На главном рисунке приведена "карманная карта Вселенной". Далее – на шести рисунках карта разрезана на равные части. По одной из осей откладывается расстояние от центра Земли. С одной стороны расстояние дано к единицах радиуса нашей планеты. С другой - в более привычных единицах: на карманной карте - это мегапарсеки, на шести отдельных листах шкала для удобства меняется (километры, астрономические единицы, парсеки, мегапарсеки).
Вселенной На первом листе мы видим Землю и ее ближайшие окрестности. Показаны основные деления внутреннего строения Земли. Над поверхностью мы видим множество точек - это искусственные спутники. Точки нанесены неслучайно, это реальные данные на момент полнолуния 12 августа 2003 г. Отдельно выделены МКС и Космический телескоп. Видна полоса спутников системы GPS и геостационарные спутники. Выше - Луна и спутник WMAP.
Вселенной На втором листе показана Солнечная система. Пояс астероидов представлен двумя сгущениями. Это связано с тем, что изображены лишь те малые планеты, что оказались вблизи небесного экватора. Т.к. плоскость эклиптики наконена к экватору, то мы и видим два сгуста вблизи 12 и 24 часов. В самом верху условно показана граница гелиопаузы и спутники, подлетающие к ней. Показаны и объекты пояса Койпера. Отдельно выделена комета Галлея.
Вселенной Третий лист самый скучный. Пусто от Плутона до ближайших звезд. Лишь облако Оорта.... Да и то, о нем мы имеем лишь косвенную информацию. Зато видно, как далеко до звезд. Даже летая от планеты к планете внутри нашей системы, мы смотрим на звезды как на недостижимые (пока) светила.
Вселенной Вот они - звезды! Показаны звезды каталога спутника Гиппаркос, попавшие в экваториальную зону, а также некоторые известные светила, скопления и туманности. Для ближайших звезд мы можем построить и объемную карты – кто способен на трехмерное зрение, может рассмотреть, как они расположены в пространстве относительно Солнца
Вселенной Приближаемся к границе нашей Галактики (она показана пунктирной линией, т.к. мы сильно смещены от центра, то граница, конечно же, несимметрична). Внутри Галактики показаны примечательные объекты: двойной радиопульсар, кандидат в черные дыры Cyg X-1, шаровое скопление М13. Выделен и центр Галактики. Вверху видим галактики Местной группы: Туманность Андромеды и всякая мелочь. В правом верхнем углу - М81. Это уже более далекая галактика.
Космология, мир галактик. В самом низу наше скопление в Деве (справа, там где М87). Далекие объекты образовали как бы два столба. Это связано с тем, что в плоскости Млечного Пути поглощение света слишком велико, а потому далекие галактики и квазары мы видим лишь вне плоскости нашей Галактики. Благодаря тому, что карта конформная, детали крупномасштабной структуры переданы адекватно. Видна старая "Великая стена" и "Слоановская великая стена" - более далекая и длинная. Поскольку нанесены реальные объекты, то на больших расстояниях картина становится неполной - мы видим только самые яркие источники (квазары Слоановского цифрового обзора, например). Внизу – крупномасштабная структура Вселенной в трехмерном виде. Расстояния в картинках, 6-я карта Вселенной
Вселенной Справа – некоторые скопления галактик на нашем небе. Вверху – скопление в созв. Дева. Внизу – крупномасштабная структура Вселенной в трехмерном виде.
Что такое маленькое во Вселенной Звезды Солнечная система Солнечная
Что такое маленькое во Вселенной
Повторение: Далее – чтобы лучше представить размер Галактики и Вселенной в целом – вновь – к наименьшему масштабу: – размер орбиты Земли до орбиты электрона в атоме водорода (0.53 * 10-8 см). – диаметр Солнца – 0.0046 ангстрема. Тогда ближайшая звезда будет находиться от Солнца на расстоянии 0.014 мм. Размер Галактики станет около 35 см, а от Солнца до чёрной дыры в центре 10 см (рукой подать!) . В таком масштабе размер Вселенной (13.7 миллиарда св. лет) не такой большой, всего-то 47 км 950 м. Наглядная модель: http://htwins.net/scale2/index.html
Повторение: Масштабный интервал размеров объектов Вселенной (от фундаментальной длины М. Планка - 10–35 м до предела видимой части Вселенной Метагалактики - 1027 м), расположенный на масштабной, и его масштабный центр
Вся масса наблюдаемой Вселенной -- 1056 г; сверхскопления галактик (по Вокулеру) -- 1052 г; гигантские скопления галактик, которые входят в сверхскопление, -- ...1048г. Средняя масса отдельной галактики сейчас оценивается каквеличина...1044 г. как гигантские пылевые облака с порядком массы 1040 г, звездные скопления обладают среднеймассой порядка 1036 г. звезды,несмотря на их ошеломляющее разнообразие, все-таки концентрируются по величине массы в пределах 1032 г. О планетах представление более расплывчато, поскольку нам известна, к сожалению, только одна семья планет. Но если отбросить крайние значения (Юпитер и Плутон), взять усредненную величину, то таким полномочным представителем окажется Уран 8,8 * 1028 г. спутники планет имеют массу порядка 1024 г. астероиды на диаграмме их распределения -- в интервале 1020 г для крупных и 1016 -- для мелких. …….. Хотя существуют еще ледяные кольца Сатурна с наиболее частым поперечником 0,6 метра и, следовательно, с порядком массы 10-4 г. Но еще более удивительно, что и на другом конце мировой шкалы в микромире показатели степени подчиняются такой же закономерности. Масса электрона -- 9,1 * 10-28 г, масса протонаи нейтрона -- 1,6 * 10-24. И даже масса покоя нейтрино, по предварительным результатам имеет порядок величины 10-32грамма.
