Добро пожаловать во Вселенную - [11]
33. а Если известны температура поверхности Солнца (6000 К) и его радиус (7,0 105 км), вычислите — в приближении абсолютно черного тела — его светимость в ваттах (Дж/с).
33. b Марс находится в 1,5 а. е. от Солнца. Вычислите яркость Солнца на расстоянии Марса (то есть поток солнечного излучения на поверхности
Марса) в ваттах на квадратный метр.
33. c Воспользовавшись приближением (имеющим точность примерно
10 %), что 1 метр = 3 фута, вычислите, сколько электрической энергии поступит в распоряжение передатчика на МРС, если предположить, что солнечные батареи МРС направлены на Солнце и имеют коэффициент преобразования
20 %. Ответ выразите в ваттах.
33. d Теперь предположим, что такой же космический аппарат, как
МРС, отправлен (видимо, более мощной ракетой-носителем!) на спутник
Сатурна Титан. Сколько энергии (в ваттах) получит для своего передатчика
МРС на Сатурне? Орбита Сатурна пролегает на расстоянии 9,6 а. е. от
Солнца. Для сравнения, обычная лампа накаливания у вас дома потребляет около 100 ватт электрической мощности. Каково отношение мощности передатчика МРС на Сатурне и мощности стоваттной лампы накаливания?
34. Свети!
Вычислите светимость собственного тела в приближении абсолютно черного тела. Поясните, какие предположения и приближения вы делаете.
Подсказка: Нам нужен приблизительный ответ. Ответ выразите в ваттах
(Дж/с) и сравните с типичной лампой накаливания (100 ватт). Если люди излучают столько энергии, почему мы не видим друг друга в темной комнате?
39
ЧАСТЬ I. Звезды, планеты, жизнь
35. Крошечные углы
В астрономии часто идет речь об углах на небосводе. Отношение между угловым расстоянием между двумя объектами в небе, физическим расстоянием s между ними и их расстоянием d до нас задается формулой
= s/ d, где угол измеряется в радианах.
35. а Звезда на расстоянии 300 световых лет от Земли движется перпендикулярно лучу зрения со скоростью 300 километров в секунду относительно нас. Сколько нам придется дожидаться, когда она с нашей точки зрения сдвинется на 1 угловую секунду относительно более далеких звезд?
Ответ выразите в годах. Подсказка: 300 километров в секунду — это гораздо больше, чем наша скорость по орбите вокруг Солнца, поэтому последнейможно пренебречь.
35. b Мы обнаружили, что эта звезда проходит угловую секунду по небосводу за год с небольшим. Это довольно быстрая звезда. Мировой рекорд видимого движения по небу принадлежит звезде Барнарда, которая за год проходит 10 угловых секунд. До звезды Барнарда от нас 6 световых лет. Какова ее скорость на небесной плоскости (то есть, проекция ее скорости на плоскость, перпендикулярную лучу зрения)? Выразите ответ в километрах в секунду.
36. Подумаем о параллаксе
В этой задаче мы поразмышляем о видимых положениях звезд на небосклоне и о том, как на них влияет орбита Земли, то есть о явлении параллакса.
36. а Рассмотрим звезду на небе на расстоянии 10 парсек (36,2 светового года), которая находится в эклиптике, то есть в той же плоскости, в какой Земля вращается вокруг Солнца. Начертите траекторию, которую описывает в небе эта близкая звезда на фоне более далеких звезд за год, если смотреть с Земли. Объясните ход ваших мыслей, отметьте на схеме размах этой траектории в угловых секундах.
40
4—6. Как звезды излучают энергию
36. b Представьте себе ось, проведенную перпендикулярно плоскости эклиптики; она укажет на полюс эклиптики. Рассмотрим звезду, до которой тоже 10 парсек и которая находится в направлении полюса эклиптики. Нарисуйте траекторию, которую описывает эта звезда за год относительно фоновых звезд, отметьте размах ее траектории на той же схеме.
36. с Теперь представьте себе, что звезда из части а) обладает «свойственным движением», то есть движется в пространстве перпендикулярно плоскости эклиптики. Качественно опишите, как при этом меняется ее наблюдаемое перемещение по небу, которое вы описали в части а).
