Jotta tuli voisi palaa pitkään, polttopuita on jatkuvasti heitettävä siihen. Me kaikki tiedämme siitä. Mutta kysymys kuuluu, miksi aurinko ei sammu? Miksi aurinko palaa miljardeja vuosia ja paistaa silti kirkkaasti ja lämmittää kuumana? Millainen polttoaine ei anna auringon sammua? Ja miksi aurinko on aina niin kuuma? Kuinka monta miksi meidän pieni "miksi" kysyy. No, yritetään vastata heidän kysymyksiinsä.

Kerran kauan sitten tiedemiehet luulivat, että hiili palaa, mutta laskettuaan, kuinka monta vuotta tämä polttoaine voi kestää auringossa, he hämmästyivät, että kaiken hiilen olisi pitänyt palaa kauan sitten ja sitten sammua.

Aika kului, eikä aurinko edes ajatellut sammua ja näytti nauravan tiedemiehille: "Ahaa! En voi arvata pääsalaisuuttani! Sinun ei tarvitse tietää syvimpiä salaisuuksiani, riittää, että pidän sinut lämpimänä." "Mitä tarkoitat miksi?" - tiedemiehet olivat vieläkin hämmästyneitä: "Jos ratkaiset salaisuutesi, voit luoda maapallollemme monia pieniä keinotekoisia aurinkoja! Loppujen lopuksi aurinkoenergiasi on erittäin halpaa verrattuna muihin energiatyyppeihin.

Ihmisten on esimerkiksi louhittava hiiltä maan alta ja lastattava se valtaville rautatien laiturille. Aja tämä käsittämätön määrä hiiltä voimalaitoksille, jotta ne tuottavat sähköä. Ja sitten, planeetan resurssit eivät ole loputtomat, joka vuosi hiiltä ja kaasua maan päällä on yhä vähemmän. Niiden varannot katoavat yhä nopeammin, koska ihmiskunta tarvitsee yhä enemmän energiaa. Ja aurinkoenergiavarastosi ovat loputtomat. Ja aurinkoenergian saamiseksi sinun ei tarvitse kaivaa syviä kaivoja öljyä varten tai rakentaa maanalaisia ​​kaivoksia hiilelle. Siksi meidän on tiedettävä, millaisia ​​taikapolttopuita sinä, aurinko, poltat.

Itse asiassa, jos tällaisia ​​"polttopuita" löydettäisiin, kaikki maan tekniikka alkaisi toimia vain auringon energialla. Tämä energia lämmittäisi ja valaisi kotejamme, siitä tulisi korvaamaton apu vihannesten ja hedelmien viljelyssä.

Mutta silti tutkijamme onnistuivat ratkaisemaan arvoituksen. He ovat oppineet muuttamaan ainetta, minä muutan sen toisikseen. Esimerkiksi vetykaasun tutkijat muuttavat heliumin kaasuksi. Tai helium muunnetaan kiinteäksi hiileksi. Ja jos sinun on muutettava kiinteä hiili magnesiummetalliksi, he tekevät sen myös. Ne voivat muuttaa magnesiumin piiksi ja itse piistä tavalliseksi piiksi, josta voidaan valmistaa melko paljon tarpeellista.

Tiedemiehet ovat vaikeuksista huolimatta saavuttaneet erittäin hyviä tuloksia ja havainneet, että kun yksi aine muunnetaan toiseksi, hyvin suuri määrä! Tiedemiehet kutsuvat tätä reaktioksi. Ja tämä on valtava läpimurto maantieteellisessä tieteessä. Kuvittele, että valtavien hiilivuorten sijaan alukseen ladataan pieni herne - aine. Kun tämä herne-aine muuttuu toiseksi aineeksi, se vapauttaa niin paljon energiaa, että se riittää hyvin pitkälle matkalle.

Mutta valitettavasti kaikki tämä on toistaiseksi teoriassa, koska tällaisten muutosten toteutumiseksi tarvitaan sellaisia ​​erityisiä olosuhteita, joita on edelleen mahdotonta luoda. Mutta tiedemiehet varmasti keksivät jotain. Ja ne luovat samat olosuhteet kuin auringossa, jossain pienessä astiassa. Loppujen lopuksi auringossa tapahtuu jatkuvasti samanlaisia ​​​​reaktioita: vety muuttuu heliumiksi ja helium muuttuu hiileksi, ... siksi aurinko ei jäähdy kovin pitkään, eikä se todennäköisesti jäähtyisi lähitulevaisuudessa . Hänen on määrä palaa miljardeja vuosia!

Mielestäni ei ole salaisuus kenellekään, että aurinkomme ja tähdet, jotka näemme yöllä taivaalla, ovat samat. Se on vain "yötähdet" ovat kauempana meistä kuin aurinko.

Tähdet- Nämä ovat valtavia pallomaisia ​​kuuman kaasun kerääntymiä. Yleensä tähdet koostuvat enemmän kuin 99% kaasusta jäljellä olevat prosenttiosat muodostavat valtavan määrän alkuaineita (esimerkiksi niitä on auringossamme noin 60). Eri tyyppisten tähtien pintojen lämpötila vaihtelee 2 000 - 60 000 celsiusastetta.

Mikä saa tähdet säteilemään valoa? Muinaiset ajattelijat ajattelivat, että auringon pinta oli jatkuvasti tulessa ja säteili siksi valoa ja lämpöä. Se ei kuitenkaan ole. Ensinnäkin syy lämmön ja valon lähettämiseen on paljon syvemmällä kuin tähden pinta, nimittäin sisällä ydin. Ja toiseksi, tähtien syvyyksissä tapahtuvat prosessit eivät ole ollenkaan samanlaisia ​​kuin palaminen.

