*Лето в самом разгаре. В окрестностях Хогвартса явно чувствовалась атмосфера каникул.
Солнце добросовестно прогревало замок, озеро и опушку Запретного Леса. Вряд ли оно было в полном объёме способно проникнуть под кроны деревьев леса, но уж на опушке оно увлечённо делало своё дело, как магнит притягивая студентов и подталкивая присесть под тенью деревьев.
Домашние задания не тревожили умы хогвартчан, ни студентов, ни преподавателей. Лень, подогреваемая солнечными лучами властвовала просторами Хогвартса безраздельно, выигрывая всё более широкую аудиторию.
Профессора Астрономии это тоже коснулось. Вот уже месяц находясь в состоянии постоянной психологической дуэли со своей ленью, Грегори всё же пытался найти силы на факультатив. Да и союзников у Лени было куда больше - обстоятельства и последствия несчастного случая, произошедшего на берегу Озера, так же сыграли немаловажную роль в этой борьбе.
Но здравый смысл =), в совокупности с кайфом от задавания домашних заданий и не меньшим кайфом от их проверки, всё же умудрились, если не победить окончательно, то хотя бы вынудить Лень занять оборонительные позиции и сконцентрироваться на разработке нового плана.
Воспользовавшись слабостью противника, Грегори сам перешёл в наступление, и всё-таки заставил себя написать лекцию.
Греясь в лучах пробивающегося через окно кабинета Астрономии солнца, профессор сидел на краю своего стола, пытаясь угадать, сколько студентов так же будут в силах побороть свою собственную лень и проделать долгий путь по ступенькам Астрономической Башни в кабинет.*
Доброго времени суток, всем выспавшимся и не выспавшимся. Я надеюсь, Ваш организм не понёс слишком больших потерь в борьбе с ленью и вы в состоянии слушать и слышать.
Лекция - факультативная, и было бы справедливо вознаградить ваши усилия и стремления к знаниям не только материалом лекции.
*Подойдя к стене кабинета, именно к той, где имеется большое количество потайных дверей и шкафов, профессор касается стены волшебной палочкой, как бы намечая углы прямоугольника. Уже знакомая некоторым короткая зеленоватая вспышка отмечает периметр прямоугольника и в следующую минуту потайной шкаф-холодильник открывает ряды бутылок. Запотевшие бутылки недвусмысленно демонстрируют свою охлаждённость.*
Это немецкий тонизирующий напиток
Schwepsss...
*В ответ на оживлённое шуршание, доносящееся с задних рядов кабинета,*Нет, он безалкогольный, только тонизирующий. Но вам всё равно понравится =). Кто желает охладиться - милости прошу.
А теперь от полезного к приятному - к теме сегодняшней лекции.
Солнечная система.
Солнечная Система. Кто не знает, что скрывает под собой это название. Она огромная и одновременно маленькая, относительно молодая и старая. Она - дом для всех нас - для всех живых организмов Вселенной, в существовании которых мы не сомневаемся, все остальные пока не в счёт =).
С Солнечной системы начиналось познание наших предков в области Вселенной. Вы помните, что её не всегда представляли так, как мы это делаем сейчас. Систему мира представляли и как Твёрдую сферу с Землёй внутри, и как слонов и черепах, и как планетарную систему, центром которой является Земля.
Но что же нас движет дальше, что формирует наше понимание мира и его устройства? Несколько вещей: любопытство, наблюдения, эксперименты и аналитическое мышление. И всё это формирует знание.
Что мы знаем про Солнечную систему?
Исходя из имеющихся данных, возраст Солнечной системы оценивается чуть меньше 4,6 миллиардов лет, что делает её представителем "молодого и почти уже среднего возраста" во Вселенной, возраст которой оценивается в 13,6 миллиардов лет.
Где мы находимся?
Точнее, где находится наш дом - Солнечная Система. В галактике
Млечный Путь Солнечная Система обитает примерно в середине, между центром галактики и её границей, на расстоянии около 26 тысяч световых лет от центра, чуть выше плоскости вращения
Млечного Пути, на самом краю
Рукава Ориона - одного из спиральных рукавов нашей галактики. Если слишком сложное объяснение, можно показать наглядно.