37. Совсем маленькие углы и далекие звезды
Астрономы обожают измерять совсем маленькие углы. Европейский космический аппарат «Гея» измеряет параллаксы звезд с беспрецедентной точностью.
37. а У самых ярких звезд «Гея» измеряет параллаксы с точностью до 10 угловых микросекунд. Одна угловая микросекунда — это 10–6 угловых секунд. Чтобы представить себе, насколько это крошечный угол, вычислите диаметр предмета в Лос-Анджелесе, если смотреть на него из Нью-Йорка (с расстояния в 4000 км), который противолежит углу в
10 угловых микросекунд. Пренебрежем тем, что из-за кривизны земной поверхности Лос-Анджелес из Нью-Йорка не видно! Ответ выразите в микронах (10–6 метров).
37. b Если погрешность заданного измерения параллакса равна 10 угловых микросекунд, то минимальный параллакс, который может грубо (то есть с точностью 20 %) измерить «Гея», в пять раз больше, то есть составляет
50 угловых микросекунд. Каково расстояние до звезды, чей параллакс равен
50 угловых микросекунд?
41
ЧАСТЬ I. Звезды, планеты, жизнь
38. Яркость, расстояние и светимость
Эта задача укрепит ваши знания об отношениях между температурой, размером и светимостью звезды, а также между светимостью, расстоянием до звезды и ее яркостью.
Нил Деграсс Тайсон – известный американский астрофизик и популяризатор науки, обладающий особым даром рассказывать о самых сложных научных вопросах понятно, захватывающе и с юмором. В этой книге вы найдете ответы на самые интересные вопросы о Вселенной: «Что будет, если упасть в черную дыру?», «Какие ошибки допускают создатели голливудских фильмов о космосе?», «Зачем построили Стоунхендж?», «Наступит ли когда-нибудь конец света?», «Как могут выглядеть инопланетяне?» и многие другие.Эта книга будет интересна и школьникам, и взрослым, интересующимся наукой.
Наше происхождение началось не на Земле, а, на самом деле, в космосе. Основываясь на научных открытиях и исследованиях, где пересекаются несколько наук — геология, биология, астрофизика и космология, — вы узнаете, как сформировались наши знания о космосе. В этой книге Нил Деграсс Тайсон и Дональд Голдсмит отправят вас в космический тур, где вы узнаете о рождении галактики, исследованиях Марса, об открытии воды на одной из лун Юпитера и многое другое.
Темное вещество, гравитация, возможность межгалактических полетов и Теория Большого взрыва… Изучение тайн Вселенной подобно чтению захватывающего романа. Но только если вы хорошо понимаете физику, знаете, что скрывается за всеми сложными терминами и определениями. В самых головоломных вопросах науки вам поможет разобраться Нил Деграсс Тайсон – один из самых авторитетных и в то же время остроумных астрофизиков нашего времени. Он обладает особым даром рассказывать о сложнейших научных теориях понятно, интересно и с юмором. Новая книга Нила Тайсона – это очередное захватывающее путешествие в мир современной науки.
В своей книге «Астрофизика начинающим: как понять Вселенную» знаменитый астрофизик и популяризатор науки Нил Деграсс Тайсон раскрывает все тайны большой физики, загадки нашей Вселенной и отвечает на множество вопросов о том, как все устроено в нашем мире. В книге много полноцветных фотографий, инфографики и остроумных разъяснений самых сложных научных концепций.
Эта книга не только о том, как устроена Вселенная, хотя, казалось бы, разговоров как раз на эту тему следует ожидать от увлеченного астрофизика. Все дело в том, что поклонники и противники Нила Деграсса Тайсона в своих письмах спрашивают его не только об инопланетной жизни, звездных системах, путешествиях в пространстве, параллельных вселенных и прочих космических штучках. Они хотят знать, как относиться к теории эволюции, как построить вечный двигатель, когда ждать конца света, как пережить утрату близкого человека, изменить свою жизнь… И автор осторожно делится своим мнением на этот счет, обнаруживая не только широкий кругозор и интеллигентное чувство юмора – о котором всем известно, – но также и мудрость, и чуткость, и простоту.
