Для меня самыми авторитетными (внимательными, скрупулезными) авторами астрономических учебников и справочников служат П.Г.Куликовский и Э.В.Кононович. Оба они называют ПЕРВОЙ экваториальной системой называют ту, в которой от меридиана вдоль экватора измеряется часовой угол. Это и понятно: в ней производится непосредственное измерение, поскольку мы всегда точно знаем, где наш небесный меридиан. А прямое восхождение (вторая экв. система) по этим измерениям вычисляется.
Спасибо. Посмотрел еще в Энциклопедическом словаре юного астронома, там то же самое, т.е. все книги кроме одной говорят одно и то же, и только книга Воронцова-Вельяминова им противоречит.
Поиском в интернет-магазинах нашел две книги: "Большая энциклопедия астрономии" и "Вселенная от А до Я". Вопрос - это две РАЗНЫЕ книги, или по сути одна книга с двумя разными названиями? В интернет-магазинах можно найти краткие описания книг, так вот, у этих двух книг они совпадают.
Почему все это происходит? Первопричина - выброс высокоэнергитичных частиц с Солнца. Такое бывает либо в моменты сильных солнечных вспышек, либо бывают корональные выбросы. Некоторое время частицы летят до Земли, (от нескольких часов до трех дней), и когда достигают Земли, вызывают целый "букет" явлений - полярные сияния, магнитные бури, сбои в радиосвязи. Полярные сияния вызываются заряженными частицами, которые "наматываются" на силовые линии магнитного поля Земли и ниже всего опускаются как раз вблизи магнитных полюсов (которые довольно близки к географическим, но все-таки не совпадают). Также нарушается спокойное состояние ионосферы, и какие-то длины радиоволн, которые обычно от ионосферы отражаются, сейчас отражаться перестают. Какие-то наоборот, поэтому может внезапно на короткое время стать слышимой радиостанцая, которую обычно не слышно.
В эпоху космонавтики самое сильное такое явление произошло в 1989 году, пострадала больше всех Канада, как раз из-за магнитного полюса.
Итак, поток частиц от Солнца во-первых, вызывает полярные сияния, во-вторых, нарушает состояние ионосферы, которая 1) становится не такой, как мы привыкли (и в расчета на что сделали приемники, передатчики, построили антенны, распределили частоты) 2) становится неустойчивой, т.е. ее свойства меняются, то так, то по-другому. Ну как сумел...
Добавлю: не только солнечные выбросы, но и спокойное Солнце меняет условия радиосвязи. Тот, кто знаком с коротковолновым диапазоном, знает, что днем хорошее прохождение на волнах 11, 13 и 16 метров, вечером - на 21, 24, 31 м, а ближе к утру - на 41 и 49 м. После захода Солнца падает плотность свободных электронов в ионосфере - уменьшается частота, на которой отражаются от нее радиоволны.
Здравствуйте, Владимир Георгиевич!
Примите признательность за курс и позвольте, пожалуйста, пару вопросов. Например:
Если Вселенная расширяется после Большого Взрыва только потому, что расширяется само пространство, значит ли это, что удаляющиеся от нас галактики на самом деле не "летят", а стоят на месте, то есть у них нет кинетической энергии?
(Я так понял, что их "удаление" - следствие растяжения самого пространства, а не движения по этому пространству).
И если я понял правильно, то каково содержание понятия "скорость" в данном случае? Ведь мы понимаем скорость, как интенсивность прохождения тела по пространству, а тут тело не идет по пространству, а едет на самом пространстве.
Будет ли справедливо применить к этим галактикам закон F=ma в свете вышесказанного? (ускорение - производная скорости, а скорости-то нет?)
Насколько я понимаю космологию (пусть настоящие космологи меня поправят), выбор одного из двух описаний движения галактик - полет в стационарном пространстве или неподвижность в расширяющемся пространстве - диктуется лишь удобством математического описания этого движения. Когда вы описываете человека в поезде, вы можете говорить о его движении относительно земли (и тогда у него есть кинетическая энергия) или о неподвижности относительно поезда (и тогда энергии нет). Второй закон Ньютона справедлив и в том, и в другом случае, поскольку говорит об изменении скорости, если есть сила.
В космосе действует гравитация, которая зависит от средней плотности вещества в пространстве, и антигравитация (темная энергия), которая тоже от чего-то зависит, но мы пока не знает - от чего. Если описывать полет галактик относительно нас в стационарном пространстве, то в сфере от нас до избранной галактики сохраняется количество вещества, но радиус сферы растет и плотность падает. Если описывать движение галактик в расширяющемся пространстве, то они в начальный момент покоятся, но плотность вещества все равно со временем падает из-за расширения пространства. В обоих случаях сила будет меняться одинаково и движение галактик - тоже.
Насчет движения галактик я понял, спасибо. А вот насчет пространства позвольте уточнить: правильно ли я понимаю, что пространство и время возникли именно в момент Большого Взрыва, раньше их не существовало? И если да, то получается, что время расширяется с тех пор - "течет", а вот с как обстоит дело с пространством? Оно возникло сразу и всюду или тоже "расширяется"? Стационарно ли само по себе пространство?
Вопрос 2. Если вспомнить аналогию с воздушным шариком, выходит пространство не стационарно, оно "растягивается" повсюду. Тогда не могут ли волны, идущие от удаленных объектов растягиваться самим расширением пространства?
Спасибо! Статья отличная, особенно хороши пояснения на примерах "правильно - неправильно". Остался, конечно, небольшой осадочек по поводу того, что пространство расширяется везде, но связанные объекты способны этому сопротивляться, не меняя практически, своих размеров. Однако, надо ж и честь знать, таки это, видимо, слишком уж высокие материи, чтобы "на пальцах все понять". В остальном же, повторюсь, - замечательно. Кстати, предлагаю вам внести эту статью в базу знаний курса, для следующих поколений лекториума. Ссылка на страничку с этой самой базой должна быть в одном из последних писем от Лекториума у вас на почте.