*Профессор взмахивает волшебной палочкой и на потолке кабинета Астрономии появляется изображение*
Вот там мы и живём.
Удивит вас или нет, но мы все вместе с центром нашей звёздной системы - Солнцем вращаемся в пространстве со скоростью около 220 километров в секунду и совершаем полный оборот вокруг центра галактики за 230 миллионов лет. "Мы совершаем" это несколько преувеличено сказано, так как за всё время существования человечества, Солнечная Система ещё не завершила и одного полного оборота вокруг галактического центра.
Откуда же у нас такие данные о процессах, происходящих уже так давно, когда нас ещё и "в планах не было"? - Наблюдения и расчёт. В этом нам приходится очень тесно сотрудничать с магглами, так как их вычислительные коробки - компьютеры - позволяют нам тратить, мягко говоря, меньше времени на расчёт движения планет, звёзд, галактик.
Размеры Солнечной Системы оценить оказалось сложнее, так как критерии - где кончается Солнечная Система, а где начинается межзвёздное пространство - могут быть разнообразными. Для простоты, давайте считать, что
к Солнечной Системе мы относим всё, что удерживается гравитацией нашего Солнца. Тогда мы приходим к радиусу в один световой год - гораздо больше чем кажется, если мы как объекты Солнечной Системы берём только планеты.
Итак, Наша Солнечная Система - это гораздо больше, чем только планеты.
Что ещё есть в нашем доме?
Кроме самого главного объекта Солнечной Системы - звезды Солнце - в нашей системе обитают планеты со своими спутниками, так называемые "карликовые планеты", так же со своими спутниками, астероиды, кометы, метеорные объекты и космическая пыль.
Несмотря на относительно небольшие размеры, основная масса Солнечной системы сосредоточена в самом Солнце. На все остальные объекты приходится ничтожная доля массы системы - меньше 0.3%.
*Взмах волшебной палочкой и вместо изображения галактики, на потолке кабинета появляется изображение неба над Хогвартсом, на котором ярко светит Солнце, заставив зажмуриться всех*
Привычная картина, не правда ли? =)
Температура на поверхности Солнца достигает 6 тысяч Кельвин, что заставляет его светиться практически белым светом. Но из-за рассеяния и преломления света, с Земли это свечение кажется жёлтым. Масса Солнца представляет собой число почти в 2 с тридцатью нулями килограмм, что в 333 тысячи раз больше массы Земли. Основной состав Солнца - гелий и водород. Энергию на освещение и обогрев Солнце получает от термоядерных реакций, происходящих внутри звезды.
Поверхность нашей большой лампочки выглядит вот так:
*Яркое изображение сменяется обычной картинкой. Наконец смотреть можно не щурясь.*
Идём дальше. Вторые по значимости в Солнечной Системе - её планеты. Долгое время проводились споры о том, что же можно считать планетой, а что нет. И в результате долгих споров, было введено определение "карликовая планета".
Плутон был исключён из списка планет, а
Ксена (Зена, Цена, в зависимости от транскрипции), в список планет не попала.
Итого, гордое название "планета" в нашей системе могут носить 8 космических тел.
По мере удаления от Солнца - думаю, вы их знаете -
Меркурий,
Венера,
Земля,
Марс,
Юпитер,
Сатурн,
Уран,
Нептун.
Чем дальше планета от Солнца, тем больше становится её период вращения вокруг Солнца: на один оборот вокруг Солнца Меркурий тратит 88 земных дней, а самая дальняя планета - Нептун 165 земных лет.
Так же на изображении видны и карликовые планеты -
Церес (Церера),
Плутон и
Ксена (ещё известная как объект 2003UB313 или Эрида).
Астероиды.
Название можно перевести как "звездоподобные". Дело в том, что на тот момент, когда они были открыты, в телескоп астероиды были видны не как планеты (в виде диска), а точками - как звёзды.
Эти обитатели Солнечной Системы одни из самых многочисленных, на сегодняшний момент зафиксировано более 300 тысяч астероидов.
По определению, астероид - это планетоподобное тело, вращающееся вокруг Солнца, превышающее размерами метеор, но намного меньше по размерам, чем планета. Скажем так - астероид это достаточно крупное небесное тело, которое при прохождении через атмосферу Земли имеет шанс достигнуть поверхности и при этом не сгореть.
