Небето отгоре е най-старият учебник по геометрия. Първите понятия, като точка и кръг, идват от там. По-скоро дори не учебник, а проблемна книга. В който няма страница с отговори. Два кръга с еднакъв размер - Слънцето и Луната - се движат по небето, всеки със своя собствена скорост. Останалите обекти - светещи точки - се движат всички заедно, сякаш са прикрепени към сфера, въртяща се със скорост 1 оборот за 24 часа. Вярно, има и изключения сред тях - 5 точки се местят както си искат. За тях е избрана специална дума - "планета", на гръцки - "скитник". Откакто съществува човечеството, то се опитва да разгадае законите на това вечно движение. Първият пробив настъпва през 3-ти век пр.н.е., когато гръцки учени, използвайки младата наука геометрия, успяват да получат първите резултати за структурата на Вселената. Ето за това ще говорим.
За да имате някаква представа за сложността на проблема, разгледайте този пример. Нека си представим светеща топка с диаметър 10 см, която виси неподвижно в пространството. Да му се обадим С.Малка топка се върти около него на разстояние малко над 10 метра Зс диаметър 1 милиметър и около Зна разстояние 6 см се върти много мъничка топка л,диаметърът му е четвърт милиметър. На повърхността на средната топка Зживеят микроскопични същества. Имат известна интелигентност, но не могат да напуснат пределите на своята топка. Всичко, което могат да направят, е да погледнат другите две топки - СИ Л.Въпросът е дали могат да намерят диаметрите на тези топки и да измерят разстоянията до тях? Колкото и да мислите, въпросът изглежда безнадежден. Начертахме силно намален модел на слънчевата система ( S-слънце, Z-земя, Л-Луна).
Това беше задачата, пред която са се изправяли древните астрономи. И го решиха! Преди повече от 22 века, без да използва нищо друго освен най-елементарната геометрия – на ниво 8 клас (свойства на правата и окръжността, подобни триъгълници и Питагоровата теорема). И, разбира се, гледане на Луната и Слънцето.
Няколко учени работиха върху решението. Ще подчертаем две. Това са математикът Ератостен, който измерва радиуса на земното кълбо, и астрономът Аристарх, който изчислява размерите на Луната, Слънцето и разстоянието до тях. Как са го направили?
Как е измерено земното кълбо
Хората отдавна знаят, че Земята не е плоска. Древните навигатори наблюдаваха как картината на звездното небе постепенно се променя: нови съзвездия стават видими, докато други, напротив, излизат отвъд хоризонта. Корабите, плаващи в далечината, „потъват под водата“; върховете на техните мачти изчезват последни от погледа. Не е известно кой пръв е изразил идеята, че Земята е сферична. Най-вероятно - питагорейците, които смятат топката за най-съвършената фигура. Век и половина по-късно Аристотел дава няколко доказателства, че Земята е сфера. Основният е: по време на лунно затъмнение сянката на Земята се вижда ясно на повърхността на Луната и тази сянка е кръгла! Оттогава непрекъснато се правят опити за измерване на радиуса на земното кълбо. Два прости метода са описани в упражнения 1 и 2. Измерванията обаче се оказаха неточни. Аристотел, например, е сгрешил повече от един път и половина. Смята се, че първият човек, направил това с висока точност, е гръцкият математик Ератостен от Кирена (276–194 г. пр. н. е.). Името му вече е известно на всички благодарение на ситото на Ератостен -начин за намиране на прости числа (фиг. 1).
Ако задраскате едно от естествения ред, зачеркнете всички четни числа с изключение на първото (самото число 2), след това всички числа, кратни на три, с изключение на първото от тях (числото 3) и т.н. , тогава резултатът ще бъде само прости числа. Сред своите съвременници Ератостен е известен като голям енциклопедист, който изучава не само математика, но и география, картография и астрономия. Дълго време ръководи Александрийската библиотека, център на световната наука по това време. Докато работеше по съставянето на първия атлас на Земята (разбира се, говорихме за известната дотогава част от нея), той реши да направи точно измерване на земното кълбо. Идеята беше следната. В Александрия всички знаеха, че на юг, в град Сиена (съвременен Асуан), един ден в годината, по обяд, Слънцето достига своя зенит. Сянката от вертикалния стълб изчезва и дъното на кладенеца се осветява за няколко минути. Това се случва в деня на лятното слънцестоене, 22 юни - денят на най-високото положение на Слънцето в небето. Ератостен изпраща своите помощници в Сиена и те установяват, че точно на обяд (според слънчевия часовник) Слънцето е точно в зенита си. По същото време (както пише в първоизточника: „в същия час“), т.е. по обяд според слънчевия часовник, Ератостен измерва дължината на сянката от вертикален стълб в Александрия. Резултатът е триъгълник ABC (AC- стълб, AB- сянка, ориз. 2).
И така, слънчев лъч в Сиена ( Н) е перпендикулярна на повърхността на Земята, което означава, че минава през нейния център - точката З. Успореден на него лъч в Александрия ( А) образува ъгъл γ = ACBс вертикална. Използвайки равенството на напречните ъгли за успоредни ъгли, заключаваме, че AZN= γ. Ако означим с лобиколка, и през Xдължината на дъгата му АН, тогава получаваме пропорцията. Ъгъл γ в триъгълник ABCЕратостен го измерил и се оказало 7,2°. величина X -не по-малко от дължината на маршрута от Александрия до Сиена, приблизително 800 км. Ератостен внимателно го изчислява въз основа на средното време за пътуване на керваните с камили, които редовно пътуват между двата града, както и на базата на данни бематици -хора със специална професия, които измерват разстоянията в стъпки. Сега остава да решим пропорцията, като получим обиколката (т.е. дължината на земния меридиан) л= 40 000 км. След това радиусът на Земята Рравни л/(2π), това е приблизително 6400 км. Фактът, че дължината на земния меридиан се изразява в такова кръгло число от 40 000 км, не е изненадващ, ако си спомним, че единицата за дължина от 1 метър е въведена (във Франция в края на 18 век) като една четиридесет милионна от обиколката на Земята (по дефиниция!). Ератостен, разбира се, е използвал различна мерна единица - етапи(около 200 м). Имаше няколко етапа: египетски, гръцки, вавилонски и кой от тях използва Ератостен, не е известно. Поради това е трудно да се прецени със сигурност точността на измерването му. Освен това възникна неизбежна грешка поради географското разположение на двата града. Ератостен разсъждава по следния начин: ако градовете са на един и същи меридиан (т.е. Александрия се намира точно на север от Сиена), тогава обядът настъпва в тях по едно и също време. Следователно, като правим измервания по време на най-високата позиция на Слънцето във всеки град, трябва да получим правилния резултат. Но всъщност Александрия и Сиена далеч не са на един меридиан. Сега е лесно да проверите това, като погледнете картата, но Ератостен не е имал такава възможност; той просто е работил върху съставянето на първите карти. Следователно неговият метод (абсолютно правилен!) доведе до грешка при определяне на радиуса на Земята. Много изследователи обаче са уверени, че точността на измерванията на Ератостен е била висока и че той е бил отклонен с по-малко от 2%. Човечеството успя да подобри този резултат едва 2 хиляди години по-късно, в средата на 19 век. Над това са работили група учени във Франция и експедицията на В. Я. Струве в Русия. Дори в епохата на Великите географски открития, през 16 век, хората не са успели да постигнат резултата на Ератостен и са използвали неправилната стойност на земната обиколка от 37 000 км. Нито Колумб, нито Магелан са знаели истинския размер на Земята и какви разстояния ще трябва да изминат. Те вярваха, че дължината на екватора е с 3 хиляди километра по-малка, отколкото всъщност беше. Ако знаеха, може би нямаше да отплават.
Каква е причината за такава висока точност на метода на Ератостен (разбира се, ако е използвал правилното етап)? Преди него измерванията бяха местен,на разстояния, видими за човешкото око, т.е. не повече от 100 км. Това са например методите в упражнения 1 и 2. В този случай грешките са неизбежни поради релефа, атмосферните явления и т.н. За да постигнете по-голяма точност, трябва да направите измервания глобално, на разстояния, сравними с радиуса на Земята. Разстоянието от 800 км между Александрия и Сиена се оказа напълно достатъчно.
Упражнения
1. Как да изчислим радиуса на Земята, като използваме следните данни: от планина с височина 500 м може да се види околността на разстояние 80 км?
2. Как да изчислим радиуса на Земята от следните данни: кораб с височина 20 м, плаващ на 16 км от брега, напълно изчезва от погледа?
3. Двама приятели - единият в Москва, другият в Тула, вземат по един метър дълъг стълб и ги поставят вертикално. В момента през деня, когато сянката от стълба достигне най-късата си дължина, всеки от тях измерва дължината на сянката. Работеше в Москва Асм, а в Тула - b cm Изразете радиуса на Земята чрез АИ b.Градовете са разположени на един и същи меридиан на разстояние 185 км.
Както може да се види от упражнение 3, експериментът на Ератостен може да се направи и в нашите географски ширини, където Слънцето никога не е в зенита си. Вярно е, че за това са ви необходими две точки на един и същи меридиан. Ако повторим експеримента на Ератостен за Александрия и Сиена и в същото време направим измервания в тези градове по едно и също време (сега има технически възможности за това), тогава ще получим верния отговор и няма да има значение за на кой меридиан се намира Syene (защо?).