Чуть отвлечемся от глобальных вопросов. Скажем, стоит задача, определить орбиту астероида. Для этого производят два или три наблюдения. В наше время обычно делают снимки на ПЗС матрицу. И видят там размытое пятно! Где же у него центр, у этого пятна, если оно вообще не имеет четкой границы? (насколько я понимаю, координаты этого "центра" на небесной сфере - входные данные для определения элементов орбиты).
Может, имея два снимка с двумя пятнами можно попытаться их максимально совместить? Есть же какие-то критерии "похожести", может, корреляция? Может, я не правильный термин применяю, но что-то типа - на сколько нужно сдвинуть пятно на одном изображении, чтобы сумма поточечных произведений двух изображений (пятен и ближайших точек) была максиамальна?
Не совсем понял что с чем вы предлагаете совмещать. На всякий случай уточню вопрос.
Пусть имеется снимок астероида на ПЗС. Он, разумеется, выглядит как пятно с нечеткими границами (как звезда в лекции Владимира Георгиевича про активную и адаптивную оптику). Мне нужно снять его координаты на небесной сфере, чтобы по ним вычислить орбиту. В теории данный астероид - точка, но на практике-то вовсе не точка. И вот где у этой "кляксы" то место, координаты которого мы будем считать координатами самого объекта? Как же тогда удается добиться той огромной точности, которая сегодня достигнута в небесной механике? Люди попадают в Марс! С движущейся и вращающейся Земли умудряются попасть в определенную область на движущейся и вращающейся за миллионы км планете! Это с какой же точностью нужно знать где и когда будет некая точка на поверхности этой планеты (не сферической, кстати, формы).
Я немножко не так понял первый вопрос. Прочитал про "два или три наблюдения", и подумал что нужно определить на сколько он сдвинулся. На двух или трех снимках кляксы, и они в разных местах, и как определить смещение с точностью лучше, чем размер кляксы. Примерно на такой вопрос я пытался ответить.
Просто когда-то решал сходную, но более простую задачу. Имелось два датчика, с каждого снимался сигнал. Сигнал с каждого состоял из (назовем их так) полезного сиглана и шума. Полезный сигнал с обоих датчиков одинаковый, но у одного запаздывает по сравнению с другим. Форма его точно не известна. Шум у каждого датчика свой, и он сравним с полезным. Т.е., просто так ничего не видно. Но с помощью поточечного перемноженя и потом суммирования, с разными сдвигами, я находил тот сдвиг где сумма была максимальной, и это с удивительной надежностью позволяло определить, на сколько же один сигнал запаздывает по отношению к другому.
1. Перед "смертью" звезда сбрасывает часть своего вещества. Масса падает. Дальние планеты при этом могут покинуть эту планетную систему? А ближние останутся вращаться вокруг остывающего белого карлика?
2. Предположим мы сможем получить спектр атмосферы какой-то экзопланеты. Увидим там H2O, O2, CH4. Сможем ли мы посмотреть и разглядеть в телескоп на эту планету? Хватит ли нам теоретических пределов разрешения оптических систем, чтобы рассмотреть хотя бы леса и озера?
3. А правда что "марсианские каналы" раньше не только " видели" в окуляр, но и получали уже в фотографическую эру на пленке? Не нашел таких фотографий. Сейчас даже в любительский телескоп нельзя понять как это могли "увидеть"?
1. Чисто с точки зрения интуиции дилетанта, если взрывается сверхновая, но ни ближайших ни дальних планет не останется. А вот если звезда умрет более спокойной смертью, то пострадают в первую очередь ближние планеты. Они либо будут поглащены раздувщейся звездой, т.е. из орбиты окажутся внутри красного гиганта, либо они будут сожжены, могут даже испариться. Дальние как раз пострадают меньше. Не претендую на точность, просто мысли.
2. Если верить лекциям, этого курса и другим (напр. Сергея Попова) то пока мы не то что леса-озера, а и саму планету разглядеть не можем, и определяем ее наличие по косвенным признакам - изменению яркости звезды во время прохождения, движению звезды вокруг общего ценра масс (барицентра) (что видно по доплеровскому смещению)
Причем учтите, что эти несколько светлых пикселей - предел возможностей лучшей современной техники, а ведь её уже не хотят строить отдельные государства - собираются в "астроколхоз". Видите ли, у них нет денег. Так что вряд ли удастся в таких условиях радикально повысить мощу инструментов за приемлемое время. Правда, как я понимаю, сейчас уже строится что-то типа 30м, но не думаю, что он увидит леса на экзопланетах.
Кроме того необходимо учитывать вероятность попасться на тот же феномен, что и марсианские "каналы". И ведь, насколько я помню, каналы-то видели и на Венере и на Меркурии и даже на спутниках планет-гигантов!!! (Правда с Европой это как раз прокатывает). Видели даже "волны" распространения растительности во время влажного сезона на Марсе. Посмотрите старые фильмы Клушанцева - они того стоят! Там есть момент, когда профессор Барабашев, выдающийся исследователь планет, излагает свои аргументы в пользу растительности Красной планеты. А узнать что к чему удалось только после полетов АМС. К экзопланетам АМС не скоро отправим, думаю. Не сможем проверить.
Присоединяюсь к предыдущему вопросу и хочу добавить вдогонку. Собственно, а где само облако? Оно наблюдается? В одной из лекций А.В. Засов сообщает, что эффективность процесса звездообразования невелика. Раз так, то от облака, породившего наше Солнце должно было остаться много вещества.
Владимир Георгиевич, есть у меня пара специальных вопросов, которые давно не удается разрешить. Подскажите, пожалуйста!
1. Многие лекторы упоминают о разложении света в спектр с помощью призмы. Между тем, в любительских телескопах призмы используют, чтобы развернуть лучи под некоторым углом и вывести изображение не по оси трубы назад, а в сторону. Подскажите, пожалуйста, в чем же секрет?