Карл Саган -- известный американский ученый – составил ставший чрезвычайно популярным "космический календарь». Он разместил всю историю Вселенной, включая развитие жизни на Земле, на шкале условного космического года. При этом история собственно человеческой цивилизации охватывает практически один миг такого календаря – сотые доли секунды. Вот как это выглядит на трех таблицах. Таблица 1 Додекабрьские даты Большой Взрыв – 1 января Возникновение галактики Млечного Пути – 1 мая Возникновение Солнечной системы – 9 сентября Образование планеты Земля – 14 сентября Появление жизни на Земле – 25 сентября Образование древнейших земных гор – 2 октября Время образования древнейших ископаемых (бактерий и сине-зеленых водорослей) – 9 октября Возникновение полового размножения – 1 ноября Древнейшие фотосинтезирующие растения – 12 ноября Эукариоты (первые клетки, содержащие ядра) – 15 ноября
Таблица II Космический календарь Д е к а б рь Ч и с л а 1 Образование кислородной атмосферы на Земле. 5 Интенсивное извержение вулканов и образование каналов на Марсе. 16 Первые черви. 17 Конец докембрийского периода. Палеозойская эра и начало кембрийского периода. Возникновение беспозвоночных. 18 Первый океанический планктон. Расцвет трилобитов. 19 Период ордовика. Первые рыбы, первые позвоночные. 20 Силур. Первые споровые растения. Растения завоевывают сушу. 21 Начало девонского периода. Первые насекомые. Животные колонизируют сушу. 22 Первые амфибии. Первые крылатые насекомые. 23 Каменноугольный период. Первые деревья. Первые рептилии. 24 Начало пермского периода. Первые динозавры. 25 Конец палеозойской эры. Начало мезозойской эры. 26 Триасовый период. Первые млекопитающие. 27 Юрский период. Первые птицы. 28 Меловой период. Первые цветы. Вымирание динозавров. 29 Конец мезозойской эры. Кайнозойская эра и начало третичного периода. Первые китообразные. Первые приматы. 30 Начало развития лобных долей коры головного мозга у приматов. Первые гоминиды. Расцвет гигантских млекопитающих. 31 Конец плиоценового периода. Четвертичный (плейстоцен и голоцен) период. Первые люди.