Как са измерени Луната и Слънцето. Три стъпки на Аристарх
Гръцкият остров Самос в Егейско море сега е отдалечена провинция. Четиридесет километра дължина, осем километра ширина. На този малък остров по различно време са родени трима най-велики гении - математикът Питагор, философът Епикур и астрономът Аристарх. Малко се знае за живота на Аристарх от Самос. Датите на живот са приблизителни: роден около 310 г. пр. н. е., починал около 230 г. пр. н. е. Не знаем как е изглеждал, нито едно изображение не е оцеляло (съвременният паметник на Аристарх в гръцкия град Солун е просто фантазия на скулптора). Прекарва дълги години в Александрия, където работи в библиотеката и обсерваторията. Основното му постижение, книгата „За величините и разстоянията на Слънцето и Луната“, според единодушното мнение на историците, е истински научен подвиг. В него той изчислява радиуса на Слънцето, радиуса на Луната и разстоянията от Земята до Луната и до Слънцето. Той направи това сам, използвайки много проста геометрия и добре известните резултати от наблюдения на Слънцето и Луната. Аристарх не спира дотук; той прави няколко важни заключения за структурата на Вселената, които са далеч по-напред от времето си. Неслучайно по-късно той е наречен „Коперник на античността“.
Изчислението на Аристарх може грубо да се раздели на три стъпки. Всяка стъпка се свежда до проста геометрична задача. Първите две стъпки са доста елементарни, третата е малко по-трудна. В геометричните конструкции ще означаваме с З, СИ Лцентровете съответно на Земята, Слънцето и Луната и през Р, R sИ R l- техните радиуси. Ще разглеждаме всички небесни тела като сфери, а техните орбити като кръгове, както вярваше самият Аристарх (въпреки че, както сега знаем, това не е съвсем вярно). Започваме с първата стъпка и за това ще наблюдаваме малко Луната.
Стъпка 1. Колко пъти е по-далеч Слънцето от Луната?
Както знаете, Луната свети от отразената слънчева светлина. Ако вземете топка и я осветите с голям прожектор отстрани, тогава във всяка позиция точно половината от повърхността на топката ще бъде осветена. Границата на осветеното полукълбо е кръг, лежащ в равнина, перпендикулярна на светлинните лъчи. Така Слънцето винаги осветява точно половината от повърхността на Луната. Формата на Луната, която виждаме, зависи от това как е разположена тази осветена половина. При новолуние, когато Луната изобщо не се вижда на небето, Слънцето осветява обратната й страна. След това осветеното полукълбо постепенно се обръща към Земята. Започваме да виждаме тънък полумесец, след това месец („нарастваща луна“), след това полукръг (тази фаза на Луната се нарича „квадратура“). След това, ден след ден (или по-скоро нощ след нощ), полукръгът расте до пълната Луна. След това започва обратният процес: осветеното полукълбо се отвръща от нас. Луната „остарява“, постепенно се превръща в месец, с лявата си страна, обърната към нас, като буквата „С“, и накрая изчезва в нощта на новолунието. Периодът от едно новолуние до следващото продължава приблизително четири седмици. През това време Луната прави пълен оборот около Земята. Една четвърт от периода преминава от новолуние до полулуние, откъдето идва и името „квадратура“.
Забележителното предположение на Аристарх беше, че при квадратура слънчевите лъчи, осветяващи половината от Луната, са перпендикулярни на правата линия, свързваща Луната със Земята. Така в триъгълник ZLSвърхов ъгъл Л-прав (фиг. 3). Ако сега измерим ъгъла LZS, означим го с α, получаваме, че = cos α. За простота приемаме, че наблюдателят е в центъра на Земята. Това няма да повлияе значително на резултата, тъй като разстоянията от Земята до Луната и до Слънцето значително надвишават радиуса на Земята. И така, като измерим ъгъла α между лъчите ZLИ ZSПо време на квадратурата Аристарх изчислява съотношението на разстоянията до Луната и Слънцето. Как да хванете Слънцето и Луната в небето едновременно? Това може да стане рано сутрин. Трудността възниква по друга, неочаквана причина. По времето на Аристарх не е имало косинуси. Първите концепции за тригонометрията се появяват по-късно, в трудовете на Аполоний и Архимед. Но Аристарх знаеше какви са тези триъгълници и това беше достатъчно. Рисуване на малък правоъгълен триъгълник Z"L"S"със същия остър ъгъл α = L"Z"S"и измервайки страните му, намираме, че , и това отношение е приблизително равно на 1/400.
Стъпка 2. Колко пъти Слънцето е по-голямо от Луната?
За да намери отношението на радиусите на Слънцето и Луната, Аристарх използва слънчевите затъмнения (фиг. 4). Те възникват, когато Луната блокира Слънцето. С частично или, както казват астрономите, частенПо време на затъмнение Луната преминава само през диска на Слънцето, без да го покрива напълно. Понякога такова затъмнение не може да се види дори с невъоръжено око; Само през силна тъмнина, например опушено стъкло, може да се види как част от слънчевия диск е покрита с черен кръг. Много по-рядко е пълното затъмнение, когато Луната напълно покрива слънчевия диск за няколко минути.
По това време става тъмно и на небето се появяват звезди. Затъмненията ужасяваха древните хора и се смятаха за предвестници на трагедии. Слънчевото затъмнение се наблюдава по различен начин в различните части на Земята. По време на пълно затъмнение на повърхността на Земята се появява сянка от Луната - кръг, чийто диаметър не надвишава 270 км. Само в онези области на земното кълбо, през които минава тази сянка, може да се наблюдава пълно затъмнение. Следователно пълно затъмнение се случва изключително рядко на едно и също място - средно веднъж на всеки 200-300 години. Аристарх имаше късмет - той успя да наблюдава пълно слънчево затъмнение със собствените си очи. В безоблачното небе Слънцето постепенно започна да притъмнява и намалява размерите си и настъпи здрач. За няколко мига Слънцето изчезна. Тогава се появи първият лъч светлина, слънчевият диск започна да расте и скоро Слънцето изгря с пълна сила. Защо едно затъмнение трае толкова кратко време? Аристарх отговаря: причината е, че Луната има същите видими размери на небето като Слънцето. Какво означава? Нека начертаем равнина през центровете на Земята, Слънцето и Луната. Полученото напречно сечение е показано на фигура 5 а. Ъгъл между допирателните, прекарани от точка Здо обиколката на Луната се нарича ъглов размерЛуната или тя ъглов диаметър.Определя се и ъгловият размер на Слънцето. Ако ъгловите диаметри на Слънцето и Луната съвпадат, тогава те имат еднакви видими размери в небето и по време на затъмнение Луната всъщност напълно блокира Слънцето (фиг. 5 b), но само за момент, когато лъчите съвпаднат ZLИ ZS. Снимката на пълно слънчево затъмнение (виж фиг. 4) ясно показва равенството на размерите.
Заключението на Аристарх се оказва удивително точно! В действителност средните ъглови диаметри на Слънцето и Луната се различават само с 1,5%. Принудени сме да говорим за средни диаметри, защото те се променят през годината, тъй като планетите не се движат в кръгове, а в елипси.
Свързване на центъра на земята Зс центровете на Слънцето Си луната Л, както и с допирни точки РИ Q, получаваме два правоъгълни триъгълника ЗСПИ ZLQ(вижте фиг. 5 а). Те са подобни, защото имат двойка равни остри ъгли β/2. следователно 
. по този начин съотношението на радиусите на Слънцето и Луната равно на съотношението на разстоянията от центровете им до центъра на Земята. така че R s/R l= κ = 400. Въпреки факта, че видимите им размери са равни, Слънцето се оказа 400 пъти по-голямо от Луната!
Равенството на ъгловите размери на Луната и Слънцето е щастливо съвпадение. Не следва от законите на механиката. Много планети в Слънчевата система имат спътници: Марс има два, Юпитер има четири (и още няколко десетки малки) и всички те имат различни ъглови размери, които не съвпадат със слънчевия.
Сега стигаме до решителната и най-трудна стъпка.
Стъпка 3. Изчисляване на размерите на Слънцето и Луната и техните разстояния
И така, ние знаем съотношението на размерите на Слънцето и Луната и съотношението на техните разстояния до Земята. Тази информация роднина: възстановява картината на околния свят само до степен на сходство. Можете да премахнете Луната и Слънцето от Земята 10 пъти, като увеличите размерите им със същото количество, а картината, видима от Земята, ще остане същата. За да намерите реалните размери на небесните тела, трябва да ги съпоставите с някои известни размери. Но от всички астрономически величини Аристарх все още знае само радиуса на земното кълбо R= 6400 км. Ще помогне ли това? Появява ли се радиусът на Земята в някое от видимите явления, случващи се в небето? Неслучайно казват „небе и земя“, имайки предвид две несъвместими неща. И все пак такъв феномен съществува. Това е лунно затъмнение. С негова помощ, използвайки доста гениална геометрична конструкция, Аристарх изчислява съотношението на радиуса на Слънцето към радиуса на Земята и веригата е затворена: сега намираме едновременно радиуса на Луната, радиуса на Слънцето, и същевременно разстоянията от Луната и от Слънцето до Земята.
По време на лунно затъмнение Луната отива в сянката на Земята. Скривайки се зад Земята, Луната е лишена от слънчева светлина и по този начин престава да свети. Тя не изчезва напълно от погледа, тъй като малка част от слънчевата светлина се разпръсква от земната атмосфера и достига до Луната, заобикаляйки Земята. Луната потъмнява, придобивайки червеникав оттенък (червените и оранжевите лъчи преминават най-добре през атмосферата). В този случай на лунния диск ясно се вижда сянката на Земята (фиг. 6). Кръглата форма на сянката още веднъж потвърждава сферичността на Земята. Аристарх се интересуваше от размера на тази сянка. За да определим радиуса на окръжността на земната сянка (ще направим това от снимката на фигура 6), е достатъчно да решим просто упражнение.
Упражнение 4.На равнина е дадена дъга от окръжност. С помощта на компас и линийка изградете отсечка, равна на нейния радиус.
