Презентация на тему "Мегамир. Основные космологические и космогонические представления"

Ваша оценка презентации
Оцените презентацию по шкале от 1 до 5 баллов
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Рецензии

Добавить свою рецензию

Аннотация к презентации

Презентация по астрономии на тему "Мегамир. Основные космологические и космогонические представления" состоит из 50 слайдов. Она содержит очень большой объем информации об основных понятиях космологии и космогонии. Иллюстраций в ней практически нет - большая часть слайдов содержит текстовые блоки и материал, поданный в виде графиков и таблиц.

Краткое содержание

  • Вселенная. Основные представления о мегамире
  • Солнечная система
  • Гипотеза Канта-Лапласа
  • Звезды, их характеристики, источники энергии
  • Эволюция звёзд
  • Возникновение Вселенной. Теория Большого Взрыва
  • Галактики и метагалактики
  • Тонкая подстройка Вселенной. Антропный принцип

Содержание

  • Слайд 1

    Мегамир. Основные космологические и космогонические представления

  • Слайд 2

    Вселенная. Основные представления о мегамире

    • Вселенная – это совокупность всех форм материи и наблюдаемых явлений.
    • Космология – это наука о свойствах и эволюции вселенной.
    • Между мегамиром и макромиром нет строгой границы. Он начинается с расстояний около 107 м и масс 1020 кг.
    • Опорной точкой начала мегамира может служить Земля (диаметр 1,28×107 м, масса 6×1021 кг.

  • Слайд 3

     

    • Мегамир имеет дело с большими расстояниями, поэтому для их измерения вводят специальные единицы:
    • Астрономическая единица (а.е.) – среднее расстояние от Земли до Солнца, равное 1,5×1011м.
    • Световой год – расстояние, которое проходит свет в течение одного года, а именно 9,46×1015м.
    • Парсек (параллакс-секунда) – расстояние равно 206265 а.е. = 3,08×1016 м = 3,26 св.г.

  • Слайд 4

     

    • Небесные тела во Вселенной образуют системы различной сложности.
    • Звезда Солнце и движущиеся вокруг него 8 планет образуют Солнечную систему.
    • Все планеты – остывшие тела, светящиеся отраженным от Солнца светом.
    • В ясную ночь мы видим множество звезд, которые составляют маленькую часть звёзд, входящих в нашу Галактику.

  • Слайд 5

     

    • Основная часть звезд нашей галактики сосредоточена в диске, которую мы видим с Земли «сбоку» в виде туманной полосы – Млечного Пути.
    • Наша Галактика называется Млечный Путь ( слово галактика происходит от греческого слова «галактос» – молочный, млечный).

  • Слайд 6

     

    Масштабы Вселенной

  • Слайд 7

    Солнечная система

    • Все небесные тела имеют свою историю развития.
    • Возраст Вселенной равен 15…20 млрд. лет (среднее число – 18 млрд. лет).
    • Возраст Солнечной системы оценивается в 5 млрд. лет, возраст Земли – 4,5 млрд. лет.

  • Слайд 8

     

    • Восемь планет, вращающиеся вокруг Солнца принято делить на две группы: планеты Земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) и планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун).
    • Диаметр Солнечной системы равен приблизительно 6×1016 м: на этом расстоянии планеты удерживаются силой тяготения Солнца.

  • Слайд 9

     

    • Планеты Земной группы. Планеты Земной группы сравнительно невелики, медленно вращаются вокруг своих осей (сутки на Меркурии длятся около 60 земных суток, на Венере – 243 дня).
    • У этих планет мало спутников (у Меркурия и Венеры нет, у Земли – один, у Марса – два совсем небольших).

  • Слайд 10

     

    • У Меркурия атмосферы почти нет, очень плотная атмосфера Венеры состоит, в основном, из СО2, что приводит к сильному парниковому эффекту (температура на поверхности Венеры достигает 500 oK).
    • Земля имеет плотную азотно-кислородную атмосферу.
    • Атмосфера Марса состоит в основном из CО2, однако она сильно разрежена (давление в 150 раз меньше, чем давление на поверхности Земли).