2. В одной из лекций вы упоминаете БТА и особенно тип его монтировки - азимутальная. Но ведь в таком случае поле зрения телескопа будет вращаться при слежении за небом! Как выходят из ситуации? Не снимают большими экспозициями, что ли? Ясно, что сейчас можно применить компьютерную обработку, но его же строили не сейчас!
1. Если свет падает на границу двух прозрачных сред, с разным коэфициентом преломления, происходит "преломление" т.е. изменение угла, направления. Но коэфициенты преломления разных веществ не совсем постоянны, они зависят то длины волны (ну или от цвета). Таким образом, если свет падает под углом, то направление слегка меняется. И тем сильнее, чем более по касательной свет падает. Но если свет падает строго перпендикулятно границе, направление остается в точности тем же.
В призмах, которые разлагают свет, свет падает на одну сторону призмы под некоторым углом потом проходит внутри призмы и опять попадает на границу при выходе из призмы уже под другим углом На обеих границах разные цвета преломляются по разному, так и получается разложение.
В тех же призмах, что разворачивают лучи, напр. в любительских телескопах, или более сложная система в биноклях - призма Порро, там поворот лучей происходит за счет отражения от внутренней повержности призмы, в простейшем случае один раз, а в призме Порро аж 4 раза. Но при отражении свет не разлагается, т.к. не пересекает границу сред. А там, где пересекает (при входе в призму и при выходе) он падает строго перпендикулярно, поэтому никакого разложения нет.
2. Да, в случае когда телескоп установлен на экваториальной монтировке, для длительной экспозиции достаточно его медленно поворачивать вокруг одной оси с постоянной скоростью. В случае же альт-азимутальной монтировки необходимо согласованно поворачивать вокруг разных осей, причем с разной скоростью, которая к тому же меняется во времени. Вот это можно сделать только с помощью компьютера (или как их тогда называли ЭВМ), и когда быстродействие компьютера стало достаточным, это сделали, причем впервые как раз на БТА.
Спасибо, но если позволите, я уточню. Правильно ли я понял: разницы по типу стекла в различных призмах нет (проигнорируем несущественные для нашего случая различия) и если направить пучок света на призму Порро (или Малафеева-Порро:) не с широкой стороны под 90 градусов, а с "боковой" стороны и под некоторым углом, отличным от нормали, она разложит свет? И если я возьму дисперсионную призму и направлю луч света под углом 90 градусов к поверхности, то на этой поверхности дисперсия не произойдет, а дальше - зависит от геометрии призмы?
Могу ошибаться, попробую ответить чисто на интуиции.
У призм, применяемых для разворота направления слишком большой угол, 90 градусов. Если свет упадет на боковую грань под некоторым углом, он разложится, но что будет дальше, сможет ли он выйти из призмы через противоположную грань? Мне кажется что нет, т.к. там он испытает полное внутреннее отражение. На схематических картинках, объясняющих разложение света призмой, обычно рисуют равносторонний треугольник, т.е. 60 градусов. Но очень немногочисленные реальные опыты, что можно найти в интернете, там треуголник с острым углом, еще более острым, чем на рисунке, т.е. две грани (одна, через которую свет входит, и вторая, где выходит) лишь незначительно наклонены по отношению друг к другу.
Пользуясь случаем, хотелось бы уточнить пару моментов по книге "Звезды" под вашей редакцией.
1). На стр. 83 приведен рис. 4.14 со спектрами звезд и там указано, что линии Н и К принадлежат кальцию. Почему сложилось такое странное именование для кальция, не совпадающее с его обозначением в таблице Менделеева? Могли бы назвать Ca1, Ca2.
2). На стр. 92-93 обсуждаются спектральные классы для объектов с температурой менее 700 градусов, неужели в их недрах все же протекают термоядерные реакции? Если нет, то это уже не звезды, зачем для них вводить спектральный класс? Кстати, зачем ввели класс для коричневых карликов - ведь в них реакции не идут? Так можно и вовсе размыть грань между звездой и газовым гигантом. И почему МАС не принял определения звезды (как для планет), ведь звезды - это важнейший класс объектов в астрономии. Странно, что для такого важного объекта исследования нет определения.
3). На стр. 108 приведена диаграмма Герцшпрунга-Рассела. В подписи к ней указано "...проходит последовательность карликов (называемая теперь "главной последовательностью")". Понятно, что наше Солнце карлик, но в левом верхнем конце главной последовательности находятся звезды с массами в десятки солнечных, неужто и они считаются карликами?
1) Когда Фраунгофер обозначал линии в спектре Солнца буквами латинского алфавита, он понятия не имел, каким элементам они принадлежат.
2) Определение МАС для звезд есть: это объекты, в недрах которых протекают (или протекали) термоядерные реакции с участием водорода (точнее - его легкого изотопа). У коричневых карликов они не протекают. Но на коротком этапе их эволюции идут реакции с дейтерием и литием. Поэтому их выделили в особый класс "не совсем звезд". А для спектральной классификации всё равно, каков источник энергии - ядерные реакции или гравитационное сжатие. Есть излучение, получили его спектр, значит, нужно найти для него место в ряду прочих спектров.
3) Формально все звезды главной последовательности - карлики. Но наиболее массивные из них обычно так не называют, а говорят: "массивная звезда главной последовательности".
Вопрос по основам, так сказать.
Учебник Кононовича и Мороза гласит, что астрономический азимут, в отличие от геодезического, отсчитывают от точки юга. В то же время такой популярный астросимулятор, как Stellarium для звезд, расположенных в момент наблюдения на юге, дает азимуты около 180 градусов, то есть он их считает явно от севера. Та же картина с более основательным симулятором C2A. Возникает вопрос: есть ли однозначно принятое направление, или оно изменилось и у меня несовременные данные? Существует ли какой-то свод стандартов, который можно считать безусловным авторитетом?