След като завършихме конструкцията, откриваме, че радиусът на земната сянка е приблизително пъти по-голям от радиуса на Луната. Нека сега се обърнем към Фигура 7. Областта на земната сянка, в която Луната попада по време на затъмнение, е оцветена в сиво. Да приемем, че центровете на окръжностите С, ЗИ Ллежат на една и съща права линия. Нека начертаем диаметъра на Луната М 1 М 2, перпендикулярна на правата Л.С.Продължението на този диаметър пресича общите допирателни на окръжностите на Слънцето и Земята в точки г 1 и г 2. След това сегментът г 1 г 2 е приблизително равен на диаметъра на земната сянка. Стигнахме до следващия проблем.
Задача 1.Дадени са три кръга с центрове С, ЗИ Л, лежащи на една и съща права линия. сегмент г 1 г 2 преминаващи Л, перпендикулярна на правата SL, а краищата му лежат на общи външни допирателни към първата и втората окръжност. Известно е, че съотношението на сегмента г 1 г 2 към диаметъра на третия кръг е равен на t, а отношението на диаметрите на първата и третата окръжност е ZS/ZL= κ. Намерете отношението на диаметрите на първата и втората окръжност.
Ако решите тази задача, ще намерите отношението на радиусите на Слънцето и Земята. Това означава, че ще бъде намерен радиусът на Слънцето, а с него и Луната. Но няма да е възможно да го решим. Можете да опитате - проблемът е, че липсва една дата. Например ъгълът между общите външни допирателни към първите две окръжности. Но дори ако този ъгъл беше известен, решението щеше да използва тригонометрия, която Аристарх не знаеше (ние формулираме съответната задача в упражнение 6). Той намира по-лесен изход. Нека начертаем диаметъра А 1 А 2 първи кръга и диаметър б 1 б 2 второ, и двете са успоредни на сегмента г 1 г 2 . Нека В 1 и СЪС 2 - пресечни точки на сегмента г 1 г 2 с прави линии А 1 б 1 И А 2 IN 2 съответно (фиг. 8). След това, като диаметър на земната сянка, вземаме сегмента В 1 В 2 вместо сегмент г 1 г 2. Спри, спри! Какво означава „вземете един сегмент вместо друг“? Те не са равни! сегмент В 1 В 2 лежи вътре в сегмента г 1 г 2 средства В 1 В 2 <г 1 г 2. Да, сегментите са различни, но те почти равни.Факт е, че разстоянието от Земята до Слънцето е многократно по-голямо от диаметъра на Слънцето (около 215 пъти). Следователно разстоянието ZSмежду центровете на първия и втория кръг значително надвишава диаметрите им. Това означава, че ъгълът между общите външни допирателни към тези окръжности е близък до нула (в действителност е приблизително 0,5°), т.е. допирателните са „почти успоредни“. Ако бяха точно успоредни, тогава точките А 1 и б 1 ще съвпадне с точките на контакт, следователно, точката В 1 ще съвпадне г 1 , а В 2 сек г 2, което означава В 1 В 2 =г 1 г 2. По този начин, сегментите В 1 В 2 и г 1 г 2 са почти равни. Интуицията на Аристарх не се провали и тук: всъщност разликата между дължините на сегментите е по-малка от стотна от процента! Това е нищо в сравнение с възможните грешки при измерване. След като вече премахнахме допълнителните линии, включително окръжности и техните общи допирателни, стигаме до следния проблем.
Задача 1".Отстрани на трапеца А 1 А 2 СЪС 2 СЪС 1 взети точки б 1 и IN 2, така че сегментът IN 1 IN 2 е успореден на основите. Нека С, З u Л- среди на сегменти А 1 А 2 , б 1 б 2 и В 1 В 2 съответно. Въз основа на В 1 В 2 лежи отсечката М 1 М 2 със средата Л. Известно е, че
И . Намерете А 1 А 2 /б 1 б 2 .
Решение.Тъй като , Тогава , И следователно триъгълници А 2 SZИ М 1 LZподобни с коеф SZ/LZ= κ. следователно А 2 SZ= M 1 LZ, и следователно точката Злежи върху сегмента М 1 А 2 .
по същия начин, Злежи върху сегмента М 2 А 1
(фиг. 9). защото В 1 В 2 = t·M 1 М 2
И 
, това .
следователно
от другата страна,
означава, 
. От това равенство веднага получаваме, че .
И така, съотношението на диаметрите на Слънцето и Земята е равно, а съотношението на Луната и Земята е равно.
Замествайки известните стойности κ = 400 и t= 8/3, откриваме, че Луната е приблизително 3,66 пъти по-малка от Земята, а Слънцето е 109 пъти по-голямо от Земята. Тъй като радиусът на Земята Рзнаем, намираме радиуса на Луната R l= Р/3,66 и радиуса на Слънцето R s= 109Р.
Сега разстоянията от Земята до Луната и до Слънцето се изчисляват на една стъпка, това може да се направи с помощта на ъгловия диаметър. Ъгловият диаметър β на Слънцето и Луната е приблизително половин градус (0,53°, за да бъдем точни). Как древните астрономи са го измерили, ще обсъдим по-късно. Отпадане на допирателната ZQвърху обиколката на Луната, получаваме правоъгълен триъгълник ZLQс остър ъгъл β/2 (фиг. 10).
От него намираме 
, което е приблизително равно на 215 R lили 62 Р. По същия начин разстоянието до Слънцето е 215 R s = 23 455Р.
Всички. Установени са размерите на Слънцето и Луната и разстоянията до тях.
Упражнения
5. Докажете, че правите линии А 1 б 1 , А 2 б 2 и две общи външни допирателни към първата и втората окръжност (виж фиг. 8) се пресичат в една точка.
6. Решете задача 1, ако знаете допълнително ъгъла между допирателните между първата и втората окръжност.
7. Слънчево затъмнение може да се наблюдава в някои части на земното кълбо, но не и в други. Какво ще кажете за лунно затъмнение?
8. Докажете, че слънчево затъмнение може да се наблюдава само по време на новолуние, а лунно затъмнение може да се наблюдава само по време на пълнолуние.
9. Какво се случва на Луната, когато на Земята има лунно затъмнение?
За ползите от грешките
Всъщност всичко беше малко по-сложно. Геометрията тъкмо се оформяше и много неща, които ни бяха познати от осми клас на училище, тогава изобщо не бяха очевидни. На Аристарх беше необходимо да напише цяла книга, за да предаде това, което очертахме на три страници. И с експериментални измервания всичко също не беше лесно. Първо, Аристарх направи грешка при измерването на диаметъра на земната сянка по време на лунно затъмнение, като получи съотношението t= 2 вместо . Освен това той сякаш изхождаше от грешната стойност на ъгъла β - ъгловия диаметър на Слънцето, като го смяташе за равен на 2°. Но тази версия е противоречива: Архимед в своя трактат „Псаммит“ пише, че, напротив, Аристарх използва почти правилна стойност от 0,5 °. Най-ужасната грешка обаче се случи на първата стъпка, при изчисляването на параметъра κ - отношението на разстоянията от Земята до Слънцето и до Луната. Вместо κ = 400, Аристарх получи κ = 19. Как може да е повече от 20 пъти грешно? Нека се обърнем отново към стъпка 1, Фигура 3. За да намерим отношението κ = ZS/ZL, Аристарх измерва ъгъла α = SZLи след това κ = 1/cos α. Например, ако ъгълът α беше 60°, тогава ще получим κ = 2 и Слънцето ще бъде два пъти по-далече от Земята от Луната. Но резултатът от измерването беше неочакван: ъгълът α се оказа почти прав. Това означаваше, че кракът ZSмногократно превъзхожда ZL. Аристарх получава α = 87°, а след това cos α = 1/19 (не забравяйте, че всичките ни изчисления са приблизителни). Истинската стойност на ъгъла е , а cos α =1/400. Така грешка в измерването от по-малко от 3° доведе до грешка от 20 пъти! След като завърши изчисленията, Аристарх стига до извода, че радиусът на Слънцето е 6,5 радиуса на Земята (вместо 109).
Грешките бяха неизбежни предвид несъвършените измервателни уреди на времето. По-важното е, че методът се оказа правилен. Скоро (по исторически стандарти, т.е. след около 100 години) изключителният астроном на древността Хипарх (190 - ок. 120 г. пр. н. е.) ще отстрани всички неточности и, следвайки метода на Аристарх, ще изчисли правилните размери на Слънцето и Луната. Може би грешката на Аристарх в крайна сметка се оказа полезна. Преди него преобладаващото мнение беше, че Слънцето и Луната или имат еднакви размери (както изглежда на земен наблюдател), или се различават съвсем малко. Дори 19-кратната разлика изненада съвременниците. Следователно е възможно, ако Аристарх беше намерил правилното съотношение κ = 400, никой нямаше да повярва и може би самият учен щеше да изостави метода си, считайки резултата за абсурден. Добре известен принцип гласи, че геометрията е изкуството да се разсъждава добре от лошо изпълнени чертежи. Перифразирайки, можем да кажем, че науката като цяло е изкуството да се правят правилни заключения от неточни или дори погрешни наблюдения. И Аристарх направи това заключение. 17 века преди Коперник той разбира, че в центъра на света не е Земята, а Слънцето. Така за първи път се появява хелиоцентричният модел и концепцията за слънчевата система.
Какво има в центъра?