Основное место скопления - это
главный пояс астероидов, орбита которого находится между орбитами Марса и Юпитера.
С поясом астероидов связаны легенды о мифической планете Фаэтон. И легенды эти не безосновательны.
По древней шумерской легенде, планета
Фаэтон действительно существовала, но была уничтожена при столкновении с другой планетой. Под "другой планетой" понималось некое огромное космическое тело, при столкновении с которым, Фаэтон отколол небольшой кусок, и этот кусок сейчас представляет собой ни что иное, как нашу Землю.
И у этой легенды тысячелетия позже обнаружились "доказательства". Когда Плутон исключали из списков планет, одним из оснований этого исключение послужило то, что орбита Плутона нестабильна, и при определённых условиях, она может отклониться настолько, что он пройдёт как раз между Юпитером и Марсом и столкнётся с объектами астероидами пояса астероидов. Вот тогда и вспомнили старую легенду.
В дополнение к тому, в середине 18 века прошлого тысячелетия немецкий математик Тициус, будучи, если быть откровенным, в состоянии серьёзного алкогольного опьянения, в шутку предложил своему знакомому астроному Боде примитивное правило вычисления орбит планет по геометрической прогрессии. Оба весело посмеялись над открытием, но когда протрезвевший Боде ради забавы применил это правило на Солнечной Системе, он получил все известные на тот момент планеты с достаточной точностью.
А когда ближе к концу 18 века был открыт
Юпитер, положение которого тоже вписывалось в
правило Тициуса-Боде, астрономы не на шутку разволновались (с) =).
Не самым последним предметом волнений стало отсутствие в позиции, рассчитанной по этому правилу, ещё одной планеты, орбита которой находилась бы между орбитами Марса и Юпитера. В конце 18 века было создано целое подразделение астрономов под названием "Отряд небесной полиции", занимающейся поиском этой неизвестной планеты.
В первую ночь 19 века маггл, итальянец
Пиацци, случайно открыл таки некую планету, находящуюся на рассчитанной орбите, но вскоре после открытия, планета была потеряна.
Годы ушли на то, чтобы найти планету вновь, но всё было напрасно. Планета исчезла.
Некоторое время спустя, известный математик
Гаусс, узнав о проблеме, беспокоящей умы астрономов, применил для вычисления положения пропавшей планеты свой недавно открытый метод наименьших квадратов и за несколько часов указал примерное местоположение, где её искать.
Планета была найдена и получила название
Церера. Потом была найдена ещё одна, и ещё одна и много-много других мелких объектов.
Старая легенда о мифической планете получила вроде бы неоспоримые доказательства. Ведь все эти, более чем 300 тысяч, объекты могли быть остатками той самой планеты Фаэтон.
Тут появилась и другая, более научная гипотеза гибели планеты - при определённом стечении обстоятельств гравитационные поля Марса и Юпитера могли просто разорвать оказавшуюся между ними планету.
Но эта идея положила начало концу легенде о планете Фаэтон: сильное гравитационное поле Юпитера делало совершенно невозможным формирование планеты на искомой орбите четыре миллиарда лет назад.
Потом, когда большинство объектов пояса астероидов было найдено, суммарная масса их оказалась недостаточной, чтобы считать получившийся объект планетой.
А последняя точка была поставлена после того, как были просчитаны траектории движения астероидов. Оказалось, что согласно их движению, они никогда в прошлом не принадлежали одному космическому телу.
Ещё одна "местная тусовка" космических объектов - пояс Койпера.
Парадокс названия в том, что собственно, сам Койпер, отрицал наличие этого пояса - кольца мелких объектов на орбите около 55 астрономических единиц от Солнца. Но тем ни менее - название закрепилось и описывает оно большое скопление ледяных космических тел, диаметр многих из которых больше 1000 километров, что делает их сравнимыми с Плутоном, диаметр которого около 2400 километров.
Суммарная масса объектов пояса Койпера в сотни раз превышает суммарную массу объектов главного пояса астероидов между Марсом и Юпитером.