Таблица III 31 декабря, Ч а с ы, м и н у т ы, с е к у нды Появление проконсула и рамапитека –возможных предков обезьян и человека 13.30.00 Первые люди 22.30.00 Широкое использование каменных орудий 23.00.00 Использование огня пекинским человеком 23.46.00 Начало последнего периода оледенения 23.56.00 Заселение Австралии 23.58.00 Расцвет пещерной живописи в Европе 23.59.00 Открытие земледелия 23.59.20 Цивилизация неолита -- первые города 23.59.35 Первые династии в Шумере и Египте, развитие астрономии 23.59.50 Открытие письма; государство Аккад; Законы Хаммурапи в Вавилонии; Среднее царство в Египте 23.59.52 Бронзовая металлургия; Микенская культура; Троянская война: Ольмекская культура; изобретение компаса 23.59.53 Железная металлургия; первая Ассирийская империя; Израильское царство; основание Карфагена финикийцами 23.59.54 Династия Цинь в Китае; империя Ашоки в Индии: Афины времен Перикла; рождение Будды 23.59.55 Евклидова геометрия; Архимедова физика; астрономия Птолемея; Римская империя; рождение Христа 23.59.56 Введение нуля и десятичного счета в индийской арифметике; упадок Рима; мусульманские завоевания 23.59.57 Цивилизация майя; династия Сун в Китае; Византийская империя; монгольское нашествие; крестовые походы 23.59.58 Эпоха Возрождения в Европе; путешествия и географические открытия, сделанные европейцами и китайцами времен династии Мин, введение экспериментального метода в науку 23.59.59
Широкое развитие науки и техники; появление всемирной культуры; создание средств, способных уничтожить род людской, первые шаги в освоении космоса и поиски внеземного разума -- Настоящий момент и в первые секунды Нового года Звездная эра эволюции Вселенной закончится примерно через 1014 лет. Этот срок в 10 тысяч раз больше времени, прошедшего якобы от начала расширения Вселенной до наших дней. Дальше наступит очередь галактик, состоящих из сотен и сотен миллиардов звезд. В центрах галактик, находятся сверхмассивные "черные дыры. Для будущего галактик существенны очень редкие в наше время события, когда какая-либо звезда в результате гравитационного взаимодействия с другими звездами приобретает большую скорость, покидает галактику и превращается в межгалактического странника. Звезды постепенно будут покидать галактику, а еецентральная часть будет понемногу сжиматься, превращаясь в очень компактное звездное скопление. В таком скоплении звезды будут сталкиваться друг с другом, превращаясь в газ, и этот газ в основном будет падать в центральную сверхмассивную дыру, увеличивая ее массу. Конечный этап -- это сверхмассивная "черная дыра", поглотившая остатки звезд центральной части галактики, и рассеивание около 90% всех звезд внешних частей в пространстве. Процесс разрушения галактик закончится примерно через 1019 лет, все звезды к этому времени давно погаснут и потеряют право именоваться звездами.
Среднее время жизни протона оценивается примерно в 1032 лет. Конечный продукт распада протона -- один позитрон, излучение в виде фотона, нейтрино и, возможно, одна или несколько электронно-позитронных пар. Итак, примерно через 1032 лет ядерное вещество полностью распадется. Из мира исчезнут даже погасшие звезды. Спустя 1032 лет все ядерное вещество полностью распадется, звезды и планеты превратятся в фотоны и нейтрино. И "черные дыры" не вечны. В поле тяготения вблизи"черной дыры" происходит, как мы знаем, рождение частиц; причему "черных дыр" с массой порядка звездной и больше возникаюткванты излучения. Такой процесс ведет к уменьшению массы"черной дыры", она постепенно превращается в фотоны, нейтрино,гравитоны. «Черная дыра" с массой в 10 масс Солнца испарится за 1069лет,а сверх массивная "черная дыра", масса которой еще в миллиард раз больше, -- за 1096 лет. Вследствие расширения Вселенной плотность излучения, как уже говорилось, падает быстрее плотности электронно-позитронной плазмы, и через 10100 лет станет доминирующей именно эта плазма, и, кроме нее, во Вселенной не останется практически ничего. В возрасте Вселенной 10100 лет в мире останутся практически только электроны и позитроны, рассеянные в пространстве с ужасающе ничтожной плотностью: одна частица будет приходиться на объем, равный 10185 объемам всей видимой сегодня.
Фотографиях с поверхности Марса следы высохшего ручья. Как сообщается на сайте ведомства 27 сентября, на снимках, сделанных марсоходом"Кьюриосити" в кратере Гейла, видна принесенная древним потоком галька. Последние новости астрономии, 09-10.2012:
Эксперименты по проекту "Радиоастрон"http://ria.ru/science/20120918/753411048.htmlРоскосмос объявил о начале приема заявок на научные эксперименты по проекту "Радиоастрон", сообщила пресс-служба Федерального космического агентства."Объявлен первый открытый конкурс приема научных заявок для наземно-космического интерферометра "Радиоастрон" на период наблюдений июль 2013 - июнь 2014 гг. включительно", - отмечается в сообщении. Последние новости астрономии, 2012.
Назад
Вперёд
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.
Цель: Формирование представления о строении Вселенной и месте планеты Земля во Вселенной.
Задачи: Образовательные : познакомить обучающихся с космологией, ввести внесистемные единицы измерения, используемые в космологии, познакомить с возрастом и размерами Вселенной, ввести понятие галактики, познакомить с видами галактик, сформировать представление о скоплениях галактик, о видах звёздных скоплений, об образовании туманностей во Вселенной, познакомить с применением спектрального анализа в космологии, сформировать знания о явлении красного смещения спектральных линий в спектрах галактик, о эффекте Доплера, о законе Хаббла, познакомить с Теорией Большого взрыва, ввести понятие критической плотности вещества.
Ход урока
Слайды 1-2
Перед обучающимися определяются цели урока, освещается ход урока и конечные результаты его проведения.