Преобладаващата представа в Древния свят за структурата на Вселената, позната ни от уроците по история, е, че в центъра на света има неподвижна Земя, със 7 планети, които се въртят около нея по кръгови орбити, включително Луната и Слънце (което също се смяташе за планета). Всичко завършва с небесна сфера с прикрепени към нея звезди. Сферата се върти около Земята, като прави пълен оборот за 24 часа. С течение на времето многократно са правени корекции на този модел. Така те започнаха да вярват, че небесната сфера е неподвижна, а Земята се върти около оста си. След това започнаха да коригират траекториите на планетите: кръговете бяха заменени от циклоиди, т.е. линии, които описват точките на кръг, докато се движат по друг кръг (можете да прочетете за тези прекрасни линии в книгите на Г. Н. Берман „Циклоид“ ”, А. И. Маркушевич „Забележителни криви”, както и в „Квант”: статия на С. Веров „Тайните на циклоида” № 8, 1975 г. и статия на С. Г. Гиндикин „Звездна епоха на циклоида”, № 6 , 1985). Циклоидите са в по-добро съгласие с резултатите от наблюденията, по-специално те обясняват „ретроградните“ движения на планетите. това - геоцентриченсистема на света, в центъра на която е Земята („гая“). През 2 век тя придобива окончателния си вид в книгата „Алмагест” на Клавдий Птолемей (87–165), изключителен гръцки астроном, съименник на египетските царе. С течение на времето някои циклоиди стават по-сложни и се добавят все повече и повече междинни кръгове. Но като цяло системата на Птолемеите доминира около хилядолетия и половина, до 16 век, преди откритията на Коперник и Кеплер. Отначало Аристарх също се придържа към геоцентричния модел. Но след като изчисли, че радиусът на Слънцето е 6,5 пъти радиуса на Земята, той зададе прост въпрос: защо толкова голямо Слънце трябва да се върти около толкова малка Земя? В крайна сметка, ако радиусът на Слънцето е 6,5 пъти по-голям, тогава неговият обем е почти 275 пъти по-голям! Това означава, че Слънцето трябва да е в центъра на света. Около него се въртят 6 планети, включително Земята. И седмата планета, Луната, се върти около Земята. Ето как се появи хелиоцентриченсветовна система ("хелиос" - Слънцето). Самият Аристарх отбеляза, че такъв модел обяснява по-добре видимото движение на планетите в кръгови орбити и е в по-добро съответствие с резултатите от наблюденията. Но нито учените, нито официалните власти го приеха. Аристарх е обвинен в атеизъм и е преследван. От всички астрономи на древността само Селевк стана привърженик на новия модел. Никой друг не го е приел, поне историците нямат категорична информация по този въпрос. Дори Архимед и Хипарх, които почитат Аристарх и развиват много от неговите идеи, не се осмеляват да поставят Слънцето в центъра на света. защо
Защо светът не прие хелиоцентричната система?
Как стана така, че в продължение на 17 века учените не приемаха простата и логична система на света, предложена от Аристарх? И това въпреки факта, че официално признатата геоцентрична система на Птолемей често се проваля, не съответства на резултатите от наблюденията на планетите и звездите. Трябваше да добавяме все повече и повече нови кръгове (т.нар вложени цикли) за “правилното” описание на движението на планетите. Самият Птолемей не се страхуваше от трудностите, той пише: „Защо да се учудваме на сложното движение на небесните тела, ако същността им е неизвестна за нас?“ Въпреки това до 13-ти век се натрупаха 75 от тези кръгове! Моделът стана толкова тромав, че започнаха да се чуват предпазливи възражения: наистина ли светът е толкова сложен? Случаят с Алфонсо X (1226–1284), крал на Кастилия и Леон, държава, която заема част от съвременна Испания, е широко известен. Той, покровителят на науките и изкуствата, който събра в двора си петдесет от най-добрите астрономи в света, каза на един от научните разговори, че „ако при сътворението на света Господ ме беше почел и поискал съвета ми , много неща щяха да бъдат подредени по-просто.“ Подобна наглост не беше простена дори на кралете: Алфонс беше свален и изпратен в манастир. Но съмненията останаха. Някои от тях могат да бъдат разрешени чрез поставяне на Слънцето в центъра на Вселената и приемане на системата на Аристарх. Произведенията му бяха добре известни. Но в продължение на много векове никой от учените не се осмелява да предприеме такава стъпка. Причините бяха не само страхът от властите и официалната църква, които смятаха теорията на Птолемей за единствената правилна. И не само в инерцията на човешкото мислене: не е толкова лесно да признаем, че нашата Земя не е центърът на света, а просто обикновена планета. Все пак за един истински учен нито страхът, нито стереотипите са пречка пред истината. Хелиоцентричната система беше отхвърлена по напълно научни, може дори да се каже, геометрични причини. Ако приемем, че Земята се върти около Слънцето, то нейната траектория е окръжност с радиус, равен на разстоянието от Земята до Слънцето. Както знаем, това разстояние е равно на 23 455 земни радиуса, т.е. повече от 150 милиона километра. Това означава, че Земята изминава 300 милиона километра в рамките на шест месеца. Гигантски размер! Но картината на звездното небе за земен наблюдател остава същата. Земята последователно се приближава и отдалечава от звездите на 300 милиона километра, но нито видимите разстояния между звездите (например формата на съзвездията), нито тяхната яркост се променят. Това означава, че разстоянията до звездите трябва да бъдат няколко хиляди пъти по-големи, т.е. небесната сфера трябва да има напълно невъобразими размери! Това, между другото, е осъзнато от самия Аристарх, който пише в книгата си: „Обемът на сферата от неподвижни звезди е толкова пъти по-голям от обема на сфера с радиуса на Земята-Слънце, колко пъти обемът на последното е по-голям от обема на земното кълбо”, т.е. според Аристарх се оказва, че разстоянието до звездите е (23 455) 2 Р, това са повече от 3,5 трилиона километра. В действителност разстоянието от Слънцето до най-близката звезда все още е около 11 пъти по-голямо. (В модела, който представихме в самото начало, когато разстоянието от Земята до Слънцето е 10 м, разстоянието до най-близката звезда е ... 2700 километра!) Вместо компактен и уютен свят, в който Земята е в центъра и който се вписва в сравнително малка небесна сфера, Аристарх нарисува бездна. И тази бездна уплаши всички.
Венера, Меркурий и невъзможността за геоцентрична система
Междувременно невъзможността за геоцентрична система на света с кръгови движения на всички планети около Земята може да се установи с помощта на прост геометричен проблем.
Задача 2.На една равнина са дадени две окръжности с общ център ЗА, две точки се движат равномерно по тях: точка Мпо една окръжност и точка Vот другата. Докажете, че или те се движат в една и съща посока с еднаква ъглова скорост, или в някакъв момент ъгълът MOVтъп.
Решение.Ако точките се движат в една и съща посока с различни скорости, след известно време лъчите ОМИ О.В.ще бъде съвместно режисиран. Следващ ъгъл MOVзапочва да нараства монотонно до следващото съвпадение, т.е. до 360°. Следователно в даден момент той е равен на 180°. По същия начин се разглежда случаят, когато точките се движат в различни посоки.
Теорема.Ситуация, при която всички планети от Слънчевата система се въртят равномерно около Земята по кръгови орбити, е невъзможна.
Доказателство.Нека ЗА- центъра на Земята, М- центърът на Меркурий и V-център на Венера. Според дългосрочни наблюдения Меркурий и Венера имат различни орбитални периоди и ъгъл MOVникога не надвишава 76°. По силата на резултата от задача 2 теоремата е доказана.
Разбира се, древните гърци многократно са се сблъсквали с подобни парадокси. Ето защо, за да спасят геоцентричния модел на света, те принудиха планетите да се движат не в кръгове, а в циклоиди.
Доказателството на теоремата не е съвсем справедливо, тъй като Меркурий и Венера не се въртят в една и съща равнина, както в задача 2, а в различни. Въпреки че равнините на техните орбити почти съвпадат: ъгълът между тях е само няколко градуса. В упражнение 10 ви каним да отстраните този недостатък и да решите аналог на задача 2 за точки, въртящи се в различни равнини. Друго възражение: може би ъгълът MOVможе да е глупаво, но не го виждаме, защото по това време на Земята е ден? Приемаме и това. В упражнение 11 трябва да докажете това за тривъртящи се радиуси, винаги ще дойде момент във времето, когато те образуват тъпи ъгли един с друг. Ако в краищата на радиусите има Меркурий, Венера и Слънцето, тогава в този момент Меркурий и Венера ще се виждат на небето, но Слънцето не, т.е. на земята ще бъде нощ. Но трябва да ви предупредим: упражнения 10 и 11 са много по-трудни от задача 2. И накрая, в упражнение 12 ви молим, не по-малко, да изчислите разстоянието от Венера до Слънцето и от Меркурий до Слънцето (те, разбира се , се въртят около Слънцето, а не около Земята). Вижте сами колко е просто, след като сме научили метода на Аристарх.
Упражнения
10. В пространството са дадени две окръжности с общ център ЗА, две точки се движат по тях равномерно с различни ъглови скорости: точка Мпо една окръжност и точка Vот другата. Докажете, че в даден момент ъгълът MOVтъп.
11. На една равнина са дадени три окръжности с общ център ЗА, три точки се движат равномерно по тях с различни ъглови скорости. Докажете, че в даден момент и трите ъгъла между лъчите с върха ЗА, насочени към тези точки, са тъпи.
12. Известно е, че максималното ъглово разстояние между Венера и Слънцето, т.е. максималният ъгъл между лъчите, насочени от Земята към центровете на Венера и Слънцето, е 48°. Намерете радиуса на орбитата на Венера. Същото важи и за Меркурий, ако се знае, че максималното ъглово разстояние между Меркурий и Слънцето е 28°.