Хорошо, что вы это заметили. Действительно, некоторые современные астрономические программы отсчитывают азимут от севера. Надеюсь, что это делается не по незнанию традиций, а из желания упростить научный инструментарий и привести его к единой системе. Тогда я это приветствую. Но, к сожаления, до идеала еще далеко. Вот пример. В хорошем приближении форма Земного шара описывается трехосным эллипсоидом. Размер его большой полуоси, принятый Международным астрономическим союзом (IAU) и мировым геодезическим сообществом (WGS) различается на 3 метра (см. рис.), хотя и те, и другие измеряют Землю с точностью до сантиметров. Мораль: нужно уметь договариваться!
1) С азимутом ситуация пока неопределенная. И об этом четко сказано в английской Википедии (статья Azimuth):
Used in celestial navigation, an azimuth is the direction of a celestial body from the observer.[7] In astronomy, an azimuth is sometimes referred to as a bearing. In modern astronomy azimuth is nearly always measured from the north. (The article on coordinate systems, for example, uses a convention measuring from the south.) In former times, it was common to refer to azimuth from the south, as it was then zero at the same time that the hour angle of a star was zero. This assumes, however, that the star (upper) culminates in the south, which is only true if the star's declination is less than (i.e. further south than) the observer's latitude.
Полагаю, что нужно побыстрее договориться с географами и утвердить единую систему измерения азимута.
2) Текст программы управления 6-метровым телескопом БТА я не видел, поэтому точно сказать не могу.
Владимир Георгиевич, в одной из своих лекций вы говорите, что поверхность Луны исследована слабо. Это как-то не укладывается в привычное восприятие, ведь Луна-то вот она! Можно ли хотя бы тезисно, что же неисследовано-то? Или имеются ввиду вопросы типа космогонических, а не наблюдательные задачи?
И в этой связи - а что могут сделать кружки астрономии и любители, имеющие скромные телескопы с камерами, для исследования Луны. Может, об этом где-то пишут, тогда, дабы не расходовать ваше время - укажите, пожалуйста, источник.
Я говорил не о поверхности, а о Луне в целом. Хотя и на поверхности еще море работы, но глубже 1-2 метров наши приборы до сих пор вообще еще не проникали, а там даже условия для жизни есть. Для систематических любительских наблюдений в прошлые десятилетия был актуальным мониторинг быстропротекающих (транзиентных) явлений на Луне - https://en.wikipedia.org/wiki/Transient_lunar_phenomenon. Думаю, что в наше время интересно было бы изучать поверхность Луны по детальным космическим снимкам, полученным с лунных спутников.
Спасибо за ответы, и снова пара свежих вопросов.
1). Хорошо, что вы затронули тему условий для жизни. Н. Хоровиц в своей книге "Поиски жизни в Солнечной системе" пишет, что вода на Марсе(даже соленая) никак не может быть в жидком виде из-за низкого давления. Она просто сразу испарится.(Или будет в виде льда). Однако есть снимки, на которых видны следы свежих потоков в марсианском кратере, которые отсутствовали на этом месте при предыдущей съемке. Тем временем Хоровиц заключает, что никакой жизни не может быть никак. На Луне вообще нет атмосферы (ну, не считая следов).
Говоря об условиях для жизни вы имеете в виду, что условия ПОД поверхностью могут существенно отличаться от поверхности? Но ведь давление-то должно же выравниваться или грунт герметичен? Каково ваше личное мнение - надежда все же есть (на Марсианские а может и Лунные бактерии)?
2). Немного о высоком. Насколько я понимаю, фотоны распространяются со скоростью света (это не ирония, частица-волна - это слабо понятные для меня вещи). Раз так, должны срабатывать релятивистские эффекты, например - замедление времени. Выходит, для фотона время вообще остановится?
Что будет "видеть" вокруг себя остановившийся во времени но летящий фотон? Момент своего рождения? Или ничего (темноту)? А если он вступает во взаимодействие, например поглощается, то ведь получается, что он претерпевает изменения, но в то же время для него стоит время и изменяться он не может, потому, что изменения-то происходят во времени?
2. Да, для частицы, летящей со скоростью света время останавливается. Но лететь со скоростью света могут только частицы, не имеющие массы покоя. Именно так, когда обнаружили на опыте осциляцию нейтрино (читай: превращение одного вида нейтрино в другое), поняли, что нейтрино летит со скоростью меньшей скорости света (хоть и близкой), ибо частица, летящая со скоростью света не может ни во что превратиться, ей не хватит для этого времени, как бы долго она ни летела. А раз летит медленнее, то значит есть масса покоя. А фотон вокруг себя "видеть" не будет ничего, т.к. для него (с его точки зрения) он испускается и в тот же момент поглощается.
Для меня самыми авторитетными (внимательными, скрупулезными) авторами астрономических учебников и справочников служат П.Г.Куликовский и Э.В.Кононович. Оба они называют ПЕРВОЙ экваториальной системой называют ту, в которой от меридиана вдоль экватора измеряется часовой угол. Это и понятно: в ней производится непосредственное измерение, поскольку мы всегда точно знаем, где наш небесный меридиан. А прямое восхождение (вторая экв. система) по этим измерениям вычисляется.
Спасибо. Посмотрел еще в Энциклопедическом словаре юного астронома, там то же самое, т.е. все книги кроме одной говорят одно и то же, и только книга Воронцова-Вельяминова им противоречит.
Вопрос не по лекциям, а по книгам.
Поиском в интернет-магазинах нашел две книги: "Большая энциклопедия астрономии" и "Вселенная от А до Я". Вопрос - это две РАЗНЫЕ книги, или по сути одна книга с двумя разными названиями? В интернет-магазинах можно найти краткие описания книг, так вот, у этих двух книг они совпадают.
На моей странице http://lnfm1.sai.msu.ru/~surdin/ об этом сказано.
Почему во время полярного сияния пропадает радиосвязь?