II. Мотивация учебной деятельности.
Знания строения и эволюции Вселенной помогают осознать место каждого из нас в этом мире и ту ответственность, которая лежит на нас за сохранность жизни и нашей уникальной планеты для будущих поколений людей.
III. Актуализация знаний.
Фронтальный опрос
- Какая называется ближайшая к планете Земля звезда? (Солнце)
- Сколько планет в Солнечной системе? (Восемь)
- Как называются планеты Солнечной системы? (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун)
- Какое место по удалённости от Солнца занимает планета Земля в Солнечной системе? (Планета Земля – третья планета от Солнца)
IV. Изложение нового материала.
Слайды 3-5. Космология. Внесистемные единицы измерения. Возраст и размер Вселенной.
“Вселенная - не имеющее строгого определения понятие в астрономии и философии. Оно делится на две принципиально отличающиеся сущности: умозрительную (философскую) и материальную, доступную наблюдениям в настоящее время или в обозримом будущем. Следуя традиции, первую называют Вселенной, а вторую - астрономической Вселенной, или Метагалактикой”. Сегодня мы познакомимся со строением астрономической Вселенной. И определим место нашей планеты Земля во Вселенной. “Вселенная является предметом исследования космологии”.
Расстояния и массы объектов во Вселенной очень велики. Космология использует внесистемные единицы измерения. 1 световой год (1 св. г.) – расстояние, которое проходит свет за 1 год в вакууме – 9,5 * 10 15 м; 1 астрономическая единица (1 а.е.) – среднее расстояние от Земли до Солнца (средний радиус земной орбиты) – 1,5 * 10 11 м; 1 парсек (1 пк) - расстояние, с которого средний радиус земной орбиты (равный 1 а. е.), перпендикулярный лучу зрения, виден под углом в одну угловую секунду (1") – 3 * 10 16 м; 1 масса Солнца (1 М o) – 2 * 10 30 кг.
Учёные определили возраст и размер Вселенной. Возраст Вселенной t=1,3 * 10 10 лет. Радиус Вселенной R=1,3 * 10 10 св.л.
Слайды 6-19. Галактики. Виды галактик. Скопления галактик.
В начале ХХ века стало очевидным, что почти всё видимое вещество во Вселенной сосредоточено в гигантских звёздно-газовых островах с характерным размером от нескольких кпк. Эти “острова” стали называть галактиками.
Галактики – это большие звёздные системы, в которых звёзды связаны друг с другом силами гравитации. Существуют галактики, включающие триллионы звёзд. “Эта группа галактик называется Квинтет Стефана. Однако только четыре галактики из этой группы, расположенные в трехстах миллионах световых лет от нас, участвуют в космическом танце, то сближаясь, то удаляясь друг от друга. Лишнего найти довольно просто. Четыре взаимодействующие галактики имеют желтоватую окраску и искривленные петли и хвосты, форма которых обусловлена влиянием разрушительных приливных гравитационных сил. Голубоватая галактика, расположенная на картинке вверху слева, находится гораздо ближе остальных, всего в 40 миллионах световых лет от нас”.
Существуют разные типы галактик: эллиптические, спиральные и неправильные.
Эллиптические галактики составляют примерно 25 % от общего числа галактик высокой светимости.
Эллиптические галактики имеют вид кругов или эллипсов, яркость плавно уменьшается от центра к периферии, не вращаются, в них мало газа и пыли, М 10 13 М o . Перед вами эллиптическая галактика М87 в созвездии Девы.
Спиральные галактики по внешнему виду напоминают две сложенные вместе тарелки или двояковыпуклую линзу. В них имеется как гало, так и массивный звездный диск. Центральная часть диска, которая видна как вздутие, называется балджем. Темная полоса, идущая вдоль диска – непрозрачный слой межзвездной среды, межзвездная пыль. Плоская дискообразная форма объясняется вращением. Существует гипотеза, что во время образования галактики центробежные силы препятствуют сжатию протогалактического облака в направлении, перпендикулярном оси вращения. Газ концентрируется в некоторой плоскости – так образовались диски галактик.
Спиральные галактики состоят из ядра и нескольких спиральных рукавов или ветвей, ветви отходят непосредственно от ядра. Спиральные галактики вращаются, в них много газа и пыли, М 10 12 М?
“Американское аэрокосмическое агентство НАСА завело собственный аккаунт в сети Instagram, где выкладываются фотографии с видами Земли и других уголков Вселенной. Потрясающие фотографии с телескопа Хаббл, самой известной Большой обсерватории НАСА, позволяют увидеть то, что никогда не было доступно человеческому глазу. Невиданные ранее далекие галактики и туманности, умирающие и рождающиеся звезды поражают воображение своим разнообразием, подталкивают к мечте о далеких путешествиях. Сказочные пейзажи из звездной пыли и газовых облаков открывают перед нами потрясающие по своей красоте загадочные явления”. Перед вами одна из красивейших спиральных галактик в созвездии Волосы Вероники.
