Иерархия объектов природы. Структурные уровни организации материи

1. Мегамир – огромный 2. Макромир – крупный 3. Микромир – маленький Единицы измерения: 1 астрономическая единица (а.е.) = S от Солнца до Земли (149.6 x 10⁶ км) 1 световой год = S, которое проходит луч света, движущийся со скоростью V=300 000 км/c за год (3 x 10⁵ км/с x 365 x 24 x 60 x 60 = 9.4608 x 10¹² км = 63240 а.е.) 1 Парсек = 30.86 x 10¹² км = 206 265 а.е. = 3.26 св. года Метагалактика – видимая часть Вселенной. R_{метагалактики} = 9.46 x 10¹² x (13…15) млрд. лет x 10⁹ = 10²⁶ м – т.е. на таком расстоянии находится самый далекий доступный объект. Ячеистая структура галактик: 1. Воиды (пустоты) 2. Стены (много) 3. Сверхскопления галактик (очень много) Скопления галактик и группы – 10²² … 10²³ м (размеры объектов) Галактики (скопления звезд), квазары (скопления энергии) и ядра галактик – 10²⁰ … 10²¹ м Звездные скопления в галактиках – 10¹⁷ … 10¹⁹ м Звезды, планетные системы – 10⁸ … 10¹³ м Планеты, кометы, астероиды – 10⁴ … 10⁸ м Типы галактик 1. Спиральные (2D) 2. Шаровые 3. Эллиптические 4. Неправильные М _{галактики} = 10⁴² кг = 10¹² масс Солнца Местная группа галактик (всего 38 галактик): Наша (Большое и Малое Магеллановы облака) + Туманность Андромеды. М _Солнца = 2 x 10³⁰ кг R _Солнца = 696 x 10³ км Состав Солнца: 70% H, 28% He g _Солнца = 274 м/c²  = 145 млн. тонн / 1 см³ Фундаментальные взаимодействия в природе 1. Гравитационное (притяжение) – относится к мегамиру, дальнодействующее. 2. Электромагнитное (притяжение и отталкивание) – для заряженных частиц, относится к макромиру, дальнодействующее 3. Сильное (ядерное) – отвечает за стабильность ядерного ядра, относится к микромиру, короткодействующее для адронов (тяжелых элементарных частиц). 4. Слабое (ядерное) – относится к микромиру, короткодействующее для адронов (тяжелых элементарных частиц) и лептонов (легких элементарных частиц).

Характеристика	Гравитационное	Электромагнитное	Сильное	Слабое
	Взаимодействие
Радиус действия			10^-15 м	10^-17 м
Интенсивность	10^-40	10^-3	1	10^-14
Частицы, участвующие во взаимодействии	все	электрически заряженные	адроны	все: лептоны и адроны
Частицы-переносчики взаимодействия	гравитоны	фотоны	Глюоны	промежуточные бозоны

Представление о строении Солнечной Системы. Законы движения планет Кеплера

Коперник – конец 16 века в книге: Земля не центр, в 1612 запретили Галилей – 1611 г. – 4 медические звезды-спутники Юпитера: Ио, Ганимед, Европа, Каллисто. 1633 – отрекся от убеждений.

Планета	Среднее расстояние до Солнца	Экваториальный диаметр	Период обращения вокруг Солнца	Период обращения вокруг своей оси	Плотность вещества	Ускорение свободного падения
Единицы	млн. км	тыс. км	сутки	сутки	г/см^3	м/с^2
Меркурий	57,9	4,87	88 суток	58 суток 16 часов	5,44	368
Венера	101,8	12,10	224,7 суток	243 суток	5,24	8,5
Земля	149,6	12,76	365 суток – 1 год	24 часа	5,52	9,81
Марс	227,9	6,79	1,88 года	24 часа 37 минут	3,95	3,6
Юпитер	778,3	141,7	11,9 года	9 часов 50 минут	1,33	25
Сатурн	1429	120	29,5 года	17 часов 12 минут	0,69	11,5
Уран	2875	50,8	84 года	17 часов 14 минут	1,26	Считайте сами
Нептун	4504	50,5	164,8 года	15,8 часа	1,67	Считайте сами
Плутон	5910	2,36	247,7 года	6 суток 6 часов	1,9	0,49

Законы движения планет Кеплера (1571-1630) Первый Закон (1603) – планета движется вокруг Солнца по эллиптическим орбитам, в одном из фокусов Солнца. Второй Закон (1601) – закон площадей – t₁= t₂, r₁ не равно r₂, S₁=S₂  => планеты движутся неравномерно. Третий Закон (1617) – (T₁² / T₁²) x (m_o+ m₁) / (m_o+ m₂) = a₁³ / a₂³ a – большие полуоси эллипса T – период обращения вокруг Солнца m_o – масса Солнца m₁ и m₂ – массы планет S = 4 R² V = 4/3  R³ Площадь всех материков Земли – 142,85 млн. км²: Евразия – 53,4, Африка – 29,2, Северная Америка – 20,36, Южная Америка – 18,28, Антарктида – 13,98, Австралия – 7,63.