Рождение звезд из газо-пылевых облаков межзвездной среды (стр. 2 из 2)

Звезда - плазменный шар

Вещество звезд представляет собой плазму находится в ином состоянии, чем вещество в привычных для нас земных условиях. Плазма — это четвертое (наряду с твердым, жидким газообразным) состояние вещества, представляющее coбой ионизированный газ, в котором положительные (ионы) и отрицательные заряды (электроны) в среднем нейтрализуют друг друга. В земных условиях плазма встречается очень редко — в электрических разрядах в газах, молнии, в процессах горения и взрыва и др. Около Земли плазма существует в виде солнечного ветра, радиационных поясов, ионосферы и др. Зато во Вселенной в состоянии плазмы находится подавляющая часть вещества. Кроме звезд это — межзвездная среда, галактические туманности и др. Итак строго говоря, звезда — это не просто газовый шар, а плазменный шар. Звезда — динамическая, направленным образом изменяющаяся плазменная система.

Высокая светимость звезд, поддерживаемая в течение длительного времени, свидетельствует о выделении в них огромных количеств энергии. Современная физика указывает на два возможных источника энергии - гравитационное сжатие, приводящее к выделению гравитационной энергии, и термоядерные реакции, в результате которых из ядер легких элементов синтезируются ядра более тяжелых элементов, и выделяется большое количество

энергии.

Как показывают расчеты, энергии гравитационного сжатия было бы достаточно для поддержания светимости Солнца в течение всего лишь 30 млн. лет. Но из геологических и других данных следует, что светимость Солнца оставалась примерно постоянной в течение миллиардов лет. Гравитационное сжатие может служить источником энергии лишь для очень молодых звезд. С другой стороны, термоядерные реакции протекают с достаточной скоростью лишь при температурах, в тысячи раз превышающих температуру поверхности звезд. Так, для Солнца температура, при которой термоядерные реакции могут выделять необходимое количество энергии, составляет, по различным расчетам, от 12 до 15 млн. Такая колоссальная температура достигается в результате гравитационного сжатия, которое и «зажигает» термоядерную реакцию. Таким образом, наше Солнце является медленно горящей водочной бомбой.

В ходе жизни звезды ее химический состав и распределение химических элементов значительно изменяются. Изменяется и физическое состояние звездного вещества. На поздних стадиях развития звездное вещество переходит в состояние вырожденного газа, а иногда и нейтронного вещества (пульсары — нейтронные звезды, барстеры — источники рентгеновского излучения и др.). Вырожденный газ образуется при сильнейшем сжатии вещества в недрах звезды, когда атомы оказываются настолько упакованными, что их электронные оболочки начинают проникать одна в другую. Электроны срываются с орбит и свободно движутся между ядрами атомов. А ядра образуют решетку, придавая вырожденному газу физические свойства, характерные для металлов. Если давление будет продолжать повышаться, то электроны вдавливаются в ядра, взаимодействуют с протонами и превращаются в нейтроны. Так образуется нейтронное вещество в недрах звезд.

Межзвездная среда

Хотя даже в мощные оптические телескопы мы видим в нашем галактическом пространстве лишь звезды и разделяющую их темную «бездну», на самом деле межзвездное галактическое пространство не является абсолютной пустотой, оно заполнено материей, веществом и полем.

Межзвездная среда состоит на 90% из межзвездного газа, который довольно равномерно перемешан с межзвездной пылью (около 1 % массы межзвездной среды), а также космических лучей, пронизывается межзвездными магнитными полями, потоками ^Нейтрино, гравитационного и электромагнитного излучения. Все компоненты межзвездной среды влияют друг на друга (космические лучи и электромагнитное поле ионизируют и нагревают межзвездный газ, магнитное поле определяет движение газа и др.). Проявляет себя межзвездная среда в ослаблении, рассеянии, поляризации света, поглощении света в отдельных линиях спектра, радиоизлучении, инфракрасном, рентгеновском и гамма-излучениях оптическое, через оптическое свечение некоторых туманностей и др. Основная составляющая межзвездной среды – межзвездный газ , который, как и вещество звезд, состоит главным образом из атомов водорода (около 90% всех атомов) и гелия (около 8%); 2% представлены остальными химическими элементами (преимущественно кислород, углерод, азот, сера, железо и др.). Межзвездный газ существует как в атомарном, так и в молекулярном состоянии (наиболее плотные и холодные части межзвездного газа). Концентрация межзвездного газа неравномерна. Есть области, где она составляет всего 10 -3 частиц в 1 куб.см, зато в облаках межзвездного газа она может достигать 10 12 частиц на 1 куб.см. В среднем в 1 куб. см галактического пространства содержится один атом межзвездного газа. Общая масса межзвездного газа в нашей Галактике равна примерно 4 млрд. масс Солнца, что составляет примерно 2 % всей массы вещества Галактики. Из этого вещества ежегодно образуется примерно 10 новых звезд.