Почему все это происходит? Первопричина - выброс высокоэнергитичных частиц с Солнца. Такое бывает либо в моменты сильных солнечных вспышек, либо бывают корональные выбросы. Некоторое время частицы летят до Земли, (от нескольких часов до трех дней), и когда достигают Земли, вызывают целый "букет" явлений - полярные сияния, магнитные бури, сбои в радиосвязи. Полярные сияния вызываются заряженными частицами, которые "наматываются" на силовые линии магнитного поля Земли и ниже всего опускаются как раз вблизи магнитных полюсов (которые довольно близки к географическим, но все-таки не совпадают). Также нарушается спокойное состояние ионосферы, и какие-то длины радиоволн, которые обычно от ионосферы отражаются, сейчас отражаться перестают. Какие-то наоборот, поэтому может внезапно на короткое время стать слышимой радиостанцая, которую обычно не слышно.
В эпоху космонавтики самое сильное такое явление произошло в 1989 году, пострадала больше всех Канада, как раз из-за магнитного полюса.
ru.wikipedia.org/wiki/Геомагнитная_буря_13-14_марта_1989_года
А самая сильная из известных - вспышка Кэррингтона в 1859 году, но тогда еще радиосвязи не было, но пострадал даже телеграф
ru.wikipedia.org/wiki/Геомагнитная_буря_1859_года
Первая ссылка должна быть:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD...
Итак, поток частиц от Солнца во-первых, вызывает полярные сияния, во-вторых, нарушает состояние ионосферы, которая 1) становится не такой, как мы привыкли (и в расчета на что сделали приемники, передатчики, построили антенны, распределили частоты) 2) становится неустойчивой, т.е. ее свойства меняются, то так, то по-другому. Ну как сумел...
Неплохой фильм:
https://www.youtube.com/watch?v=OGcXLY_VSYw
у этого фильма на ютубе как-то сильно искажен экран, тот же самый фильм на сайте телеканала "Культура"
http://tvkultura.ru/video/show/brand_id/32318/episode_id/232933/
Добавлю: не только солнечные выбросы, но и спокойное Солнце меняет условия радиосвязи. Тот, кто знаком с коротковолновым диапазоном, знает, что днем хорошее прохождение на волнах 11, 13 и 16 метров, вечером - на 21, 24, 31 м, а ближе к утру - на 41 и 49 м. После захода Солнца падает плотность свободных электронов в ионосфере - уменьшается частота, на которой отражаются от нее радиоволны.
Всем доброго времени суток.
Большое спасибо!
Здравствуйте, Владимир Георгиевич!
Примите признательность за курс и позвольте, пожалуйста, пару вопросов. Например:
Если Вселенная расширяется после Большого Взрыва только потому, что расширяется само пространство, значит ли это, что удаляющиеся от нас галактики на самом деле не "летят", а стоят на месте, то есть у них нет кинетической энергии?
(Я так понял, что их "удаление" - следствие растяжения самого пространства, а не движения по этому пространству).
И если я понял правильно, то каково содержание понятия "скорость" в данном случае? Ведь мы понимаем скорость, как интенсивность прохождения тела по пространству, а тут тело не идет по пространству, а едет на самом пространстве.
Будет ли справедливо применить к этим галактикам закон F=ma в свете вышесказанного? (ускорение - производная скорости, а скорости-то нет?)
Насколько я понимаю космологию (пусть настоящие космологи меня поправят), выбор одного из двух описаний движения галактик - полет в стационарном пространстве или неподвижность в расширяющемся пространстве - диктуется лишь удобством математического описания этого движения. Когда вы описываете человека в поезде, вы можете говорить о его движении относительно земли (и тогда у него есть кинетическая энергия) или о неподвижности относительно поезда (и тогда энергии нет). Второй закон Ньютона справедлив и в том, и в другом случае, поскольку говорит об изменении скорости, если есть сила.
В космосе действует гравитация, которая зависит от средней плотности вещества в пространстве, и антигравитация (темная энергия), которая тоже от чего-то зависит, но мы пока не знает - от чего. Если описывать полет галактик относительно нас в стационарном пространстве, то в сфере от нас до избранной галактики сохраняется количество вещества, но радиус сферы растет и плотность падает. Если описывать движение галактик в расширяющемся пространстве, то они в начальный момент покоятся, но плотность вещества все равно со временем падает из-за расширения пространства. В обоих случаях сила будет меняться одинаково и движение галактик - тоже.
Насчет движения галактик я понял, спасибо. А вот насчет пространства позвольте уточнить: правильно ли я понимаю, что пространство и время возникли именно в момент Большого Взрыва, раньше их не существовало? И если да, то получается, что время расширяется с тех пор - "течет", а вот с как обстоит дело с пространством? Оно возникло сразу и всюду или тоже "расширяется"? Стационарно ли само по себе пространство?
Вопрос 2. Если вспомнить аналогию с воздушным шариком, выходит пространство не стационарно, оно "растягивается" повсюду. Тогда не могут ли волны, идущие от удаленных объектов растягиваться самим расширением пространства?
http://scisne.net/a-1009 вроде, неплохая статья. С комментарием от Засова.
Спасибо! Статья отличная, особенно хороши пояснения на примерах "правильно - неправильно". Остался, конечно, небольшой осадочек по поводу того, что пространство расширяется везде, но связанные объекты способны этому сопротивляться, не меняя практически, своих размеров. Однако, надо ж и честь знать, таки это, видимо, слишком уж высокие материи, чтобы "на пальцах все понять". В остальном же, повторюсь, - замечательно. Кстати, предлагаю вам внести эту статью в базу знаний курса, для следующих поколений лекториума. Ссылка на страничку с этой самой базой должна быть в одном из последних писем от Лекториума у вас на почте.
Чуть отвлечемся от глобальных вопросов. Скажем, стоит задача, определить орбиту астероида. Для этого производят два или три наблюдения. В наше время обычно делают снимки на ПЗС матрицу. И видят там размытое пятно! Где же у него центр, у этого пятна, если оно вообще не имеет четкой границы? (насколько я понимаю, координаты этого "центра" на небесной сфере - входные данные для определения элементов орбиты).