В 20-е гг. ХХ века стало ясно: спиральные туманности - это огромные звездные системы, похожие на нашу Галактику и удаленные от нее на миллионы световых лет. В 1924 году Хаббл и Ричи разложили на звёзды спиральные рукава туманностей в Андромеде и Треугольнике. Было установлено, что эти ”внегалактические туманности” в несколько раз дальше от нас, чем поперечник системы Млечного Пути. Эти системы стали по аналогии с нашей называть галактиками. “Средняя по размерам галактика M33 называется также галактикой в Треугольнике по имени созвездия, в котором она находится. Она примерно в 4 раза меньше по радиусу, чем наша галактика Млечный Путь и галактика Андромеды. M33 находится недалеко от Млечного Пути и её прекрасно видно в хороший бинокль”.
“Галактика Андромеды - самая близкая к нашему Млечному Пути из гигантских галактик. Скорее всего, наша галактика выглядит примерно так же как и эта. Сотни миллиардов звезд, составляющих галактику Андромеды, вместе дают видимое диффузное свечение. Отдельные звезды на изображении являются в действительности звездами нашей Галактики, расположенными гораздо ближе удаленного объекта.”
“При наблюдении звёздного неба вдали от крупных городов на нём в безлунную ночь хорошо видна широкая светящаяся полоса – Млечный путь. Млечный путь тянется серебристой полосой по обоим полушариям, замыкаясь в звёздное кольцо. Наблюдения установили, что все звёзды образуют огромную звёздную систему (галактику)”. Галактика содержит две основных подсистемы, вложенные одна в другую: гало (её звёзды концентрируются к центру галактики) и звёздный диск (“две сложенные краями тарелки”). “Солнечная система входит в состав галактики Млечный путь. Мы находимся внутри галактики, поэтому нам трудно представить её внешний вид, но во Вселенной есть много других похожих галактик и по ним мы можем судить о нашем Млечном пути”. Галактика Млечный путь состоит из ядра, находящегося в центре галактики, и трёх спиральных рукавов.
“Исследования распределения звёзд, газа и пыли показали, что наш Млечный путь – галактика представляет собой плоскую систему, имеющую спиральную структуру”. Размеры нашей галактики огромны. Диаметр диска галактики около 30 пк (100 000 св.л.); толщина – около 1 000 св. л.
В нашей галактике около 100 млрд. звёзд. Среднее расстояние между звёздами в галактике около 5 св. лет. Центр галактики расположен в созвездии Стрельца. “В настоящее время астрономы тщательно изучают центр нашей галактики. Наблюдения за движением отдельных звёзд около центра галактики показали, что там, в небольшой области с размерами, сравнимыми с размерами Солнечной системы, сосредоточена невидимая материя, масса которой превышает массу Солнца в 2 млн. раз. Это указывает на существование в центре галактики массивной чёрной дыры”. Галактика Млечный путь вращается вокруг центра галактики. Один оборот вокруг центра галактики Солнце делает за 200 млн. лет.
Примерами неправильных галактик служат Большое Магелланово Облако и Малое Магелланово Облако – самые близкие к нам галактики, видимые невооружённым глазом в южном полушарии неба, вблизи Млечного пути. Эти две галактики являются спутниками нашей галактики.
У неправильных галактик отсутствует чётко выраженное ядро, нет вращательной симметрии, около половины вещества в них – межзвездный газ. При исследовании неба с помощью телескопов обнаружено множество галактик неправильной, клочковатой формы, похожих на Магеллановы Облака.
“В ядрах некоторых галактик происходят бурные процессы, такие галактики получили название активных галактик. В галактике М87 в созвездии Девы наблюдается выброс вещества со скоростью 3000 км/с, масса этого выброса составляет Эта галактика оказалась мощным источником радиоизлучения. Ещё более мощным источником радиоизлучения являются квазары. Квазары также являются мощными источниками инфракрасного, рентгеновского и гамма-излучения. А вот размеры квазаров оказались небольшими, около 1 а.е. Квазары не являются звездами; это яркие и очень активные ядра галактик, расположенные на расстоянии в миллиарды световых лет от Земли”. “В центре квазара находится сверхмассивная чёрная дыра, всасывающая в себя вещество - звезды, газ и пыль. Падая на чёрную дыру, материя формирует огромный диск, в котором разогревается от трения и действия приливных сил до гигантских температур”. “На сайте “Хаббла” была опубликована, вероятно, одна из самых детальных фотографий квазара на сегодняшний день. Это один из самых известных квазаров 3C 273, который находится в созвездии Девы”. Он стал первым открытым объектом такого рода; в начале 1960-х годов его обнаружил астроном Алан Сэндидж. “Квазар 3C 273 - самый яркий и один из самых близких квазаров: расстояние до него составляет примерно 2 миллиарда световых лет, а блеск позволяет увидеть его в любительский телескоп”.