Межзвездный газ обычно перемешан с межзвездной пылью (которая представляет собой твердые мельчайшие тугоплавкие частицы, содержащие водород, кислород, азот, силикаты, железо), образуя газо-пылевые образования, облака.

Межзвездная

Задание 2. Фундаментальные материальные поля и

проблема физического вакуума.

Задание 3.Естествознание и техногенная цивилизация.

17.1.1. Естествознание как революционизирующая сила цивилизации

Естествознание — один из важнейших двигателей общественного прогресса. Будучи основным фактором материального производства, естествознание выступает мощной революционизирующей силой. Великие научные открытия (и тесно связанные с ними технические изобретения) всегда оказывали колоссальное (и подчас совершенно неожиданное) воздействие на судьбы человеческой истории. Такими были, например, открытия в XVII в. законов механики, позволившие создать всю машинную технологию цивилизации; открытие в XIX в. электромагнитного поля и создание электротехники, радиотехники, а затем и радиоэлектроники; создание в XX в. теории атомного ядра, а вслед за ним открытие средств высвобождения ядерной энергии; раскрытие в середине XX в. молекулярной биологией природы наследственности (структуры ДНК) и Появившиеся благодаря этому возможности генной инженерии по Управлению наследственностью; и др. Большая часть современной Материальной цивилизации была бы невозможна без участия в ее Издании научных теорий, научно-конструкторских разработок, ¹4>едсказанных наукой технологий и др.

Однако у современных людей наука вызывает не только восхищение и преклонение, но и опасения. Часто можно услышать, что

наука приносит человеку не только блага, но и несчастья. Загпя нение атмосферы, катастрофы на атомных электростанциях, _Пп вышение радиоактивного фона в результате испытаний ядер'ног оружия, «озонная дыра» над планетой, исчезновение многих ви дов растений и животных — эти и другие экологические проблемы люди склонны объяснять самим фактом существования науки Но дело не в науке, а в том, в чьих руках она находится, какие социальные интересы за ней стоят, какие общественные и государственные структуры направляют ее развитие.

Нарастание глобальных проблем человечества повышает ответственность ученых за судьбы человечества. Вопрос об исторических судьбах и роли науки в ее отношении к человеку, перспективах его развития никогда так остро не обсуждался, как в настоящее время, в условиях нарастания глобального кризиса цивилизации. Старая проблема гуманистического содержания познавательной деятельности («проблема Руссо») приобрела новое конкретно-историческое выражение: может ли человек (и если может, то в какой степени) рассчитывать на науку в решении глобальных проблем современности? Способна ли наука помочь человеку избавиться от того зла, которое несет в себе современная цивилизация, техноло-гизируя его образ жизни?

Наука — это социальный институт, и он теснейшим образом связан с развитием всего общества. Сложность, противоречивость современной ситуации в том, что наука безусловно причастна к порождению глобальных, прежде всего экологических, проблем цивилизации (не сама по себе, а как зависимая от других структур часть общества); в то же время без науки, без дальнейшего ее развития решение этих проблем в принципе невозможно. Это значит, что роль науки в истории человечества постоянно возрастает, поэтому умаление роли науки, естествознания в настоящее время чрезвычайно опасно — оно обезоруживает человечество перед нарастанием глобальных проблем современности. К сожалению, такое умаление подчас имеет место, оно представлено определенны ми умонастроениями, тенденциями в системе духовной культурь •