Может, имея два снимка с двумя пятнами можно попытаться их максимально совместить? Есть же какие-то критерии "похожести", может, корреляция? Может, я не правильный термин применяю, но что-то типа - на сколько нужно сдвинуть пятно на одном изображении, чтобы сумма поточечных произведений двух изображений (пятен и ближайших точек) была максиамальна?
Не совсем понял что с чем вы предлагаете совмещать. На всякий случай уточню вопрос.
Пусть имеется снимок астероида на ПЗС. Он, разумеется, выглядит как пятно с нечеткими границами (как звезда в лекции Владимира Георгиевича про активную и адаптивную оптику). Мне нужно снять его координаты на небесной сфере, чтобы по ним вычислить орбиту. В теории данный астероид - точка, но на практике-то вовсе не точка. И вот где у этой "кляксы" то место, координаты которого мы будем считать координатами самого объекта? Как же тогда удается добиться той огромной точности, которая сегодня достигнута в небесной механике? Люди попадают в Марс! С движущейся и вращающейся Земли умудряются попасть в определенную область на движущейся и вращающейся за миллионы км планете! Это с какой же точностью нужно знать где и когда будет некая точка на поверхности этой планеты (не сферической, кстати, формы).
Я немножко не так понял первый вопрос. Прочитал про "два или три наблюдения", и подумал что нужно определить на сколько он сдвинулся. На двух или трех снимках кляксы, и они в разных местах, и как определить смещение с точностью лучше, чем размер кляксы. Примерно на такой вопрос я пытался ответить.
Просто когда-то решал сходную, но более простую задачу. Имелось два датчика, с каждого снимался сигнал. Сигнал с каждого состоял из (назовем их так) полезного сиглана и шума. Полезный сигнал с обоих датчиков одинаковый, но у одного запаздывает по сравнению с другим. Форма его точно не известна. Шум у каждого датчика свой, и он сравним с полезным. Т.е., просто так ничего не видно. Но с помощью поточечного перемноженя и потом суммирования, с разными сдвигами, я находил тот сдвиг где сумма была максимальной, и это с удивительной надежностью позволяло определить, на сколько же один сигнал запаздывает по отношению к другому.
1. Перед "смертью" звезда сбрасывает часть своего вещества. Масса падает. Дальние планеты при этом могут покинуть эту планетную систему? А ближние останутся вращаться вокруг остывающего белого карлика?
2. Предположим мы сможем получить спектр атмосферы какой-то экзопланеты. Увидим там H2O, O2, CH4. Сможем ли мы посмотреть и разглядеть в телескоп на эту планету? Хватит ли нам теоретических пределов разрешения оптических систем, чтобы рассмотреть хотя бы леса и озера?
3. А правда что "марсианские каналы" раньше не только " видели" в окуляр, но и получали уже в фотографическую эру на пленке? Не нашел таких фотографий. Сейчас даже в любительский телескоп нельзя понять как это могли "увидеть"?
Так можно прикидывать?
sinθ=1,22λ/D=σ/L
σ – линейное разрешение, L – расстояние до планеты
L= σD/1,22λ
При λ=500нм, σ=1км, D=10м у меня получилось (если я, конечно, не ошибся, что легко) жалких 55 световых лет.
К сожалению, в расчетах ошибка. При этих начальных данных L = 20 млн км. То есть, даже на Марсе не разглядеть деталей размером в 1 км.
1. Чисто с точки зрения интуиции дилетанта, если взрывается сверхновая, но ни ближайших ни дальних планет не останется. А вот если звезда умрет более спокойной смертью, то пострадают в первую очередь ближние планеты. Они либо будут поглащены раздувщейся звездой, т.е. из орбиты окажутся внутри красного гиганта, либо они будут сожжены, могут даже испариться. Дальние как раз пострадают меньше. Не претендую на точность, просто мысли.
2. Если верить лекциям, этого курса и другим (напр. Сергея Попова) то пока мы не то что леса-озера, а и саму планету разглядеть не можем, и определяем ее наличие по косвенным признакам - изменению яркости звезды во время прохождения, движению звезды вокруг общего ценра масс (барицентра) (что видно по доплеровскому смещению)
Фотографии-то редкие есть http://on-the-other-side.ru/node/296. Но какчество, конечно...
Причем учтите, что эти несколько светлых пикселей - предел возможностей лучшей современной техники, а ведь её уже не хотят строить отдельные государства - собираются в "астроколхоз". Видите ли, у них нет денег. Так что вряд ли удастся в таких условиях радикально повысить мощу инструментов за приемлемое время. Правда, как я понимаю, сейчас уже строится что-то типа 30м, но не думаю, что он увидит леса на экзопланетах.
Кроме того необходимо учитывать вероятность попасться на тот же феномен, что и марсианские "каналы". И ведь, насколько я помню, каналы-то видели и на Венере и на Меркурии и даже на спутниках планет-гигантов!!! (Правда с Европой это как раз прокатывает). Видели даже "волны" распространения растительности во время влажного сезона на Марсе. Посмотрите старые фильмы Клушанцева - они того стоят! Там есть момент, когда профессор Барабашев, выдающийся исследователь планет, излагает свои аргументы в пользу растительности Красной планеты. А узнать что к чему удалось только после полетов АМС. К экзопланетам АМС не скоро отправим, думаю. Не сможем проверить.
А есть ли у нашего солнца сёстры? Другие звёзды, родившиеся в одном газопылевом облаке с нашим Солнцем?
Присоединяюсь к предыдущему вопросу и хочу добавить вдогонку. Собственно, а где само облако? Оно наблюдается? В одной из лекций А.В. Засов сообщает, что эффективность процесса звездообразования невелика. Раз так, то от облака, породившего наше Солнце должно было остаться много вещества.