Галактики редко бывают одиночными. 90 % галактик концентрируются в скопления, в которые входят от десятков до нескольких тысяч членов. Средний диаметр скопления галактик 5 Мпк, среднее число галактик в скоплении – 130. “В Местную группу галактик, размеры которой 1,5 Мпк, входит наша Галактика, Галактика Андромеды M31, Галактика Треугольника M33, Большое Магелланово Облако (БМО), Малое Магелланово Облако (ММО) – всего 35 галактик, связанных взаимной гравитацией. Галактики Местной группы связаны общим тяготением и движутся вокруг общего центра масс в созвездии Дева”.
Слайды 21-23. Звёздные скопления.
В галактике каждая третья звезда – двойная, имеются системы из трех и более звезд. Известны и более сложные объекты – звездные скопления.
Рассеянные звездные скопления встречаются вблизи галактической плоскости. Перед вами звёздное скопление “Плеяды”. Голубая дымка, сопутствующая “Плеядам”, – рассеянная пыль, отражающая свет звезд.
Шаровые скопления – старейшие образования в нашей Галактике, их возраст от 10 до 15 миллиардов лет и сравним с возрастом Вселенной. Бедный химический состав и вытянутые орбиты, по которым они движутся в Галактике, говорят о том, что шаровые скопления образовались в эпоху формирования самой Галактики. Шаровые скопления сильно выделяются на звездном фоне благодаря значительному числу звезд и четкой сферической форме. Диаметр шаровых скоплений составляет от 20 до 100 пк. М= 104 106 М?
Слайды 24-29. Межзвёздное вещество. Туманности.
Кроме звёзд, космических лучей (протонов, электронов, и ядер атомов химических элементов), которые движутся со скоростями, близкими к скорости света, в галактиках присутствует газ и пыль. Газ и пыль в галактике распределены очень не однородно. Помимо разреженных пылевых облаков, наблюдаются плотные тёмные облака пыли. Когда эти плотные облака освещены ярким звёздами, они отражают их свет, и тогда мы видим туманности.
“Команда Хаббла ежегодно выпускает сногсшибательную фотографию, чтобы отпраздновать годовщину запуска космического телескопа 24 апреля 1990 года. В 2013 году они представили миру фотографию известной туманности “Конская Голова”, которая находится в созвездии Ориона в 1500 световых годах от Земли”.
“В яркой туманности Лагуна находится множество различных астрономических объектов. К особенно интересным объектам относятся яркое рассеянное звездное скопление и несколько активных областей звездообразования”.
“Разноцветная Трёхраздельная туманность позволяет исследовать космические контрасты. Известная также как M20, она находится на расстоянии около 5 тысяч световых лет в богатом туманностями созвездии Стрельца. Размер туманности - около 40 св. л.”.
“Пока неизвестно, что освещает эту туманность. Особенно загадочным представляется яркая дуга в форме перевернутой буквы V, которая очерчивает верхний край похожих на горы облаков межзвездной пыли, находящихся около центра картинки. Эта напоминающая призрак туманность включает небольшую область звездообразования, заполненную темной пылью. Она была впервые замечена на снимках, полученных спутником IRAS в инфракрасном свете в 1983 году. Здесь показано замечательное изображение, полученное космическим телескопом Хаббл. Хотя на нем и видно много новых деталей, причину возникновения яркой, четкой дуги установить не удалось”.
Суммарная масса пыли всего 0,03 % полной массы галактики. Её полная светимость составляет 30 % от светимости звёзд и полностью определяет излучение галактики в инфракрасном диапазоне. Температура пыли 15 25 К.
Слайды 30-33. Применение спектрального анализа. Красное смещение. Эффект Доплера. Закон Хаббла.
Свет галактик представляет собой суммарный свет миллиардов звёзд и газа. Для изучения физических свойств галактик астрономы используют методы спектрального анализа. Спектральный анализ – физический метод качественного и количественного определения атомного и молекулярного состава вещества, основанный на исследовании его спектра. Астрономы используют метод спектрального анализа для определения химического состава объектов и их скорости движения.
В 1912 году Слайфер – американский астроном –
обнаружил в спектрах далёких галактик смещение
линий к красному концу. “Это явление было
названо красным смещением. При этом отношение
смещения спектральной линии к длине волны
оказалось для всех линий одинаковым в спектре
данной галактики. Отношение 
, где - длина волны спектральной
линии, наблюдаемой в лаборатории, характеризует
красное смещение”.