Новая книга известного американского астрофизика Нила Деграсса Тайсона, написанная в соавторстве с Эвис Лэнг, посвящена исследованию многолетних отношений науки и армии. Что объединяет астрофизиков и военных специалистов, в чем точки их пересечения, как наука служит войне? Как выясняется, многие открытия и достижения астрофизики, такие как, например, многоспектральное обнаружение, дальность, отслеживание, визуализация, ядерный синтез и доступ в космос, – это не просто научные открытия, а инструменты в руках войны.
Послевоенные годы знаменуются решительным наступлением нашего морского рыболовства на открытые, ранее не охваченные промыслом районы Мирового океана. Одним из таких районов стала тропическая Атлантика, прилегающая к берегам Северо-западной Африки, где советские рыбаки в 1958 году впервые подняли свои вымпелы и с успехом приступили к новому для них промыслу замечательной деликатесной рыбы сардины. Но это было не простым делом и потребовало не только напряженного труда рыбаков, но и больших исследований ученых-специалистов.
Настоящая монография посвящена изучению системы исторического образования и исторической науки в рамках сибирского научно-образовательного комплекса второй половины 1920-х – первой половины 1950-х гг. Период сталинизма в истории нашей страны характеризуется определенной дихотомией. С одной стороны, это время диктатуры коммунистической партии во всех сферах жизни советского общества, политических репрессий и идеологических кампаний. С другой стороны, именно в эти годы были заложены базовые институциональные основы развития исторического образования, исторической науки, принципов взаимоотношения исторического сообщества с государством, которые определили это развитие на десятилетия вперед, в том числе сохранившись во многих чертах и до сегодняшнего времени.
Монография посвящена проблеме самоидентификации русской интеллигенции, рассмотренной в историко-философском и историко-культурном срезах. Логически текст состоит из двух частей. В первой рассмотрено становление интеллигенции, начиная с XVIII века и по сегодняшний день, дана проблематизация важнейших тем и идей; вторая раскрывает своеобразную интеллектуальную, духовную, жизненную оппозицию Ф. М. Достоевского и Л. Н. Толстого по отношению к истории, статусу и судьбе русской интеллигенции. Оба писателя, будучи людьми диаметрально противоположных мировоззренческих взглядов, оказались “versus” интеллигентских приемов мышления, идеологии, базовых ценностей и моделей поведения.
Монография протоиерея Георгия Митрофанова, известного историка, доктора богословия, кандидата философских наук, заведующего кафедрой церковной истории Санкт-Петербургской духовной академии, написана на основе кандидатской диссертации автора «Творчество Е. Н. Трубецкого как опыт философского обоснования религиозного мировоззрения» (2008) и посвящена творчеству в области религиозной философии выдающегося отечественного мыслителя князя Евгения Николаевича Трубецкого (1863-1920). В монографии показано, что Е.
Эксперты пророчат, что следующие 50 лет будут определяться взаимоотношениями людей и технологий. Грядущие изобретения, несомненно, изменят нашу жизнь, вопрос состоит в том, до какой степени? Чего мы ждем от новых технологий и что хотим получить с их помощью? Как они изменят сферу медиа, экономику, здравоохранение, образование и нашу повседневную жизнь в целом? Ричард Уотсон призывает задуматься о современном обществе и представить, какой мир мы хотим создать в будущем. Он доступно и интересно исследует возможное влияние технологий на все сферы нашей жизни.
Что такое, в сущности, лес, откуда у людей с ним такая тесная связь? Для человека это не просто источник сырья или зеленый фитнес-центр – лес может стать местом духовных исканий, служить исцелению и просвещению. Биолог, эколог и журналист Адриане Лохнер рассматривает лес с культурно-исторической и с научной точек зрения. Вы узнаете, как устроена лесная экосистема, познакомитесь с различными типами леса, характеризующимися по составу видов деревьев и по условиям окружающей среды, а также с видами лесопользования и с некоторыми аспектами охраны лесов. «Когда видишь зеленые вершины холмов, которые волнами катятся до горизонта, вдруг охватывает оптимизм.