Звезды зажигаясь, вроде, "сдувают" облако в котором они родились
Владимир Георгиевич, есть у меня пара специальных вопросов, которые давно не удается разрешить. Подскажите, пожалуйста!
1. Многие лекторы упоминают о разложении света в спектр с помощью призмы. Между тем, в любительских телескопах призмы используют, чтобы развернуть лучи под некоторым углом и вывести изображение не по оси трубы назад, а в сторону. Подскажите, пожалуйста, в чем же секрет?
2. В одной из лекций вы упоминаете БТА и особенно тип его монтировки - азимутальная. Но ведь в таком случае поле зрения телескопа будет вращаться при слежении за небом! Как выходят из ситуации? Не снимают большими экспозициями, что ли? Ясно, что сейчас можно применить компьютерную обработку, но его же строили не сейчас!
Ну если тишина, то попробую я что-то сказать.
1. Если свет падает на границу двух прозрачных сред, с разным коэфициентом преломления, происходит "преломление" т.е. изменение угла, направления. Но коэфициенты преломления разных веществ не совсем постоянны, они зависят то длины волны (ну или от цвета). Таким образом, если свет падает под углом, то направление слегка меняется. И тем сильнее, чем более по касательной свет падает. Но если свет падает строго перпендикулятно границе, направление остается в точности тем же.
В призмах, которые разлагают свет, свет падает на одну сторону призмы под некоторым углом потом проходит внутри призмы и опять попадает на границу при выходе из призмы уже под другим углом На обеих границах разные цвета преломляются по разному, так и получается разложение.
В тех же призмах, что разворачивают лучи, напр. в любительских телескопах, или более сложная система в биноклях - призма Порро, там поворот лучей происходит за счет отражения от внутренней повержности призмы, в простейшем случае один раз, а в призме Порро аж 4 раза. Но при отражении свет не разлагается, т.к. не пересекает границу сред. А там, где пересекает (при входе в призму и при выходе) он падает строго перпендикулярно, поэтому никакого разложения нет.
2. Да, в случае когда телескоп установлен на экваториальной монтировке, для длительной экспозиции достаточно его медленно поворачивать вокруг одной оси с постоянной скоростью. В случае же альт-азимутальной монтировки необходимо согласованно поворачивать вокруг разных осей, причем с разной скоростью, которая к тому же меняется во времени. Вот это можно сделать только с помощью компьютера (или как их тогда называли ЭВМ), и когда быстродействие компьютера стало достаточным, это сделали, причем впервые как раз на БТА.
Спасибо, но если позволите, я уточню. Правильно ли я понял: разницы по типу стекла в различных призмах нет (проигнорируем несущественные для нашего случая различия) и если направить пучок света на призму Порро (или Малафеева-Порро:) не с широкой стороны под 90 градусов, а с "боковой" стороны и под некоторым углом, отличным от нормали, она разложит свет? И если я возьму дисперсионную призму и направлю луч света под углом 90 градусов к поверхности, то на этой поверхности дисперсия не произойдет, а дальше - зависит от геометрии призмы?
Могу ошибаться, попробую ответить чисто на интуиции.
У призм, применяемых для разворота направления слишком большой угол, 90 градусов. Если свет упадет на боковую грань под некоторым углом, он разложится, но что будет дальше, сможет ли он выйти из призмы через противоположную грань? Мне кажется что нет, т.к. там он испытает полное внутреннее отражение. На схематических картинках, объясняющих разложение света призмой, обычно рисуют равносторонний треугольник, т.е. 60 градусов. Но очень немногочисленные реальные опыты, что можно найти в интернете, там треуголник с острым углом, еще более острым, чем на рисунке, т.е. две грани (одна, через которую свет входит, и вторая, где выходит) лишь незначительно наклонены по отношению друг к другу.
Почему-то рисунок не прикрепился
Ответ на первый вопрос дан безупречно точный - добавить нечего. Разве что картинки с призмами Порро в бинокле и с преломляющей призмой спектрографа.
А вот на второй вопрос ответ не дан. Изображение в поле зрения альт-азимутального телескопа действительно вращается. Поэтому используется специальная механическая система - компенсатор вращения. Читайте здесь: http://www.hypernova.ru/zvezd/practical/compensators_rotation_field_on_l...
Пользуясь случаем, хотелось бы уточнить пару моментов по книге "Звезды" под вашей редакцией.
1). На стр. 83 приведен рис. 4.14 со спектрами звезд и там указано, что линии Н и К принадлежат кальцию. Почему сложилось такое странное именование для кальция, не совпадающее с его обозначением в таблице Менделеева? Могли бы назвать Ca1, Ca2.
2). На стр. 92-93 обсуждаются спектральные классы для объектов с температурой менее 700 градусов, неужели в их недрах все же протекают термоядерные реакции? Если нет, то это уже не звезды, зачем для них вводить спектральный класс? Кстати, зачем ввели класс для коричневых карликов - ведь в них реакции не идут? Так можно и вовсе размыть грань между звездой и газовым гигантом. И почему МАС не принял определения звезды (как для планет), ведь звезды - это важнейший класс объектов в астрономии. Странно, что для такого важного объекта исследования нет определения.
3). На стр. 108 приведена диаграмма Герцшпрунга-Рассела. В подписи к ней указано "...проходит последовательность карликов (называемая теперь "главной последовательностью")". Понятно, что наше Солнце карлик, но в левом верхнем конце главной последовательности находятся звезды с массами в десятки солнечных, неужто и они считаются карликами?
1) Когда Фраунгофер обозначал линии в спектре Солнца буквами латинского алфавита, он понятия не имел, каким элементам они принадлежат.
2) Определение МАС для звезд есть: это объекты, в недрах которых протекают (или протекали) термоядерные реакции с участием водорода (точнее - его легкого изотопа). У коричневых карликов они не протекают. Но на коротком этапе их эволюции идут реакции с дейтерием и литием. Поэтому их выделили в особый класс "не совсем звезд". А для спектральной классификации всё равно, каков источник энергии - ядерные реакции или гравитационное сжатие. Есть излучение, получили его спектр, значит, нужно найти для него место в ряду прочих спектров.
