ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Определение скорости удаления галактики по ее спектрам
ЦЕЛЬ: формирование осознания роли отечественной науки при изучении особенностей видимого годичного движения Солнца по небесной сфере, определение продолжительности дня и ночи на различных широтах
ПЕРЕЧЕНЬ ОБОРУДОВАНИЯ: телескоп или теодолит, экран для проектирования Солнца, часы, ортографические сетки для обработки наблюдений Солнца, Астрономический календарь на данный год.
ЛИТЕРАТУРА

1. 
   Чаругин В.М. Астрономия. Учебник для 10—11 классов / В.М.Чаругин. — М.:Просвещение, 2018.
   
2. 
   Куликовский П.Г. Справочник любителя астрономии / П.Г.Куликовский. — М.: Либроком, 2013.
   
3. 
   Школьный астрономический календарь. Пособие для любителей астрономии/Московский планетарий — М., (на текущий учебный год).
   

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

С очки зрения механики, основными характеристиками Вселенной являются ее размер и его изменения во времени. Понятия «возраст» и «радиус» Вселенной на современном этапе космологии остаются условными и пока не доказанными опытным путем. Тем не менее они оказываются количественно оцениваемыми и указывают направление научных поисков. Основные выводы гипотезы Большого взрыва в плане динамики Вселенной, как, оказалось, могут быть получены на основе классической физики.

Основными космическими размерностями длины являются:

• 
  Астрономическая единица (среднее расстояние от Земли до Солнца): 1 а.е.≈ 150 млн.км=1,5 Х 10¹¹м.
  
• 
  Парсек (расстояние до космического объекта, при котором угловой размер длины в одну астрономическую единицу составляет одну секунду): 1 пс ≈ 3,09 Х 10¹³ км.
  
• 
  Световой год (расстояние в космосе, которое свет проходит за один земной год): 1 св.год ≈ 9,44 Х 10¹² км.
  

Закон Хаббла, открытый в 1929 г., гласит: все галактики во Вселенной удаляются друг от друга со скоростью, прямо пропорциональной расстоянию между галактиками:

---

V=H • L, где V – скорость разлета галактик; L – расстояние между галактиками; H – постоянная Хаббла (H = (50-100)км/с •Мпс.



ЗАДАНИЯ И ИНСТРУКЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

ЗАДАНИЕ 1

1. 
   Зная соотношения космических размерностей длины, выразить постоянную Хаббла в единицах системы СИ.
   
2. 
   Пользуясь законом Хаббла, определить расстояние до «горизонта» Вселенной, привязывая последний к краевым галактикам, удаляющимся со световой скоростью.
   
3. 
   Определить «возраст» Вселенной из условной ретроспективы, что краевая галактика на протяжении истории Вселенной двигалась с постоянной скоростью из точки, давшей начало Вселенной.
   
4. 
   Выведите основное уравнение динамики Вселенной, пользуясь классическим (ньютоновским) подходом. Считая Вселенную скоплением равномерно распределенных в пространстве материальных точек, каждая из которых обладает как кинетической энергией (за счет собственного движения), так и потенциальной (за счет притяжения ко всем остальным галактикам), запишем выражение для полной энергии краевой галактики:
   

Е=….

5. 
   Считая Вселенную консервативной системой (т.е. сохраняющей во времени полную энергию) и рассматривая ее с позиций механистической картины мира, получите характеристики эволюции Вселенной при условии Е=0 ( из полного уравнения п.4 определяется V). Качественно график динамики R выглядит следующим образом (см. рис). Зарисуйте его и объясните ход кривой. Это так называемая модель критической Вселенной
   

R




O t



Выражение для

---

V представляет дифференциальное уравнение для R , которое имеет решение в аналитическом виде
=aR^1|2, a= ?

Интегрируя, получаем: R^3/2=at+с

Задав R(0)=0, имеем R=At^2/3, A=( )^1/3

Начертите график алгебраической зависимости R(t) и убедитесь, что он повторяет вышеприведенный график.
ЗАДАНИЕ 2














 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Чем занимается наука космология?

2. Что называется космологическим красным смещением?

3. В чем состоит эффект Доплера?

4. Сформулируйте закон Хаббла.

5. Какие опытные факты являются в настоящее время свидетельством расширения Вселенной?
ОТЧЕТ:

- название работы

- цель работы

- номер и ответ выполненного задания

- ответы на контрольные вопросы

---

Смотрите также файлы

• Xiv. Оборудование инженернотехническими средствами надзора исправительных центров.docx

• Этикет. Правила хорошего тона.docx

• Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Уральский государственный университет физической культуры.pdf

• Комплекс общеразвивающих упражнений.docx

• 17. 09. 2022 жыл атысуа тиісті 23 атысаны 8 Себепті 15 Кн.docx