Последният щрих: измерване на ъгловите размери на Слънцето и Луната
Следвайки разсъжденията на Аристарх стъпка по стъпка, пропуснахме само един аспект: как беше измерен ъгловият диаметър на Слънцето? Самият Аристарх не е направил това, използвайки измерванията на други астрономи (очевидно не съвсем правилни). Нека припомним, че той успя да изчисли радиусите на Слънцето и Луната, без да използва техните ъглови диаметри. Погледнете отново стъпки 1, 2 и 3: никъде не се използва стойността на ъгловия диаметър! Необходимо е само да се изчислят разстоянията до Слънцето и Луната. Опитът да се определи ъгловият размер "на око" не носи успех. Ако помолите няколко души да изчислят ъгловия диаметър на Луната, повечето ще назоват ъгъла от 3 до 5 градуса, което е многократно по-голямо от истинската стойност. Това е оптична илюзия: ярко бялата Луна изглежда масивна на фона на тъмното небе. Първият, който извърши математически строго измерване на ъгловия диаметър на Слънцето и Луната, беше Архимед (287-212 г. пр.н.е.). Той очерта своя метод в книгата „Псаммит” („Изчисляване на песъчинки”). Той е наясно със сложността на задачата: „Получаването на точната стойност на този ъгъл не е лесна задача, защото нито окото, нито ръцете, нито инструментите, с които се прави отчитането, осигуряват достатъчна точност.“ Следователно Архимед не се ангажира да изчисли точната стойност на ъгловия диаметър на Слънцето, той го оценява само отгоре и отдолу. Той поставя кръгъл цилиндър в края на дълга линийка, срещу окото на наблюдателя. Линийката се насочва към Слънцето, а цилиндърът се придвижва към окото, докато напълно закрие Слънцето. След това наблюдателят си тръгва и в края на линийката се отбелязва сегмент MN, равен на размера на човешката зеница (фиг. 11).
Тогава ъгълът α 1 между линиите Г-НИ NQпо-малък от ъгловия диаметър на Слънцето и ъгъл α 2 = P.O.Q.- повече. Ние определихме от PQдиаметъра на основата на цилиндъра, а през О - средата на сегмента MN. Така че α 1< β < α 2 (докажите это в упражнении 13). Так Архимед находит, что угловой диаметр Солнца заключен в пределах от 0,45° до 0,55°.
Остава неясно защо Архимед измерва Слънцето, а не Луната. Той беше добре запознат с книгата на Аристарх и знаеше, че ъгловите диаметри на Слънцето и Луната са еднакви. Много по-удобно е да се измери луната: тя не заслепява очите и нейните граници са по-ясно видими.
Някои древни астрономи са измервали ъгловия диаметър на Слънцето въз основа на продължителността на слънчево или лунно затъмнение. (Опитайте се да възстановите този метод в Упражнение 14.) Или можете да направите същото, без да чакате затъмненията, а просто да гледате залеза. Нека изберем за това деня на пролетното равноденствие 22 март, когато Слънцето изгрява точно на изток и залязва точно на запад. Това означава, че изгревните точки ди залез Удиаметрално противоположни. За наблюдател на земята Слънцето се движи в кръг с диаметър E.W.. Равнината на тази окръжност сключва ъгъл от 90° с равнината на хоризонта – γ, където γ е географската ширина на точката М, в която се намира наблюдателят (например за Москва γ = 55,5°, за Александрия γ = 31°). Доказателството е дадено на фигура 12. Директно ЗП- оста на въртене на Земята, перпендикулярна на равнината на екватора. Точкова ширина М- ъгъл между сегмента ЗПи равнината на екватора. Да минем през центъра на Слънцето Сравнина α, перпендикулярна на оста ЗП.
Равнината на хоризонта докосва земното кълбо в точка М. За наблюдател, разположен в точка М, Слънцето се движи в кръг през деня в равнината α с центъра Ри радиус PS. Ъгълът между равнината α и хоризонталната равнина е равен на ъгъла МЗП, което е равно на 90° – γ, тъй като равнината α е перпендикулярна ЗП, а равнината на хоризонта е перпендикулярна ЗМ. И така, в деня на равноденствието Слънцето залязва под хоризонта под ъгъл 90° - γ. Следователно, по време на залез слънцето преминава през дъга от окръжност, равна на β/cos γ, където β е ъгловият диаметър на Слънцето (фиг. 13). От друга страна, за 24 часа той изминава пълен кръг около този кръг, т.е. 360°.
Получаваме пропорцията, където точно шест, а не девет, тъй като Уран, Нептун и Плутон са открити много по-късно. Съвсем наскоро, на 13 септември 2006 г., с решение на Международния астрономически съюз (IAU), Плутон загуби статута си на планета. Така че сега има осем планети в слънчевата система.
Истинската причина за позора на крал Алфонс очевидно беше обичайната борба за власт, но неговата иронична забележка за структурата на света послужи като убедителна причина за враговете му.
Днес ще говорим за това, че Земята е малка и за размерите на други огромни небесни тела във Вселената. Какви са размерите на Земята в сравнение с други планети и звезди от Вселената.
Всъщност нашата планета е много, много малка... в сравнение с много други небесни тела и дори в сравнение със същото Слънце, Земята е грахово зърно (сто пъти по-малък по радиус и 333 хиляди пъти по-малка по маса), и има звезди в пъти, стотици, хиляди (!!) пъти повече от Слънцето... Като цяло ние, хората, и всеки от нас особено, сме микроскопични следи от съществуване в тази Вселена, атоми, невидими за очите на същества които биха могли да живеят на огромни звезди (теоретично, но може би практически).
Мисли от филма по темата: Струва ни се, че Земята е голяма, това е така - за нас, тъй като ние самите сме малки и масата на тялото ни е незначителна в сравнение с мащаба на Вселената, някои никога не са дори са били в чужбина и не напускат през по-голямата част от живота си Те не знаят почти нищо отвъд границите на къща, стая и дори за Вселената. И мравките си мислят, че техният мравуняк е огромен, но ние ще настъпим мравката и дори няма да я забележим. Ако имахме силата да намалим Слънцето до размера на бяло кръвно телце и пропорционално да намалим Млечния път, тогава това би било равно на мащаба на Русия. Но има хиляди, дори милиони и милиарди галактики освен Млечния път... Това няма как да се побере в съзнанието на хората.
Всяка година астрономите откриват хиляди (или повече) нови звезди, планети и небесни тела. Космосът е неизследвана област и колко още галактики, звезди, планетарни системи ще бъдат открити и е напълно възможно да има много подобни слънчеви системи с теоретично съществуващ живот. За размерите на всички небесни тела можем да съдим само приблизително, а броят на галактиките, системите и небесните тела във Вселената е неизвестен. Въпреки това, въз основа на известни данни, Земята не е най-малкият обект, но далеч не е най-големият, има звезди и планети стотици, хиляди пъти по-големи!!
Най-големият обект, тоест небесното тяло, не е дефиниран във Вселената, тъй като човешките възможности са ограничени, с помощта на сателити и телескопи можем да видим само малка част от Вселената и не знаем какво има там , в непознатата далечина и отвъд хоризонтите... може би дори по-големи небесни тела от откритите от хората.
И така, в Слънчевата система най-големият обект е Слънцето! Радиусът му е 1 392 000 km, следван от Юпитер - 139 822 km, Сатурн - 116 464 km, Уран - 50 724 km, Нептун - 49 244 km, Земя - 12 742,0 km, Венера - 12 103,6 km, Марс - 6780,0 km и т.н.
Няколко десетки големи обекта - планети, спътници, звезди и няколкостотин малки, това са само откритите, но има и такива, които не са открити.
Слънцето е по-голямо от Земята по радиус - повече от 100 пъти, по маса - 333 хиляди пъти. Това са везните.
Земята е 6-ият по големина обект в Слънчевата система, много близо до мащаба на Земята, Венера, а Марс е наполовина по-малък.
Земята като цяло е грахово зърно в сравнение със Слънцето. А всички други планети, по-малки, на практика са прах за Слънцето...
Все пак Слънцето ни топли независимо от размера си и нашата планета. Знаете ли, представяте ли си, ходейки с краката си по тленната земя, че нашата планета е почти точка в сравнение със Слънцето? И съответно ние сме микроскопични микроорганизми на него...
Хората обаче имат много належащи проблеми и понякога няма време да погледнат отвъд земята под краката си.
Юпитер е повече от 10 пъти по-голям от Земята,това е петата най-отдалечена от Слънцето планета (класифицирана като газов гигант заедно със Сатурн, Уран, Нептун).
След газовите гиганти Земята е първият по големина обект в Слънчевата система след Слънцето.след това идват останалите планети от земната група, Меркурий след спътника на Сатурн и Юпитер.
Планетите от земната група - Меркурий, Земя, Венера, Марс - са планети, разположени във вътрешния регион на Слънчевата система.
Плутон е около един и половина пъти по-малък от Луната, днес се класифицира като планета джудже, това е десетото небесно тяло в Слънчевата система след 8 планети и Ерида (планета джудже, приблизително подобна по размер на Плутон), се състои от лед и скали, с площ като Южна Америка, малка планета, но е по-голяма като мащаб в сравнение със Земята и Слънцето, Земята все още е два пъти по-малка като пропорции.
Например Ганимед е спътник на Юпитер, Титан е спътник на Сатурн - само с 1,5 хиляди км по-малко от Марс и повече от Плутон и големите планети джуджета. Има много планети джуджета и сателити, открити наскоро, и още повече звезди, повече от няколко милиона или дори милиарди.
В Слънчевата система има няколко десетки обекта, които са малко по-малки от Земята и наполовина по-малки от Земята, и няколкостотин от тези, които са малко по-малки. Можете ли да си представите колко много неща летят около нашата планета? Но да се каже „лети около нашата планета“ е неправилно, тъй като по правило всяка планета има някакво относително фиксирано място в Слънчевата система.
