1. Как определить возрасты Солнца, Звезд, Вселенной? Каков диапазон временных интервалов во вселенной
2. Дайте представление о научной методологии и формировании критерия истины в разное время. чем отличается современная научная картина мира от классической? Как осуществляется преемственность идей и концепций
3. В чем состоит эффект Доплера и какова его роль в исследовании звезд, вселенной
4. Дайте понятие внутренней энергии. какие виды внутренней энергии вы знаете? Как изменяется внутренняя энергия? в чем сущность первого начала термодинамики
5. Приведите уравнение состояния идеального газа. Какая величина является мерой средней кинетической энергии молекул
6. Дайте понятие об обратимых и необратимых процессах. Приведите примеры. как строится термодинамика открытых систем? Дайте представление о прямой и обратной связи в сложной системе
7.Как возникает металлическая связь? Дайте представление о теории металлов (классической и квантовой), полупроводниках, диэлектриках и изоляторах
8.Поясните, как распределяется на земле солнечная энергия. дайте понятие о негэнтропии солнечного излучения
9.Поясните смысл гипотезы Планка о дискретном характере испускания света? Насколько были решены при этом противоречия в теории теплового излучения
10.Каково состояние солнца и его атмосферы? Каковы проявления и закономерности солнечной активности? В каком состоянии находится солнечное вещество? Каков состав солнечного излучения? Что такое солнечный ветер? Как он проявляется на Земле
В большинстве современных учебников, энциклопедий и справочников возраст Солнца оценивается в 4,5-5 миллиардов лет. Еще столько же ему отводится, чтобы «догореть».
В первой половине XX века развитие ядерной физики достигло такого уровня, что стало возможным рассчитывать эффективность различных термоядерных реакций. Как было установлено в конце 30-х годов, при физических условиях, существующих в центральной области Солнца и звезд, могут происходить реакции, приводящие к объединению четырех протонов (ядер атома водорода) в ядро атома гелия. В результате такого объединения освобождается энергия и, как следовало из расчетов, этим путем обеспечивается свечение Солнца в течение миллиардов лет. У звезд-гигантов, расходующих свое ядерное горючее (протоны) более расточительно, время жизни должно быть гораздо короче, чем у Солнца - всего десятки миллионов лет. Из этого был в те же годы сделан вывод о рождении таких звезд и в наше время. Относительно звезд меньшей массы, подобных Солнцу, многие астрономы продолжали придерживаться мнения, что все они, как и Солнце, образовались миллиарды лет тому назад.
В конце 40-х годов В.А. Амбарцумян использовал совершенно иной подход к проблеме определения возраста звезд. Он основывался на имевшихся в то время обширных наблюдательных данных о распределении звезд различных типов в пространстве, а также на результатах собственных исследований динамики звезд, то есть их движений в гравитационном поле, создаваемом всеми звездами Галактики.
В.А. Амбарцумяном были сделаны на указанной основе два важнейших не только для астрофизики, но и для всего естествознания вывода:
1. Звездообразование в Галактике продолжается и в настоящее время.
2. Рождение звезд происходит группами.
Сутки были первой естественной единицей меры времени, регулировавшие труд и отдых. Сначала сутки делили на день и ночь, и только много позже на 24 часа.
Звездные сутки определяются периодом вращения Земли вокруг своей оси относительно любой звезды.
Истинный полдень наступает на разных меридианах Земли в разное время, и для удобства принято соглашение о делении земного шара на часовые пояса, которые проходят через 15 градусов по долготе, начиная с меридиана Гринвича. Это – Лондонский меридиан 0 градусов долготы, и пояс назван нулевым (западноевропейским).
Секунда – общепринятая единица времени, примерно с периодом 1 с бьется сердце человека. Исторически эта единица связана с делением суток на 24 ч., 1 ч – на 60 мин, 1 мин – на 60 с.
Атомная секунда – интервал времени, в течение которого совершается почти 10 млрд колебаний атома Сs - (9 192 631 830).
Календарем называется система отчета длительных промежутков времени, в которой установлен определенный порядок счета дней в году и указано начало отчета.
При смене картины мира пересматриваются основные вопросы мироздания, структура знаний и место науки в жизни общества. Среди естественных наук в течение двух столетий, несомненно, лидировала физика, исследовавшая явления неживой природы, для которых проще построить схему или модель и дать математическое описание. В конце ХIХ – первой половине ХХ вв., когда результаты анализа и синтеза различных веществ существенно изменила жизнь общества, достойное место рядом с физикой заняла химия. Благодаря успехам физики и химии во второй половине ХХ в., положившим начало молекулярным исследованиям, произошел прорыв в биологии и медицине. Так естествознание приближается к человеку, распространяя свои методы на экономику, гуманитарную сферу знаний и искусство[1]. Именно так происходит формирование критерия истинности.
Современная научная картина мира отличается от классической тем, что новая картина мира, которая формируется, должна обрести универсальный язык, адекватный Природе[2].
В 1842 г. австрийский физик и астроном Кристиан Доплер (1803-1853) обнаружил зависимость частоты волнового импульса при движении источника волн относительно наблюдателя, названную эффектом Доплера. Многие не раз сталкивались с ним, когда слышали, как меняется звук предупреждающего свистка проносящегося мимо платформы поезда. Но эффект Доплера можно не только «слышать» но и «видеть», хотя бы в ванне или в пруду. Периодически погружая палец в воду, чтобы на поверхности образовались волны, равномерно перемещайте его в одном направлении движении. Следуя друг за другом, гребни волн будут сгущаться в направлении движения пальца и станут более разреженными с другой стороны. Значит, длина волны в направлении вперед станет меньше обычной, в направлении назад – больше.
Эффект Доплера имеет место для всех видов волн – звуковых в атмосфере, упругих в твердом теле, волн на воде, световых волн. Измерение доплеровского смещения в спектрах позволяет с большей точностью и не возмущая измерением движение и систему определить скорости движущихся объектов.
В 1848 г. французский физик Арман Физо (1819-1896) предположил использовать эффект Доплера для измерения радиальной составляющей скорости звезд по смещению спектральных линий (поэтому многие называют его эффектом Доплера-Физо). Физо обратил внимание, что в сплошном спектре движение не может вызывать заметных изменений, поэтому лучше обратиться к линейчатым спектрам, где можно измерять смещение. В 1867 г. английский астроном Уильям Хеггинс (1824-1910) обнаружил смещение водородной линии а спектре трубки Гейслера в лаборатории и заключил, что скорость звезды относительно Земли равна 66,6 км/с, а по отношению к Солнцу – 47,3 км/с[3].