“Общепринятая в настоящее время интерпретация
этого явления связана с эффектом Доплера.
Смещение спектральных линий к красному концу
спектра вызвано движением (удалением)
излучающего объекта (галактики) со скоростью v
по направлению от наблюдателя. При малых красных
смещениях (z) скорость галактики может быть найдена
по формуле Доплера: 
, где c – скорость света в
вакууме”.
В 1929 году Хаббл установил, что вся система галактик расширяется. “По спектрам галактик установлено, что они “разбегаются” от нас со скоростью v , пропорциональной расстоянию до галактики:
v = H·r, где H = 2,4 * 10 -18 с -1 – постоянная Хаббла, r – расстояние до галактики (м)”.
Слайды 34-38. Теория Большого взрыва. Критическая плотность вещества.
Появилась теория расширяющейся Вселенной, согласно которой наша Вселенная возникла из сверхплотного состояния в ходе грандиозного взрыва и её расширение продолжается и в наше время. Около 13 млрд. лет назад всё вещество Метагалактики было сосредоточено в небольшом объёме. Плотность вещества была очень высокой. Такое состояние вещества назвали “сингулярным”. Расширение в результате “взрыва” (“хлопка”) привело к уменьшению плотности вещества. Стали формироваться галактики и звёзды.
Существует критическое значение плотности вещества, от которого зависит характер его движения. Критическое значение плотности вещества кр рассчитывается по формуле:
где H = 2,4 * 10 -18 с -1 – постоянная Хаббла, G = 6,67 * 10 -11 (Н * м 2)/кг 2 – гравитационная постоянная. Подставив числовые значения, получим кр =10 -26 кг/м 3 . При < кр - расширение Вселенной. При > кр - сжатие Вселенной. Усреднённая плотность вещества во Вселенной = 3 * 10 -28 кг/м 3 .
Человек всегда стремится познать окружающий его мир. Изучение Вселенной только началось. Многое ещё предстоит узнать. Человечество лишь в самом начале пути изучения Вселенной и её загадок. “Представляя Вселенную как весь окружающий мир, мы сразу делаем её уникальной и единственной. И вместе с этим лишаем себя возможности описать её в терминах классической механики: из-за своей уникальности Вселенная ни с чем не может взаимодействовать, она - система систем, и поэтому в её отношении теряют свой смысл такие понятия, как масса, форма, размер. Вместо этого приходится прибегать к языку термодинамики, употребляя такие понятия как плотность, давление, температура, химический состав”.
Для более подробного знакомства с этой информацией вы можете воспользоваться следующими источниками:
1). Физика. 11 класс: учеб. для общеобразоват. Учреждений: базовый и профил. уровни / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чагурин; под ред. В.И. Николаева, Н.А. Парфентьевой. - 19-е изд. – М. : Просвещение, 2010. – 399 с., л. ил. – (Классический курс). – ISBN 978-5-09-022777-3.;
4). http://www.adme.ru
Адрес нашего дома во Вселенной: Вселенная, Местная группа галактик, Галактика Млечный путь, Солнечная система, Планета Земля – третья планета от Солнца.
Мы любим нашу планету и будем беречь её всегда!
V. Первичное закрепление знаний.
Фронтальный опрос
- Как называется наука, изучающая строение и эволюцию Вселенной? (Космология)
- Какие внесистемные единицы измерения используются в космологии? (Световой год, астрономическая единица, парсек, масса Солнца)
- Какое расстояние называют световым годом? (Расстояние, которое проходит свет за один год)
VI. Самостоятельная работа.
Обучающимся предлагается самостоятельно решить задачу: Усреднённая плотность вещества во Вселенной = 3 * 10 -28 кг/м 3 . Рассчитайте критическое значение плотности вещества и сравните его с усреднённой плотностью вещества во Вселенной. Проанализируйте полученный результат и сделайте вывод о том, расширяется или сжимается Вселенная.
VII. Рефлексия.
Обучающимся предлагается оценить работу преподавателя и свою собственную работу на уроке путём рисования позитивных или негативных смайликов на выданных преподавателем листочках.
VIII. Домашнее задание.
Параграфы 124, 125, 126. Устно ответить на вопросы на стр. 369, 373.
Литература:
- Физика. 11 класс: учеб. для общеобразоват. Учреждений: базовый и профил. уровни / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чагурин; под ред. В.И. Николаева, Н.А. Парфентьевой. - 19-е изд. – М.: Просвещение, 2010. – 399 с., л. ил. – (Классический курс). – ISBN 978-5-09-022777-3.