И ако някакъв астероид лети към Земята, тогава дори е възможно да се изчисли неговата приблизителна траектория, скорост на полета, време на приближаване до Земята и с помощта на определени технологии и устройства (като удряне на астероида с помощта на свръхмощни атомни оръжия, за да унищожат част от метеорита и как следствие от промяна в скоростта и траекторията на полета) променят посоката на полета, ако планетата е в опасност.
Това обаче е теория, подобни мерки все още не са приложени на практика, но са регистрирани случаи на неочаквани падания на небесни тела на Земята - например в случая със същия челябински метеорит.
В съзнанието ни Слънцето е ярка топка в небето; абстрактно е някаква субстанция, за която знаем от сателитни снимки, наблюдения и експерименти на учени. Въпреки това, всичко, което виждаме със собствените си очи, е ярка топка в небето, която изчезва през нощта. Ако сравните размерите на Слънцето и земята, това е почти същото като кола играчка и огромен джип ще смаже колата, без дори да го забележи. По същия начин Слънцето, ако имаше поне малко по-агресивни характеристики и нереална способност да се движи, щеше да погълне всичко по пътя си, включително Земята. Между другото, една от теориите за смъртта на планетата в бъдещето гласи, че Слънцето ще погълне Земята.
Ние сме свикнали, живеейки в ограничен свят, да вярваме само на това, което виждаме и да приемаме за даденост само това, което е под краката ни и възприемаме Слънцето като топка в небето, която живее за нас, за да осветява пътя на простосмъртните , за да ни топли, за да ни дава да използваме енергия пълноценно и идеята, че тази ярка звезда носи потенциална опасност, изглежда смешна. И само малцина ще си помислят сериозно, че има и други галактики, в които има небесни обекти стотици, а понякога и хиляди пъти по-големи от тези в Слънчевата система.
Хората просто не могат да схванат в съзнанието си каква е скоростта на светлината, как се движат небесните тела във Вселената, това не са форматите на човешкото съзнание...
Говорихме за размерите на небесните тела в Слънчевата система, за размерите на големите планети, казахме, че Земята е 6-ият по големина обект в Слънчевата система и че Земята е сто пъти по-малка от Слънцето (в диаметър) , и 333 хиляди пъти по маса , но във Вселената има небесни тела МНОГО по-големи от Слънцето. И ако сравнението на Слънцето и Земята не се вмести в съзнанието на обикновените смъртни, то фактът, че има звезди, в сравнение с които Слънцето е топка - е още по-невъзможно да се вмести в нас.
Според научни изследвания обаче това е вярно. И това е факт, базиран на данните, получени от астрономите. Има други звездни системи, където съществува планетарен живот, подобен на нашия, слънчевия. Под „живот на планетите“ нямаме предвид земния живот с хора или други същества, а съществуването на планети в тази система. И така, по въпроса за живота в Космоса - всяка година, всеки ден учените стигат до извода, че животът на други планети е все по-възможен, но това остава само предположение. В Слънчевата система единствената планета, близка по условия до тези на Земята, е Марс, но планетите от другите звездни системи не са напълно проучени.
Например:
„Смята се, че подобните на Земята планети са най-благоприятни за появата на живот, така че търсенето им привлича голямо обществено внимание. Така през декември 2005 г. учени от Института за космически науки (Пасадена, Калифорния) съобщиха за откриването на подобна на Слънцето звезда, около която се смята, че се формират скалисти планети.
Впоследствие бяха открити планети, които бяха само няколко пъти по-масивни от Земята и вероятно биха имали твърда повърхност.
Пример за земни екзопланети са супер-Земите. Към юни 2012 г. са открити повече от 50 суперземи."
Тези суперземи са потенциални носители на живот във Вселената. Въпреки че това е въпрос, тъй като основният критерий за класа на такива планети е маса повече от 1 пъти масата на Земята, но всички открити планети се въртят около звезди с по-малко топлинно излъчване в сравнение със Слънцето, обикновено бяло, червено и оранжеви джуджета.
Първата супер-Земя, открита в обитаемата зона през 2007 г., беше планетата Gliese 581 c близо до звездата Gliese 581, планетата имаше маса от около 5 земни маси, „отдалечена от своята звезда с 0,073 AU“. д. и се намира в „зоната на живот“ на звездата Gliese 581. По-късно в близост до тази звезда са открити редица планети, които днес се наричат планетарна система; самата звезда има ниска светимост, няколко десетки пъти по-малка от Слънцето. Това беше едно от най-сензационните открития в астрономията.
Да се върнем обаче на темата за големите звезди.
По-долу са снимки на най-големите обекти и звезди на слънчевата система в сравнение със Слънцето, а след това и с последната звезда в предишната снимка.
Меркурий< Марс < Венера < Земля;
Земята< Нептун < Уран < Сатурн < Юпитер;
Юпитер< < Солнце < Сириус;
Сириус< Поллукс < Арктур < Альдебаран;
Алдебаран< Ригель < Антарес < Бетельгейзе;
Бетелгейзе< Мю Цефея < < VY Большого Пса
И този списък включва и най-малките звезди и планети (единствената наистина голяма звезда в този списък вероятно е звездата VY Canis Majoris).
За мерна единица за радиуса на звездата е използван екваториалният радиус на Слънцето – 695 700 км.
Например звездата VV Cephei е 10 пъти по-голяма от Слънцето, а между Слънцето и Юпитер най-голямата звезда е Wolf 359 (единична звезда в съзвездието Лъв, слабо червено джудже).
VV Cephei (да не се бърка със звездата със същото име с „префикс“ A) - „затъмняваща двойна звезда от типа Алгол в съзвездието Цефей, която се намира на разстояние около 5000 светлинни години от Земята. Компонент А е седмата по големина звезда, известна на науката по радиус към 2015 г., и втората по големина звезда в галактиката Млечен път (след VY Canis Majoris)."
„Капела (α Aur / α Auriga / Alpha Aurigae) е най-ярката звезда в съзвездието Auriga, шестата най-ярка звезда в небето и третата най-ярка звезда в небето на Северното полукълбо.“
Капелата е 12,2 пъти радиуса на Слънцето.
Полярната звезда е 30 пъти по-голяма в радиус от Слънцето. Звезда в съзвездието Малка мечка, разположена близо до Северния полюс на света, свръхгигант от спектрален клас F7I.
Звездата Y Canes Venatici е по-голяма от Слънцето с (!!!) 300 пъти! (т.е. около 3000 пъти по-голям от Земята), червен гигант в съзвездието Canes Venatici, една от най-хладните и червени звезди. И това далеч не е най-голямата звезда.
Например звездата VV Cephei A е 1050-1900 пъти по-голяма по радиус от Слънцето!И звездата е много интересна със своята непостоянство и „изтичане“: „осветеността е 275 000-575 000 пъти по-голяма. Звездата запълва лоба на Рош и нейният материал се стича към съседния спътник. Скоростта на изтичане на газ достига 200 km/s. Установено е, че VV Cephei A е физическа променлива, пулсираща с период от 150 дни.
Разбира се, повечето от нас няма да разберат информацията в научни термини, ако накратко - нажежена звезда, губеща материя. Неговият размер, сила и яркост на осветеност са просто невъзможни за представяне.
И така, 5-те най-големи звезди във Вселената (признати като известни и открити в момента), в сравнение с които нашето Слънце е грахово зърно и прашинка:
— VX Стрелец е 1520 пъти диаметъра на Слънцето. Свръхгигант, хипергигант, променлива звезда в съзвездието Стрелец губи масата си поради звезден вятър.
— Звезда WOH G64 от съзвездието Зора, червен свръхгигант от спектрален тип M7.5, се намира в съседната галактика Голям Магеланов облак. Разстоянието до Слънчевата система е приблизително 163 хиляди светлинни години. години. 1540 пъти по-голям от радиуса на Слънцето.
— NML Cygnus (V1489 Cygni) е 1183 - 2775 пъти по-голям в радиус от Слънцето, - „звездата, червен хипергигант, се намира в съзвездието Лебед.“
„UY Scuti е звезда (хипергигант) в съзвездието Scutum. Намира се на разстояние 9500 св. години (2900 pc) от Слънцето.
Това е една от най-големите и ярки известни звезди. Според учените радиусът на UY Scuti е равен на 1708 слънчеви радиуса, диаметърът е 2,4 милиарда км (15,9 AU). В пика на пулсациите радиусът може да достигне 2000 слънчеви радиуса. Обемът на звездата е приблизително 5 милиарда пъти по-голям от обема на Слънцето."
От този списък виждаме, че има около сто (90) звезди, много по-големи от Слънцето (!!!). И има звезди в мащаб, в който Слънцето е петънце, а Земята дори не е прах, а атом.
Факт е, че местата в този списък са разпределени според принципа на точност при определяне на параметрите, масата, има приблизително по-големи звезди от UY Scuti, но техните размери и други параметри не са установени със сигурност, но параметрите на тази звезда може някой ден да стане въпрос. Ясно е, че съществуват звезди 1000-2000 пъти по-големи от Слънцето.
А може би около някои от тях има или се образуват планетарни системи и кой ще гарантира, че там не може да има живот... или не сега? Нямаше ли го или никога няма да има? Никой... Знаем твърде малко за Вселената и Космоса.
Да, и дори от звездите, представени на снимките - последната звезда - VY Canis Majoris има радиус, равен на 1420 слънчеви радиуса, но звездата UY Scuti в пика на пулсацията е около 2000 слънчеви радиуса и се предполага, че има звезди по-голям от 2,5 хиляди слънчеви радиуса. Такъв мащаб е невъзможно да си представим; това са наистина извънземни формати.