  • Слайд 11

     

    • Поверхность планет Земной группы твёрдая, гористая. В Солнечной Системе только планеты Земной группы имеют твёрдую поверхность.
    • Химический состав планет Земной группы приблизительно одинаковый. Они, в основном, состоят из соединений кремния и железа.
    • В центре планет земной группы есть железные ядра разной массы. У этих планет есть магнитные поля.

  • Слайд 12

     

    • Земля движется по орбите со скоростью 30 км/с. Ось Земли наклонена к плоскости орбиты под углом 66о34''.
    • Земля сплюснута у полюсов, её форма близка к эллипсоиду вращения.

  • Слайд 13

    Планеты-гиганты

    • Планеты-гиганты. Планеты-гиганты располагаются за орбитой Марса. Это Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
    • Самый легкий гигант – Уран – в 14,5 раза тяжелее Земли.
    • Их особенность – большие размеры и Радиус Юпитера в 11 раз больше земного, а масса в 318 раз больше земной.
    • Планеты-гиганты имеют малую плотность. В среднем плотность планет гигантов 3-7 раз уступает плотности планет земной группы.

  • Слайд 14

     

    • У планет-гигантов нет твёрдой поверхности. Газы их больших атмосфер, с приближением к центру, постепенно переходят в жидкое состояние.
    • Эти планеты быстро совершают один оборот вокруг своей оси (10-18 часов). Причём, они вращаются слоями: слой планеты, расположенный рядом с экватором, вращается быстрее всего.

  • Слайд 15

     

    • Сами гиганты и их атмосферы состоят из легких элементов: водорода и гелия. Уран и Нептун содержат в себе метан, аммиак, воду и другие не слишком тяжелые соединения.
    • В центре гигантов есть небольшое твердое ядро, но оно относительно невелико.

  • Слайд 16

     

    • Планеты-гиганты окружены спутниками. У Сатурна открыто 61 спутник, у Урана – 27, у Юпитера – 63, у Нептуна – 12.
    • Кроме спутников, планеты-гиганты имеют кольца – скопления мелких частиц, которые вращаются вокруг планет и собравшихся вблизи плоскости их экваторов. Наиболее крупными обладает Сатурн – они были обнаружены еще в 17-м веке.

  • Слайд 17

    Малые планеты и кометы

    • Между орбитами Юпитера и Марса располагаются орбиты 5,5 тысяч небольших тел, именуемых астероидами.
    • Они не имеют правильной формы и по химическому составу близки к планетам земной группы.
    • Все известные астероиды вращаются вокруг Солнца в прямом направлении.

  • Слайд 18

     

    • Кометы, состоят из смеси замерзших газов и пыли (грязные снежки).
    • Приближаясь к Солнцу, кометы прогреваются, и с их поверхности начинают испаряться газы, которые светятся под воздействием солнечного излучения.
    • Кометы обладают малыми размерами и массами.

  • Слайд 19

    Солнце

    • Солнце, центральное тело солнечной системы, представляет собой раскалённый плазменный шар; Солнце - ближайшая к Земле звезда.
    • Масса Солнца в 332958 раз больше массы Земли. В Солнце сосредоточено 99,866% массы Солнечной системы.
    • Температура поверхности Солнца, 5770 oK.

  • Слайд 20

     

    • Направление вращения Солнца совпадает с направлением вращения вокруг него всех его планет.
    • Содержание водорода в Солнце по массе около 70%, гелия около 27%, содержание всех остальных элементов около 2,5%.
    • Более 70-ти химических элементов, найденных на Солнце, присутствуют в составе планет Солнечной системы, что доказывает единое происхождения Солнца и планет солнечной системы.
    • Источником энергии являются ядерные реакции превращения водорода в гелий, происходящие в недрах Солнца.

