1.1. Вселенная (космос)
Понятия вселенная, космос, солнечная система широко вошли в нашу жизнь, стали обыденными и вроде бы для многих вполне ясными. В действительности не так все просто. Специалистам-баллистикам следует знать не только смысл этих терминов, но и те современные представления, которые скрываются за этими понятиями.
Насколько известно, термин «космос» ввел в VI в. до н.э. Пифагор для обозначения системы мироздания, гармонии его частей. Философы Древней Греции понимали под словом «космос» Вселенную, рассматривая ее как упорядоченную, гармоничную систему, в которой все движения строго подчиняются известным законам природы. Тем самым космос противопоставлялся хаосу — беспорядку, случайности, слепому случаю.
В дальнейшем космосом стали называть всю Вселенную, включая не только мир небесных светил, но и Землю. В настоящее время Вселенная — это окружающий нас мир в целом, бесконечный во времени и пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает материя в процессе своего развития. Некоторая нечеткость этого определения состоит в том, что в силу необходимости введен трудно доступный для понимания термин «бесконечность».
На это обратил внимание еще наш великий ученый, основоположник теоретической космонавтики К. Э. Циолковский, Однако на сегодняшний день невозможно привести какое-либо другое определение Вселенной без использования слова «бесконечность», наиболее правильно отражающее ее сущность, что подтверждает изучение ее за все прошедшее время. С каждым этапом изучения Вселенной наши знания о ней возрастают столь быстро, сколь быстро удаляются ее неизведанные границы: решив одну задачу, ответив на один-два вопроса, обнаруживаем десятки новых задач и сотни новых вопросов. Чем дальше мы продвигаемся вперед, тем дальше находимся от истинного понимания Вселенной.
Это заявление подтверждается даже минимальными сведениями о Вселенной. Приведем, например, некоторые данные о ее строении. Одна из особенностей Вселенной — неравномерное распределение в ней материи. Большая ее часть сосредоточена в сравнительно плотных космических телах, промежутки между которыми заполнены сильно разреженной материей. Расстояния между космическими телами обычно чрезвычайно велики по сравнению с их собственными размерами. Отметим, что размеры Вселенной столь огромны, что потребовалось вводить специальные единицы измерения.
В пределах нашей Солнечной системы удобно использовать астрономическую единицу длины (а. е.) — среднее расстояние от Земли до Солнца (большая полуось орбиты Земли): 1 а. е. = 149,6 • 10е км. Для определения расстояний до звезд используют единицу измерения длины световой год — расстояние, которое проходит луч света за один год: 1 световой год = 9,46* 1012 км, при этом скорость света с = 300 000 км/с. Укажем еще одну единицу измерения длины — парсек — расстояние, с которого большая полуось орбиты Земли видна под углом в одну угловую секунду: 1 парсек = 3,26 светового года = 30,86 • 1012 км.Космические тела собираются в различные системы, внутри которых они связаны между собой главным образом силами тяготения. Эти системы, группируясь, образуют системы более высокого порядка, так называемые галактики и метагалактики. Простейший тип указанных систем — это планета со спутниками, более сложный — Солнечная система, движение планет и других тел внутри которой определяется силами гравитационного взаимодействия.Галактики — это гигантские звездные системы, содержащие также газ, пыль я многое другое. Размеры галактик огромны: от нескольких сотен до десятков тысяч световых лет. Различают галактики-карлики, число звезд в которых достигает 106, и галактики-сверхгиганты с числом звезд до 1013. В настоящее время насчитывается свыше 40 млрд галактик.
Совокупность галактик составляет метагалактику, основной структурной единицей которой являются группы и скопления галактик, содержащие несколько тысяч галактик. При атом bo Вселенной встречаются и одинокие галактики. Следует отметить, что для исследования современными телескопами доступна лишь часть метагалактик, лежащих на удалении не более 10м км от Земли.
В последние 25 лет получены принципиально новые данные о строении Вселенной. В частности, ученые Паломарской обсерватории в середине 70-х гг. XX в. с помощью гигантского телескопа сфотографировали «нити» и целые «мосты», связывающие галактики. По внешнему виду это напоминает соты — «соты Вселенной». Ученые Гарвардского университета пошли еще дальше. Они зафиксировали тот факт, что «соты» складываются в некое, еще более крупномасштабное образование, названное ими «Китайская стена» — конгломерат из тысячи тысяч галактик, размеры которого просто ошеломляют; длина 0,5 млрд, ширина 200 млн и толщина 15 млн световых лет. На сегодняшний день это самая большая зафиксированная структура. Обратим внимание на тот факт, что по мере совершенствования инструмента наблюдений, увеличения масштабов исследования Вселенной увеличиваются и масштабы структуры: от «озер» звезд перешли сначала к «морям», а затем и к «океанам» звезд. Французские астрономы уподобили строение Вселенной некой сверхгигантской клеточной структуре: галактики располагаются как бы на ребрах — гранях многогранников размером около 200 млн световых лет.
Галактика, в которой находится наша Солнечная система, ничем особенным не выделяется среди других галактик. В безоблачную ночь на небе видна молочно-белая полоса, пересекающая небосвод. Древние римляне называли ее «дорога из молока» — Млечный путь. Это и есть наша Галактика, в которой мы видим невооруженным глазом лишь около 6 тыс. звезд из 250 млрд. Млечный путь имеет форму линзы с утолщением в центре до 13 тыс. световых лет при диаметре линзы около 85 тыс. световых лет.
Нашу Галактику окружают 20 галактик-соседей, которые составляют так называемое местное скопление. Это малая метагалактика с центральным ядром в виде сферы диаметром около 6 млн световых лет и двух гигантских рукавов протяженностью более 100 тыс. световых лет.
|