3) Формально все звезды главной последовательности - карлики. Но наиболее массивные из них обычно так не называют, а говорят: "массивная звезда главной последовательности".
Большое спасибо!
В лекции 4.4 на 13.03 - 13.6 какие неполадки со звуком
Вопрос по основам, так сказать.
Учебник Кононовича и Мороза гласит, что астрономический азимут, в отличие от геодезического, отсчитывают от точки юга. В то же время такой популярный астросимулятор, как Stellarium для звезд, расположенных в момент наблюдения на юге, дает азимуты около 180 градусов, то есть он их считает явно от севера. Та же картина с более основательным симулятором C2A. Возникает вопрос: есть ли однозначно принятое направление, или оно изменилось и у меня несовременные данные? Существует ли какой-то свод стандартов, который можно считать безусловным авторитетом?
Хорошо, что вы это заметили. Действительно, некоторые современные астрономические программы отсчитывают азимут от севера. Надеюсь, что это делается не по незнанию традиций, а из желания упростить научный инструментарий и привести его к единой системе. Тогда я это приветствую. Но, к сожаления, до идеала еще далеко. Вот пример. В хорошем приближении форма Земного шара описывается трехосным эллипсоидом. Размер его большой полуоси, принятый Международным астрономическим союзом (IAU) и мировым геодезическим сообществом (WGS) различается на 3 метра (см. рис.), хотя и те, и другие измеряют Землю с точностью до сантиметров. Мораль: нужно уметь договариваться!
То есть все осталось на своих местах, правильно - от юга? И у станицы Зеленчукской ЭВМ вычисляют азимуты светил для наведения телескопа именно так?
1) С азимутом ситуация пока неопределенная. И об этом четко сказано в английской Википедии (статья Azimuth):
Used in celestial navigation, an azimuth is the direction of a celestial body from the observer.[7] In astronomy, an azimuth is sometimes referred to as a bearing. In modern astronomy azimuth is nearly always measured from the north. (The article on coordinate systems, for example, uses a convention measuring from the south.) In former times, it was common to refer to azimuth from the south, as it was then zero at the same time that the hour angle of a star was zero. This assumes, however, that the star (upper) culminates in the south, which is only true if the star's declination is less than (i.e. further south than) the observer's latitude.
Полагаю, что нужно побыстрее договориться с географами и утвердить единую систему измерения азимута.
2) Текст программы управления 6-метровым телескопом БТА я не видел, поэтому точно сказать не могу.
Владимир Георгиевич, в одной из своих лекций вы говорите, что поверхность Луны исследована слабо. Это как-то не укладывается в привычное восприятие, ведь Луна-то вот она! Можно ли хотя бы тезисно, что же неисследовано-то? Или имеются ввиду вопросы типа космогонических, а не наблюдательные задачи?
И в этой связи - а что могут сделать кружки астрономии и любители, имеющие скромные телескопы с камерами, для исследования Луны. Может, об этом где-то пишут, тогда, дабы не расходовать ваше время - укажите, пожалуйста, источник.
Я говорил не о поверхности, а о Луне в целом. Хотя и на поверхности еще море работы, но глубже 1-2 метров наши приборы до сих пор вообще еще не проникали, а там даже условия для жизни есть. Для систематических любительских наблюдений в прошлые десятилетия был актуальным мониторинг быстропротекающих (транзиентных) явлений на Луне - https://en.wikipedia.org/wiki/Transient_lunar_phenomenon. Думаю, что в наше время интересно было бы изучать поверхность Луны по детальным космическим снимкам, полученным с лунных спутников.
Спасибо за ответы, и снова пара свежих вопросов.
1). Хорошо, что вы затронули тему условий для жизни. Н. Хоровиц в своей книге "Поиски жизни в Солнечной системе" пишет, что вода на Марсе(даже соленая) никак не может быть в жидком виде из-за низкого давления. Она просто сразу испарится.(Или будет в виде льда). Однако есть снимки, на которых видны следы свежих потоков в марсианском кратере, которые отсутствовали на этом месте при предыдущей съемке. Тем временем Хоровиц заключает, что никакой жизни не может быть никак. На Луне вообще нет атмосферы (ну, не считая следов).
Говоря об условиях для жизни вы имеете в виду, что условия ПОД поверхностью могут существенно отличаться от поверхности? Но ведь давление-то должно же выравниваться или грунт герметичен? Каково ваше личное мнение - надежда все же есть (на Марсианские а может и Лунные бактерии)?
2). Немного о высоком. Насколько я понимаю, фотоны распространяются со скоростью света (это не ирония, частица-волна - это слабо понятные для меня вещи). Раз так, должны срабатывать релятивистские эффекты, например - замедление времени. Выходит, для фотона время вообще остановится?
Что будет "видеть" вокруг себя остановившийся во времени но летящий фотон? Момент своего рождения? Или ничего (темноту)? А если он вступает во взаимодействие, например поглощается, то ведь получается, что он претерпевает изменения, но в то же время для него стоит время и изменяться он не может, потому, что изменения-то происходят во времени?
2. Да, для частицы, летящей со скоростью света время останавливается. Но лететь со скоростью света могут только частицы, не имеющие массы покоя. Именно так, когда обнаружили на опыте осциляцию нейтрино (читай: превращение одного вида нейтрино в другое), поняли, что нейтрино летит со скоростью меньшей скорости света (хоть и близкой), ибо частица, летящая со скоростью света не может ни во что превратиться, ей не хватит для этого времени, как бы долго она ни летела. А раз летит медленнее, то значит есть масса покоя. А фотон вокруг себя "видеть" не будет ничего, т.к. для него (с его точки зрения) он испускается и в тот же момент поглощается.
Страницы