  • Слайд 21

     

  • Слайд 22

    Гипотеза Канта-Лапласа

    • Солнечная система образовалась из космического газопылевого облака.
    • Планеты образовались в результате отделения от раскаленного протосолнца газовых колец, их охлаждения и конденсации.
    • Кольца разделялись на несколько масс, образовавших затем разные планеты.

  • Слайд 23

    Звезды, их характеристики, источники энергии

    • Более 90% видимого вещества Вселенной сосредоточено в звёздах.
    • Звёзды и планеты были первыми объектами астрономических исследований.
    • Процессы эволюции звёзд и их внутреннее строение были поняты сравнительно недавно.

  • Слайд 24

    Характеристики звёзд

    Основными характеристиками звёзд являются:

    • масса,
    • радиус,
    • абсолютная величина, характеризующая ее светимость,
    • температура,
    • спектральный класс.

  • Слайд 25

     

    • Изучение спектров звёзд дает очень важную информацию о звёздах, об их химических свойствах, температуре.
    • В 1900-м году американский астроном Пикеринг ввёл понятие спектрального класса звёзды. Спектральные классы звёзд обозначаются буквами латинского алфавита O,В,А,F,G,К,М. Наше Солнце –это звёзда класса Gподкласса 2.

  • Слайд 26

     

    • Звёзды красного цвета (М) имеют температуруповерхности около 4000 oK.
    • Жёлтое солнце (G) нагрето уже до 6000 Ко, а горячие звёзды с температурами больше 10 тыс. oK видятся нам белыми и голубыми.
    • Температуры звёзд спектрального класса О достигают 40000 - 50000 oK.
    • Таким образом, спектральный класс звёзды, или её цвет, характеризует и её температуру.

  • Слайд 27

     

    • Важными характеристиками звезды являются её радиус и масса. Масса оценивается обычно в долях от массы Солнца, например, 1,2 Мс, т.е. в 1,2 раза больше массы Солнца.
    • Источником энергии звёзд типа Солнца является термоядерная реакция синтеза гелия из водорода, которая протекает при высоких температурах (порядка 1013 oK).
    • Светимость – полное количество энергии, излучаемой звездой за 1 секунду.

  • Слайд 28

    Эволюция звёзд

    • Самым распространенным элементом во Вселенной является водород. Второй по распространенности элемент – гелий.
    • Только малая часть водорода и гелия содержится в звёздах – основное их количество распределено в межзвёздном и межгалактическом пространстве.

  • Слайд 29

     

    • Распределение газа в межзвёздном пространстве неоднородно. Средняя плотность вещества в нашей Галактике – примерно 1 атом на 1 см3, но в отдельных областях эта плотность выше.
    • Там где количество вещества превосходит 1000 солнечных масс в этом месте возникают сильные гравитационные поля, и формируется газопылевое облако – глобула.

  • Слайд 30

     

  • Слайд 31

     

    Диаграмма Герцшпрунга-Рессела

  • Слайд 32

     

    Эволюционное движение обычной звезды

  • Слайд 33

     

    Схема жизни звезды

  • Слайд 34

     

    «Крабовидная туманность», которая образовалась после взрыва Сверхновой звезды.

  • Слайд 35

     

    Нейтронная звезда. «Нейтронизация» вещества происходит за счет сверхмощного сжатия звезды.

  • Слайд 36

     

    Нейтронные звёзды с периодом пульсации порядка 1,4 с называются пульсарами.

  • Слайд 37

     

    Схема жизни звезды

  • Слайд 38

     

    • При массах звёзд от 2 до 10 масс Солнца после вспышки Сверхновой скорость падения в поле тяжести такой звёзды становится равной скорости света, и звёзда сжимается до бесконечности.
    • Она перестает излучать, сохраняя способность притягивать всё, что оказывается в поле её тяготения. За это она и получила название «чёрная дыра».

