Природа тяготения и ее роль в астрономии

До создания теории строения атому были известны два типа взаимодействий между макроскопическими телами: гравитационное, описываемое законом всемирного тяготения, и электромагнитное, выражаемого уравнениями Максвелла. В обоих случаях силы, связанные с этими взаимодействиями, убывают обратно пропорционально определенным характеристикам тел: массе в случае тяготения и заряду в электростатике. Так как в природе имеются два типа зарядов, противоположное действие которых в обычных телах, как правила, компенсирует друг друга, то для движения компактных масс типа звезд, планет, галактик и т.д. решающими оказываются гравитационные силы. Поэтому закон всемирного тяготения оказывается одним из наиболее важных законов природы, используемых в астрономии. В сочетании с другими законами механики он позволяет объяснить движения планет и искусственных тел в Солнечной системе, звезд в звездных систем. Тяготением определяется форма большинства небесных тел и, в частности, сферичность звезд и планет. Закон всемирного тяготения в сочетании с закономерности внутреннего строения звезд и их эволюции. Гравитационные силы во многом определяют свойства атмосфер звезд и планет и характер происходящих в них явлений.

Закон всемирного тяготения в классической формулировке Ньютона справедлив только для относительно слабых гравитационных полей, создаваемых обычными телами с не слишком большими значениями плотности. Для сильных гравитационных полей, а также для движений с очень большими скоростями (соизмеримыми со скоростью света) более точное описание движения дает общая теория относительности (ОТО), которая является теорией тяготения, учитывающей влияние распределения масс на свойства пространства и времени.

11. Напишите аннотацию к данному тексту.

Проводники и изоляторы

Уже первые эксперименты в области электричества установили, что вещества различаются по своей способности сохранять «нечто электрическое». Некоторые вещества можно легко наэлектризовать трением и удержать их в этом состоянии; другие, по-видимому, не могут быть наэлектризованы таким образом, они не сохраняют электрическое «нечто». Экспериментаторы начала XVIII века составили классификацию, согласно которой вещества разделяются на электрики и неэлектрики. Примерно в 1730 г. В Англии Стефан Грэй произвел опыты, из которых следовало, что «электрическое нечто» может передаваться от одного тела к другому по горизонтальной веревке на расстояния в несколько сотен метров, если сама веревка подвешена на шелковых нитях. Как только было обнаружено различие между проводимостью и непроводимостью, электротехники того времени заметили, что даже неэлектрик можно сильно наэлектризовать, если расположить его на стекле или подвесить на шелковых нитях. Наиболее эффектным номером, демонстрировавшимся на одной из тогдашних популярных выставок по электричеству, была, вероятно, электризация мальчика, подвешенного на шелковых нитях: его волосы вставали дыбом и с кончика носа можно было снимать искры.

После работ Грэя и его современников электрики и неэлектрики стали называть электрическими изоляторами и электрическими проводниками. Это различие в свойтвах вещества является до сих пор одним из наиболее поразительных контрастов природы. Электрическая проводимость обычных хороших проводников, например металлов, превышает электрическую проводимость обычных изоляторов, подобных стеклу и пластмассе, примерно в 1020 раз. Экспериментаторы XVIII века, Грэй и Бенджамин Франклин, объяснили бы это различие так: металлический шар, расположенный на металлической подставке, может терять свою электризацию за миллионную долю секунды, а тот же шар на стеклянной подставке сохранил бы «нечто» в течение ряда лет.

12. Напишите реферат-резюме к данному тексту.

Солнечная система

Солнечная система — планетная система, включающая в себя центральную звезду — Солнце — и все естественные космические объекты, обращающиеся вокруг Солнца. Солнечная система входит в состав галактики Млечный Путь.

Иногда Солнечную систему разделяют на регионы. Внутренняя часть Солнечной системы включает четыре планеты земной группы и пояс астероидов. Внешняя часть начинается за пределами пояса астероидов и включает четыре газовых гиганта. После открытия пояса Койпера наиболее удалённой частью Солнечной системы считают регион, состоящий из объектов, расположенных дальше Нептуна.

Все объекты Солнечной системы, не считая собственно Солнца, официально делят на три категории: планеты, карликовые планеты и малые тела Солнечной системы. Планета — любое тело на орбите вокруг Солнца, оказавшееся достаточно массивным, чтобы приобрести сферическую форму, но недостаточно массивным для начала термоядерного синтеза, и сумевшее очистить окрестности своей орбиты от планетезималей. Согласно этому определению в Солнечной системе имеется восемь известных планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Плутон не соответствует этому определению, поскольку не очистил свою орбиту от окружающих объектов пояса Койпера. Карликовая планета — небесное тело, обращающееся по орбите вокруг Солнца; которое достаточно массивно, чтобы под действием собственных сил гравитации поддерживать близкую к округлой форму; но которое не очистило пространство своей орбиты от планетезималей и не является спутником планеты. По этому определению у Солнечной системы имеется пять признанных карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке и Эрида. В будущем другие объекты могут быть классифицированы как карликовые планеты, например, Седна, Орк и Квавар. Карликовые планеты, чьи орбиты находятся в регионе транснептуновых объектов, называют плутоидами. Оставшиеся объекты, обращающиеся вокруг Солнца — малые тела Солнечной системы.

13. Напишите аннотацию к данному тексту.

Рентгеновские лучи

В декабре 1895 года Вильгельм Конрад Рентген, директор Физического института при Вюрцбургском университете, открыл новый вид лучей. Впоследствии историки науки установили, что это излучение, возникающее в катодно-лучевой трубке, многократно наблюдалось прежде.

Во второй половине ХIХ века катодные трубки были во всех сравнительно крупных лабораториях, и очень странно, что до Рентгена никто не замечал этих лучей. Ещё в 1876—1880 годах Эуген Гольдштейн изучал катодные лучи и наблюдал свечение некоторых солей под их воздействием. Десять лет спустя Джозеф Томсон, проводя свои опыты с катодными лучами, также заметил, что стекло, помещённое более чем в метре от трубки, фосфоресцирует. Однако он не обратил на это внимания. Физики того времени по опыту хорошо знали, что около работающей катодной трубки нельзя оставлять фотоматериалы, потому что они засвечиваются. Эти и некоторые другие факты свидетельствуют о том, что ученые находились на пороге открытия.

Последний, решающий шаг был сделан Рентгеном в 1895 году. Желая улучшить условия наблюдения за свечением в катодной трубке, он затемнил лабораторию. Тогда-то Рентген и заметил случайно, что картонный экран, покрытый флуоресцирующим минералом, во время работы катодной трубки начинает светиться.

Рентгеновские лучи были интересны сами по себе, но настоящую сенсацию они произвели, когда выяснилась их способность проникать через тело человека и давать изображение его скелета. Для того времени это было невероятным открытием.

Известность Рентгена достигла таких масштабов, что в 1901 году ему первому среди физиков была присуждена Нобелевская премия.

14. Напишите реферат-резюме к данному тексту.