Разбира се, интересен е въпросът - погледнете още първата снимка в статията и последните снимки, където има много, много звезди - как толкова много небесни тела съжителстват във Вселената съвсем спокойно? Няма експлозии, няма сблъсъци на тези супергиганти, защото небето, от това, което ни се вижда, гъмжи от звезди... Всъщност това е само заключението на простосмъртните, които не разбират мащаба на Вселената - виждаме изкривена картина, но всъщност там има достатъчно място за всички и може би има експлозии и сблъсъци, но това просто не води до смъртта на Вселената и дори на част от галактиките, защото разстоянието от звездата да играеш звезда е огромно.
Увековечете любовта си към преждевременно починалите в гранит. Мислете за бъдещето, но не забравяйте за миналото. Гранитните паметници, мемориали, конструкции, надгробни паметници, плочи и всякакви други гранитни изделия се запазват перфектно при различни атмосферни и температурни условия. Срокът на експлоатация на произведения паметник от гранит е неограничен. Разделът за поръчки ще ви помогне да поръчате и да обсъдите всички финансови въпроси. Ще оставим спомен за вашите роднини в Украйна!
Сравнителни размери на Слънцето, Земята и други планети.
Земята е третата планета от Слънцето (спазват се пропорциите на размерите на всички планети и Слънцето). Така че можете да завършите обиколката на Слънцето и ще разберете колко малка е Земята
Планетата Меркурий обикаля най-близо до Слънцето (на средно разстояние от 58 милиона км). Той е значително по-малък от Земята. На Меркурий няма атмосфера, което означава, че не може да има живот; Меркурий винаги има една и съща половина, обърната към Слънцето. Меркурий е много труден за наблюдение от Земята, най-често се губи в лъчите на Слънцето.
По-нататък от Меркурий (на средно разстояние 108 милиона км от Слънцето) планетата Венера е най-яркото светило в небето след Слънцето и Луната. Венера е почти равна по размер и маса на Земята. Венера е заобиколена от проветрива атмосфера. Плътни облаци скриват повърхността му от нас.
Третата планета е нашата Земя. Зад него, на разстояние 228 милиона км от Слънцето, се намира планетата Марс. Тази планета е значително по-малка от Земята, но по-голяма от Меркурий. Марс е заобиколен от атмосфера, но по-малко плътна от атмосферата на Земята. Прозрачността на атмосферата на Марс позволи на астрономите да научат много за структурата на повърхността му и да разберат, че Марс има много суров климат. В момента учените обсъждат дали определени видове растения могат да съществуват на Марс. Има ли живот на Марс и Венера? Това е един от вълнуващите въпроси на науката. Сигурно ще се разбере на терена.
вие сте хора на тези планети. Вероятно такива полети ще има в нашия век.
Планетата Юпитер обикаля много по-далеч от Слънцето (5 пъти по-далеч от Земята). Тя е най-голямата от планетите в Слънчевата система, 1312 пъти по-голяма по обем от Земята. Малко по-малък от Юпитер, следващата планета след него е Сатурн (9 пъти по-далеч от Слънцето, отколкото Земята). Следват две планети: Уран (19 пъти по-далеч от Слънцето, отколкото Земята) и Нептун (30 пъти по-далеч). И двете са по-малки от Сатурн, но много по-големи от Земята. Тези четири планети се наричат „планети гиганти“. Те са заобиколени от огромни атмосфери от отровни газове. На тези планети преобладава студът (температура 150-220° под нулата) и е ясно, че няма нужда да се говори за възможността за живот на тях.
И накрая, много далеч (40 пъти по-далече от Земята от Слънцето) друга планета се върти около Слънцето - Плутон, за природата на който все още се знае много малко.
Все още не знаем дали има планети, дори по-далечни от Плутон, или слънчевата система „завършва“ с Плутон.
В Слънчевата система има много повече малки планети (повечето от тях обикалят около Слънцето между Марс и Юпитер). Много големи планети са обикаляни от техните спътници, подобно на Луната, спътник на Земята (например Юпитер има 12 известни спътника). Кометите пътуват между планетите, също подложени на слънчевата гравитация.
Слънцето е една от най-близките до нас звезди. Най-близката звезда след Слънцето е на 40 трилиона километра от Земята. Един светлинен лъч (изминаващ 300 хиляди км в секунда) отнема 4 1/3 години, за да пътува от най-близката до Земята звезда, докато от Слънцето му отнема 8 минути, а от Луната - 1,4 секунди.
Звездите са много по-разнообразни от планетите на Слънчевата система. Има звезди многократно по-големи и по-масивни от Слънцето и звезди по-малки от него. Известни са звезди, които излъчват много повече топлина и светлина от Слънцето, а звездите са сравнително „студени“. Няма съмнение, че много звезди имат планети, обикалящи около тях, и че на някои от планетите съществува живот. Но дори и най-мощните съвременни телескопи не могат да открият планети около близките звезди.
В ясна нощ в небето се вижда широка ивица от Млечния път. Това е огромен брой звезди, които поотделно не се виждат с просто око поради разстоянието им. Млечният път и всички останали звезди, видими в небето, образуват нашата Галактика - огромна звездна система. В него има над 150 милиарда звезди, а Слънцето е само една от тях. Слънцето (а с него Земята и други планети) не е в центъра на Галактиката, а по-близо до нейната граница. Лъч светлина преминава през цялата ни звездна система за приблизително 100 хиляди години.
С мощни телескопи могат да се видят много малки мъгливи петна в небето. Това са звездни системи, подобни на нашата Галактика, някои много по-големи. Те са толкова далеч от Земята, че на светлината от тях са нужни милиони, стотици милиони и дори милиарди години, за да достигне до нас.
Още в древността хората са съзерцавали звездното небе. Дори тогава не беше просто да се възхищаваме на величествената картина на небето. Бяха забелязани промени в небето, които са тясно свързани с явления, случващи се на Земята.
Слънцето всяка сутрин изгрява над хоризонта, изгрява над него, достигайки най-голямата си височина по обяд и след това залязва. Това се повтаря всеки ден. Слънцето изгря и денят започна. Слънцето залезе - денят свърши, нощта започна.
Отдавна е наблюдавано, че повечето от звездите се появяват всяка вечер в източната част на небето, изгряват над хоризонта, достигайки най-голямата си височина над него в южната част на небето и след това залязват в западната част на хоризонта. . На следващата вечер всяка звезда изгрява отново в същата точка на небето като предния ден.
Въпреки това бяха необходими дълги и систематични наблюдения на небето (те бяха извършени още в древни времена), за да се забележи, че Слънцето се движи по небето от ден на ден, от месец на месец, като прави пълен кръг за приблизително 365 1 /4 дни, т.е. през времето, когато се сменят сезоните на Земята. В същото време Слънцето се движи през небето по един и същи път всеки път, покрай едни и същи звезди. Ако в един или друг момент от дадена година Слънцето е близо до такива и такива звезди, тогава е било така по същото време на годината преди много години и ще бъде така след много години.
Луната се появява под формата на тесен полумесец, след това „расте“, достига пълнолуние и отново намалява до полумесец, след което става невидима при новолуние. И всичко това се случва за 29 дни.
„Скитащите“ светила – планети, които се движат по небето – отдавна са забелязани. Хората смятаха, че Земята е неподвижна и целият небесен свод с безброй звезди се върти около нея всеки ден. Слънцето извършва сложно движение около Земята - дневно, заедно с небесния свод, и годишно, движещо се между звездите. Луната обикаля около Земята за 29 дни, а планетите за различно време.
Погрешната идея, че Земята е в центъра на Вселената и че небесните тела са създадени само за да осветяват и затоплят Земята, беше подкрепена от реакционното учение на църквата.
Страхотна е нашата Земя. Природата му е разнообразна, богатствата на дълбините му са несметни. И в същото време огромната Земя е само една от планетите, въртящи се около Слънцето.
В сравнение със Земята, Слънцето е гигантска гореща топка. Диаметърът му е 109 пъти по-голям от диаметъра на Земята, а обемът му е 1301 хиляди пъти по-голям от обема на земното кълбо. Средното разстояние от Земята до Слънцето е 149 500 хиляди км (приблизително). Следователно Слънцето изглежда на небето като малък диск.
Слънцето излъчва много светлина и топлина в космоса. Само незначителна част от тази топлина и светлина - по-малко от една двумилиардна част - се получава от Земята. Но това е напълно достатъчно, за да освети и стопли Земята и всичко живо на нея милиарди години.
Всички тела в природата имат свойството да се привличат. Това свойство на телата се нарича "гравитация". Колкото по-голяма е масата на тялото (т.е. колкото повече вещество съдържа), толкова по-голяма е присъщата сила на привличане.
Масата на Земята е много голяма - тя е шест секстилиона тона.
Мощната сила на гравитацията държи всичко на Земята. В наше време гигантският напредък в науката и технологиите направи възможно за първи път преодоляването на гравитацията и изстрелването на изкуствени земни спътници и космически кораби в открития космос.
Масата на Слънцето е 333 хиляди пъти по-голяма от масата на Земята. Гравитационната сила на Слънцето е толкова голяма, че подчинява всички планети и ги кара да се движат или, както се казва, да се въртят около Слънцето. Планетите са „вечните спътници“ на Слънцето. Девет планети се въртят около Слънцето и сред тях е Земята.
И за начало съотношението на масата на Слънцето към масите на черните дупки в Галактиката
И още по-голям обект от Черната дупка, Квазар е ярък обект в центъра на галактиката, който произвежда около 10 трилиона пъти повече енергия в секунда от нашето Слънце и чието излъчване е силно променливо във всички диапазони на дължина на вълната
Слънцето загрява и огрява нашата планета. Животът на него би бил невъзможен без енергията на звездата. Това се отнася за хората и за цялата земна флора и фауна. Слънцето доставя енергия на всички процеси, протичащи на Земята. Земята получава повече от светлина и топлина от Слънцето. Животът на нашата планета непрекъснато се влияе от потоци от частици и различни видове слънчева радиация.