  • Слайд 39

    Возникновение Вселенной. Теория Большого Взрыва

    • Основываясь на ОТО русские учёные А.А. Фридман и его ученик Г.А. Гамов создали теорию «Большого взрыва» для образования Вселенной.
    • Вселенная внезапно возникла 15-20 млрд. лет назад в очень малом, объеме огромной плотности (1093 г/см³ ) и температуры (1032 oK ) и стала стремительно расширяться. Размеры «зародыша» Вселенной равны 10-15 м.

  • Слайд 40

     

    • До самого взрыва не существовало ни вещества, ни времени, ни пространства.
    • В первую секунду образовалось излучение (фотоны), затем частицы вещества – кварки и антикварки. Из последних образовались протоны, антипротоны и нейтроны.
    • К исходу первой секунды, когда температура Вселенной упала до 10 млрд. градусов, образовались и некоторые другие элементарные частицы, в том числе электрон и позитрон.

  • Слайд 41

     

    • К третьей минуте из четверти всех протонов и нейтронов образовались ядра гелия.
    • Через несколько сот тысяч лет расширяющаяся Вселенная остыла настолько, что ядра гелия и протоны смогли удерживать возле себя электроны. Так образовались атомы гелия и водорода.
    • При расширении, в однородной Вселенной в разных местах образовывались случайные области, где вещество собиралось, и области, где его почти не было.
    • В местах таких уплотнений стали образовываться галактики и скопления галактик.

  • Слайд 42

    Галактики и метагалактики

    • Понятие «галактика» в современном языке обозначает огромную звёздную систему.
    • Наша Галактика – Млечный Путь. Число звёзд в ней – порядка триллиона (1012). Она имеет форму диска с утолщением в центре.
    • Диаметр нашей Галактики равен примерно 1021 м, масса Галактики - 1042 кг.
    • Метагалактика – это часть Вселенной, которая доступна нашим наблюдениям.

  • Слайд 43

     

    • Межзвёздное пространство заполнено электромагнитным и гравитационным полями и разреженным межзвёздным газом. Галактика вращается вокруг своего центра.
    • Линейная скорость движения Солнца вокруг центра Галактики равна 250 км/с. Полный оборот по своей орбите Солнце делает примерно за 200 миллионов лет (2•108 лет). Этот период называется галактическим годом.

  • Слайд 44

     

    • Разбегание галактик. В 1929 г. американский астроном Хаббл обнаружил, что расстояние между нашей Галактикой и другими галактиками увеличивается.
    • чем дальше галактики находятся друг от друга, тем с большей скоростью они разбегаются.

  • Слайд 45

     

    • Расширение проявляется только на уровне скоплений. Сами галактики не расширяются.
    • Таким образом, можно говорить лишь о расширении Вселенной.
    • Не существует центра, от которого происходит расширение.

  • Слайд 46

    Тонкая подстройка Вселенной Антропный принцип

    Тонкая подстройка Вселенной – это совокупность многочисленных случайностей, которые привели к развитию именно такой вселенной, какой мы её наблюдаем, и которая привела к появлению разумной жизни.

  • Слайд 47

     

    • Существование и развитие человека обусловлено закономерностями Вселенной, что он занимает во Вселенной привилегированное положение, т.е. Вселенная – дом человека.
    • Мир таков, каков он есть, потому что в противном случае некому было бы спрашивать, почему он таков.

  • Слайд 48

     

    Фундаментальные постоянные:

    • скорость света;
    • гравитационная постоянная;
    • постоянна Планка;
    • заряд электрона
    • масса электрона;
    • масса протона;
    • масса нейтрона;
    • три координаты;
    • безразмерная энтропия вселенной.

  • Слайд 49

     

    Структурные образования вселенной очень чувствительны к значениям фундаментальных постоянных, и небольшое их изменение привело бы к невозможности существования наблюдаемой вселенной.

  • Слайд 50

     

    • В 1958-м году Идлисом (СССР) сформулирован антропный принцип. 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.

Посмотреть все слайды
Презентация будет доступна через 45 секунд