- http://ru.wikipedia.org
- http://www.adme.ru
Масштабы Вселенной
(урок-лекция)
Цель урока: Сформировать представление у учащихся о мега-, макро- и микромире, их характеристиках и масштабах.
Задачи урока:
1. Сформировать у учащихся понимание терминов «мегамир», «макромир», «микромир», ввести единицу измерения световой год, объяснить причины существования границ познания мира.
Ход урока:
1. Организационный момент – 2 мин.
2. подготовка к восприятию нового материала - 10 мин
3. Изучение нового – 17 мин
4. Закрепление – 10 мин
5. Подведение итогов урока – 3мин
4. Домашнее задание- 3 мин
Раздел, который мы начинаем изучать «Структура природы: единство многообразия» (запись в тетрадь)
Давайте подумаем, что означает слово структура? (строение) Значит природу можно разделить на отдельные объекты, чтобы определить некоторые объекты мира и определить тему урока мы решим с вами кроссворд: (работа в парах, учащимся на парту раздаются листы с вопросами и сеткой кроссворда)
- Раскаленный плазменный шар (звезда)
2 Мельчайшая часть (частица)
3. Живое существо, способное мыслить, думать (человек)
4. Элементарная частица, имеющая наименьший отрицательный заряд (электрон)
5. Мельчайшая часть вещества, обладающая всеми ее химическими свойствами (молекула)
6. Небесное тело, движущееся вокруг Солнца (планета)
7. Естественный спутник Земли (Луна)
8. Гигантская звездная система (галактика)
9. Плод яблони (яблоко)
Какое слово выделено – Вселенная. Что оно означает?
Тема нашего урока: структура Вселенной
Вселенная - совокупность всех объектов, которые мы наблюдаем. (запись в тетрадь)
А каковы границы этого наблюдения?
Давайте построим шкалу размеров наблюдаемой нами Вселенной:
Линейные размеры, встречающиеся в мире . (данная шкала на экране, в работе используется кодоскоп)
L, м | ||
м е г а м и | 10 27 | пределы познания |
10 26 | радиус видимой части Вселенной (13 млрд.св. лет) |
|
10 25 | ||
10 24 | ||
10 23 | ||
10 22 | ||
10 21 | расстояние до ближайшей галактики (Магеллановы Облака 150 тыс.св. лет) |
|
10 20 | ||
10 19 | ||
10 18 | ||
10 17 | ||
10 16 | световой год (расстояние до ближайшей звезды 4 св.г) |
|
10 15 | ||
10 13 | размеры Солнечной системы |
|
10 12 | ||
10 11 | среднее расстояние от Солнца до Земли |
|
10 10 | ||
м а к р о м и | 10 9 | общая длина кровеносной системы человека |
10 8 | ||
10 7 | диаметр Земли |
|
10 6 | ||
10 5 | ||
10 4 | наибольшая глубина океана (Марианская впадина 11022м) |
|
10 3 | наибольшая высота гор (Эверест 8848м) |
|
10 2 | ||
10 1 | ||
10 0 =1 | рост человека |
|
м и к р о м и р | 10 -1 | |
10 -2 | ||
10 -3 | толщина волоса |
|
10 -4 | ||
10 -5 | ||
10 -6 | диаметр эритроцита |
|
10 -7 | длина волны видимого света |
|
10 -8 | ||
10 -9 | ||
10 -10 | диаметр атома |
|
10 -11 | ||
10 -12 | ||
10 -13 | ||
10 -14 | диаметр ядра атома |
|
10 -15 | диаметр протона |
|
10 -16 | ||
10 -17 | ||
10 -18 | диаметр электрона |
|
10 -19 | пределы познания |
С ребятами обсуждается таблица: 1. область макромира: от 1м до 10 9 м
2. область мегамира: от 10 10 м до 10 27 м, вводится понятие
1 св. год – это расстояние, которое проходит свет за один год
1 св.г = 3000 000км/с × 3600с × 24 ч × 365, 25 сут = 9 467 280 000 000 км = 10 13 км = 10 16 м (запись в тетрадь)
Объясняются границы познания: т.к. наша Вселенная родилась 13 млрд. лет тому назад, поэтому свет от более удаленных объектов еще не дошел до нас.
- область микромира: от 10 -1 м до 10 -19 м, предел познания объясняется тем, что современные методы изучения структуры частиц основаны на наблюдениях за столкновением между частицами, этим частицам необходимо сообщить очень большие энергии, т.к на малых расстояниях частицы отталкиваются. Большие энергии сообщаются частицам в ускорителях, размеры которых должны быть с земной шар (в настоящее время адронный коллайдер имеет размер около 27 км)
закрепление: учащимся предлагается разделить страницу в тетради на 3 части
Макромир