Излагането на слънце оказва силно влияние върху човешкото здраве. кара много хора да се чувстват по-зле.
Тази статия ще обсъди обща информация за Слънцето, а именно състава, температурата и масата на Слънцето, влиянието върху Земята и т.н.
Обща информация
Слънцето е най-близката до нас звезда. Изследванията на Слънцето предоставят информация за условията на реакции, протичащи във вътрешността му и на повърхността, което ни позволява да разберем физическата природа на звездните тела, които виждаме като безразмерни искрящи точки. Изследването на процесите, протичащи в близост и на повърхността на Слънцето, помага да се разберат явленията, характерни за околоземното пространство.
Слънцето е центърът на нашата планетарна система, която също включва 8 планети, десетки планетарни спътници, хиляди астероиди, метеороиди, комети, междупланетен газ и прах. Като цяло заема 99,866% от общата маса. По астрономически стандарти разстоянието от Слънцето до Земята е малко: светлината пътува само за 8 минути.
Размерът на Слънцето изисква специално внимание. Това е огромна звезда не само по размер, но и по обем. Диаметърът му надвишава диаметъра на Земята 109 пъти, а обемът му от своя страна е 1,3 милиона пъти.
Приблизителната температура на повърхността на Слънцето е 5800 градуса, така че свети практически, но поради силното поглъщане и разсейване на късовълновата част от спектъра от атмосферата на Земята, директната слънчева светлина близо до повърхността на нашата планета получава жълт оттенък.
Температурата в централната зона на Слънцето достига 15 милиона градуса. Поради доста високата температура веществото на Слънцето е в газообразно състояние и в дълбините на гигантска звезда атомите на химичните елементи са разделени на свободно движещи се електрони и атомни ядра.
Масата на Слънцето е 1,989*10^30 кг. Тази цифра надвишава масата с 333 хиляди пъти. Средната плътност на веществото е 1,4 g/cm3. Средната стойност е почти 4 пъти по-висока. Освен това в астрономията съществува понятието слънчева маса - единица за измерване на маса, която се използва за изразяване на масата на звезди и други астрономически обекти (галактики).
Газообразната слънчева маса се задържа от общото привличане към своя център. Горните слоеве с тежестта си притискат по-дълбоките, а с увеличаване на дълбочината на слоя налягането нараства.
Налягането в дълбините на Слънцето достига стотици милиарди атмосфери, така че материята в слънчевите дълбини има висока плътност.
Това води до изтичане в дълбините на Слънцето, в резултат на което водородът се превръща в хелий и освобождава ядрена енергия. Постепенно тази енергия "изтича" през непрозрачната слънчева материя, първо във външните слоеве, а след това излъчва в открития космос.
Съставът на Слънцето включва елементи като водород (73%), хелий (25%) и други елементи в много по-ниски концентрации (никел, азот, сяра, въглерод, калций, желязо, кислород, силиций, магнезий, неон, хром) .
Слънцето е централният обект на нашата звездна система. В него е съсредоточена почти цялата му маса - 99%. Размерът на небесното тяло може да се определи чрез наблюдение, геометрични модели и точни изчисления. Учените трябва не само да знаят диаметъра на Слънцето в километри, както и неговите ъглови размери, но и да наблюдават активността на звездата. Неговото влияние върху нашата планета е много голямо - потоците от заредени частици оказват силно въздействие върху земната магнитосфера.
Как да определим диаметъра на Слънцето в километри
Определянето на диаметъра на Слънцето винаги е занимавало хората, интересуващи се от астрономия. От древни времена човекът е наблюдавал небето и се е опитвал да си създаде представа за видимите върху него обекти. С тяхна помощ са създадени календари и са предсказани много природни явления. На небесните тела е придавано мистично значение от хиляди години.
Луната и Слънцето станаха централни обекти на изследване. С помощта на спътника на Земята беше възможно да се установят точните размери на звездата. Диаметърът на Слънцето е определен с помощта на броеницата на Бейли. Това е името на оптичния ефект, който възниква по време на фазата на пълно слънчево затъмнение. Когато ръбовете на слънчевия и лунния диск съвпадат, светлината се пробива през неравностите на лунната повърхност, образувайки червени точки. Те помогнаха на астрономите да определят точната позиция на ръба на слънчевия диск.
Най-подробните изследвания на този феномен са извършени в Япония през 2015 г. Данните от няколко обсерватории бяха допълнени с информация от лунната сонда Кагуя. В резултат на това беше изчислено колко е диаметърът на Слънцето в километри - 1 милион 392 хиляди 20 км. Други параметри на светилото също са важни за астрономите.
Ъглов диаметър на Слънцето
Ъгловият диаметър на даден обект е ъгълът между линиите, простиращи се от наблюдателя до диаметрално противоположни точки по ръбовете му. В астрономията се измерва в минути (′) и секунди (″). Това не означава плосък ъгъл, а плътен ъгъл (обединението на всички лъчи, излизащи от една точка). Ъгловият диаметър на звездата е 31′59″.
През деня Слънцето променя размера си (2,5-3,5 пъти). Подобен външен вид обаче е само психологически феномен. Илюзията на възприятието е, че ъгълът, под който се вижда Слънцето, не се променя в зависимост от позицията му в небето.
Небето обаче изглежда на човек не като полукълбо, а като купол, който е в съседство с хоризонта по краищата. Следователно проекцията на звездата върху нейната равнина изглежда различна по размер.
Има и друго обяснение. Всички обекти стават по-малки, когато се приближат до хоризонта. Слънцето обаче не променя размера си. Това го кара да изглежда сякаш става по-голям. Интересен психологически ефект може лесно да се провери: струва си да измерите диаметъра на Слънцето с малкия си пръст. Размерите му в зенита и на хоризонта ще бъдат еднакви.
Слънчеви изследвания
Преди изобретяването на телескопа астрономите нямаха представа за структурата на небесното тяло. В Европа слънчевите петна са открити едва през 17 век. Те представляват магнитни полета, които са избягали на повърхността на фотосферата. Като се намесват в движението на материята в местата на изхвърляне, те създават понижение на температурата на повърхността на Слънцето. В същото време Галилей определя периода на въртене на Слънцето около своята ос. Външният му слой прави пълен оборот за 25,38 дни.
Структура на Слънцето:
- водород - 70%;
- хелий - 28%;
- други елементи - 2 %.
В ядрото на звездата протича ядрена реакция, превръщаща водорода в хелий. Тук температурата достига 15 милиарда градуса. На повърхността тя е равна на 5780 градуса.
След появата на космическите кораби бяха направени много опити за изследване на небесното тяло. Американски сателити, изстреляни в космоса между 1962 и 1975 г., изследват Слънцето в ултравиолетовите и рентгеновите лъчи. Серията беше наречена Орбитална слънчева обсерватория.
През 1976 г. е изстрелян западногерманският спътник Хелиос-2, който се доближава до звездата на разстояние 43,4 милиона км. Предназначен е за изследване на слънчевия вятър. Със същата цел слънчевата сонда Ulysses излезе в открития космос през 1990 г.
НАСА планира да изстреля спътника Solar Probe Plus през 2018 г., който ще се доближи до Слънцето на 6 милиона километра. Това разстояние ще бъде рекорд за последните десетилетия.
Сравнение с други небесни тела
Когато се определя размерът на Слънцето, сравнението с други небесни обекти помага. Интересно е да се види сравнението в перспектива. Например диаметърът на Слънцето е 109 пъти по-голям от диаметъра на Земята и 9,7 пъти по-голям от диаметъра на Юпитер. Гравитацията на Слънцето надвишава гравитацията на Земята 28 пъти. Човек тук би тежал 2 тона.
Масата на звездата е 333 хиляди земни маси. Полярната звезда е 30 пъти по-голяма от Слънцето. Сред небесните тела е със среден размер. Слънцето все още е далеч от това да бъде гигант. Най-голямата звезда, VY Canis Majoris, е 2100 слънчеви диаметъра.
Въздействие върху Земята
Животът на Земята е възможен само на разстояние от 149,6 милиона км. от Слънцето. Всички живи организми получават необходимата топлина от него, а фотосинтезата се извършва от растенията само с участието на светлина. Благодарение на тази звезда са възможни метеорологични явления като вятър, дъжд, сезони и др.
Отговорът на въпроса какъв диаметър на Слънцето е необходим за нормалното развитие на живота на планета като Земята е прост - точно такъв, какъвто е сега. Магнитното поле на нашата планета често отразява „атаки от слънчевия вятър“. Благодарение на него на полюсите се появяват северното и южното сияние. По време на слънчеви изригвания може да се появи дори близо до екватора.
Влиянието на звездата върху климата на нашата планета също е значително. Най-студените зими са настъпили между 1683 и 1989 г. Това се дължи на намаляване на активността на звездата.
С поглед към бъдещето
Диаметърът на Слънцето се променя. След 5 милиарда години ще изчерпи цялото си водородно гориво и ще се превърне в червен гигант. Увеличавайки се по размер, той ще погълне Меркурий и Венера. След това Слънцето ще се свие до размера на Земята, превръщайки се в звезда бяло джудже.
Размерът на звездата, който определя живота на нашата планета, е една от най-интересните данни не само за учените, но и за обикновените хора. Развитието на астрономията дава възможност да се определи далечното бъдеще на небесните тела и допринася за натрупването на информация за метеорологичната служба. Също така става възможно да се изследват нови планети и се повишава нивото на защита на Земята от сблъсъци с малки небесни тела.