Интересен тот факт, что внешняя граница пояса Койпера представляет собой довольно таки ровную окружность, за пределами которых плотность объектов резко уменьшается. Существует предположение, что за границей пояса Койпера лежит орбита ещё одного неизвестного доселе космического объекта, массой сопоставимого с массой Земли. И этот объект гравитацией своей "подчищает" наружную границу пояса Койпера.
Так много объектов Солнечной Системы, каждый вращается вокруг Солнца, каждый вносит свои коррективы в орбиты "соседей", логично, что возникает вопрос,
а насколько домик для поросёнка прочен? (с) =),
насколько стабильна наша Солнечная Система?
С одной стороны, если принять в внимание, что основная масса сосредоточена в Солнце, массы планет сравнительно малы, все они движутся вокруг Солнца в одном и том же направлений, и смещения плоскостей орбит незначительно, то система должна быть стабильной, или хотя бы стабильно-периодической.
Но проблема в том, что некоторые космические тела могут войти в резонанс, так как многие тела движутся с кратными периодами обращения вокруг Солнца. Простыми словами, планеты могут "раскачать" друг друга. А в этом случае, вполне возможно, что распадётся вся система.
Больше всего проблем может нам доставить
Меркурий, который по периоду своего обращения резонансно взаимодействует с Юпитером. За последние 30 лет было просчитано около двух с половиной тысяч вариантов движения Меркурия. Среди всех этих возможных траекторий, на ближайшие миллиард лет, было найдено 20, которые привели бы к столкновению Меркурия с другими планетами - Венерой, Землёй или Марсом или к падению Меркурия на Солнце, или "расшатыванию" Меркурием других планет.
Если вы думаете, что я сейчас брошусь вас успокаивать, что были обнаружены доказательства, что этого не произойдёт, я спешу вас огорчить - таких доказательств нет. Соответственно - возможно всё(с).
Но не спешите паковать чемоданы и бежать покупать билеты на межзвёздные корабли. Во-первых, таких кораблей, и, соответственно, билетов, ещё нет =), во вторых, для нашей Земли на сегодняшний момент гораздо больше опасностей, исходящих от нас самих, чем от внешнего "врага". Да и вероятность упасть с метлы за всё время существования цивилизации, у каждого волшебника гораздо больше, чем быть сбитым Меркурием.
На этой, несомненно оптимистической ноте, факультативное занятие окончено, за небольшим исключением - домашнее задание.
Домашнее задание
Студенты
подготовительного курса берут любое одно задание,
основного - оба. Хотя так как работа не рейтинговая, это скорее рекомендация чем правило.
1. В лекции я намеренно не упомянул объекты в Солнечной системе, обязанные своим названием и именами некоторым существам магического мира. Существа эти обитают и в Британии, в окрестностях Хогвартса они тоже встречаются. Что это за объекты: расскажите о них и перечислите самые известные.
2. Задание на конец света =). Многие учёные, священники, предсказатели и так далее пугают нас концом света. Придумайте и опишите один из вариантов такого конца света, но только из области Астрономии. Религия и атомное оружие не будут рассматриваться как астрономический фактор. =))
Есть ли возможность предотвратить тот сценарий, который придумаете вы?
Срок выполнения домашнего задания - до
20.07.2009, 23:59:59.
Требования к домашним заданиям вам знакомы
Работа должна содержать
1. Ваше имя, указанное в рейтинге. Если Вы сменили имя, можете указать актуальное, но тогда укажите в скобках имя указанное в рейтинге.
2. Факультет и курс.
3. Номер и тему лекции.
4. Так как занятие факультативное - все баллы идут только в личный рейтинг.
5. Собственно работа по пунктам.
Работа должна быть хорошо читаемой и структурированной.
Работа может содержать рисунки или ссылки на рисунки если это касается работы и объясняет или дополняет её.
Если в работе цитаты из других источников занимают более трети объёма текста, это может негативно повлиять на оценку.
Работа не должна содержать не относящихся к теме информации, ссылок и картинок.
Не разбитый на абзацы беспорядочный текст может быть и будет использован против Вашей оценки.
Солнышко всё ещё светит, рекомендую этим воспользоваться и бежать на свежий воздух. До свидания.
*В ожидании пока студенты покинут класс, подходит к окну и садится на подоконник, рассматривая что-то снаружи. Подождав пока последний студент покинет кабинет, слезает с подоконника и скрывается в своих покоях.*