Tähtien sisällä tapahtuvaa prosessia kutsutaan. Lyhyesti sanottuna lämpöydinfuusio on prosessi, jossa aine muuttuu energiaksi, ja minimaalisesta ainemäärästä vapautuu uskomaton määrä energiaa.

Tieteellisestä näkökulmasta tämä on reaktio, jossa kevyemmät atomiytimet - yleensä vedyn isotoopit(deuterium ja tritium) sulautuvat raskaampiin ytimiin - heliumia. Tämän reaktion tapahtuminen edellyttää uskomattoman korkeaa lämpötilaa - useita miljoonia asteita.

Tämä reaktio tapahtuu auringossamme: 12 000 000 asteen ydinlämpötilassa 4 vetyatomia sulautuu yhdeksi heliumytimeksi ja vapautuu käsittämätön määrä energiaa: lämpöä, valoa ja sähkömagnetismia.

Miten voit arvata auringon ikuisesti, se "polttaa itsensä" ajan myötä. Tutkijat uskovat, että siinä on vielä riittävästi ainetta noin 4-6 miljardiksi vuodeksi, ts. jossain niin kauan kuin se on jo ollut olemassa.

On vaikea uskoa, mutta ne tähdet, jotka paistavat yöllä taivaalta, ja aurinko, joka valaisee meitä päivällä, ovat yksi ja sama. Miksi Aurinko paistaa päivällä eikä yöllä kuten "normaalit" tähdet? Sukellaan tieteeseen.

Yksityiskohdat auringosta

Aurinko on planeettamme lähimpänä oleva tähti. Aurinko on planeettamme keskus, joka on saanut nimensä tähden nimestä - Aurinko.

Etäisyys maasta aurinkoon on noin 150 000 000 kilometriä. Aurinko-nimisen tähden massa on 330 000 kertaa suurempi kuin planeettamme massa. Samaan aikaan Aurinko ei ole kiinteä kappale, kuten Maa, vaan kuumien kaasujen pallomainen kertymä.

Jos joku ei usko Auringon kaasumaiseen luonteeseen, niin kuvittele vain: lämpötila sen pinnalla on noin 6000 celsiusastetta. Auringon ydin (keskiosa) kuumennetaan miljooniin lämpötiloihin. Mikään tieteen tällä hetkellä tuntema materiaali, seos tai alkuaine ei pysty ylläpitämään kiinteää tilaa tällaisissa lämpötiloissa.

Miksi aurinko paistaa: tieteellinen selitys

Aiemmin uskottiin, että aurinko paistaa sen koostumuksen muodostavien alkuaineiden palamisen vuoksi. Mutta karkeiden, jopa karkeiden arvioiden mukaan se ei voi "palaa" miljardeja vuosia, Auringon olisi pitänyt sammua jo kauan sitten, kun se on menettänyt massaa, rikkoen siten planeettajärjestelmän gravitaatiotasapainon ja antaen niiden kellua. vapaasti galaksin avaruudessa. Mutta näin ei tapahdu, Aurinko on paistanut miljardeja vuosia eikä aio kuivua. Mikä saa auringon paistamaan?

Tutkijat ovat löytäneet ja osoittaneet, että Auringon hehku on seurausta valtavan energian vapautumisesta, joka on saatu siinä tapahtuvien lämpöydinprosessien seurauksena.

Termoydinprosessit ovat merkittäviä siinä mielessä, että kun ainetta kulutetaan, energiaa vapautuu miljoonia kertoja enemmän kuin palaessa. Kyllä, siksi lämpöydinenergia on tulevaisuus, sen miinus on reaktion käynnistämisen monimutkaisuus. Lämpöydinreaktion käynnistäminen vaatii valtavan määrän energiaa ja monimutkaisia ​​kulutusosia, kuten synteettistä uraania tai plutoniumia.

Miksi aurinko paistaa päivällä eikä yöllä?

Täällä kaikki on yksinkertaista. Yön ilmiö on planeetan osan kääntyminen "takaisin" aurinkoon. Ja koska planeetta pyörii tasaisesti akselinsa ympäri ja kierros kestää noin 24 tuntia, on helppo laskea yölle varattu aika - 12 tuntia. Joten käy ilmi, että puolet maapallosta on käännetty Aurinkoa kohti 12 tunnin ajan ja se valaisee sitä, ja loput 12 tuntia se on toisella puolella maapalloa, Aurinko ei valaise sitä. Osoittautuu, että kun aurinko paistaa, meillä on päivä, ja kun aurinko ei valaise meidän osaamme maasta, meillä on yö. Ilmiöt, kuten aamu ja ilta, ovat sivuvaikutuksia, jotka johtuvat valon moniselitteisyydestä ja siihen liittyvästä diffraktiosta.

Joten, kun tiedät nyt, miksi aurinko paistaa, sinun pitäisi myös selvittää, kuinka paljon hänellä on jäljellä miellyttääkseen meitä. Tämä on noin 5 miljardia vuotta, kun Aurinko menettää noin prosentin massastaan, se menettää vakauden ja sammuu.

Tähdet säteilevät valtavia määriä lämpöä ja valoa miljardeja vuosia, mikä vaatii valtavan polttoaineenkulutuksen. 1900-luvulle asti kukaan ei voinut kuvitella, millaista polttoainetta se oli. Fysiikan suurin ongelma oli iso kysymys - mistä tähdet saavat energiansa? Voimme vain katsoa ylös taivaalle ja tajuta, että tiedoissamme oli valtava "reikä". Tähtien salaisuuden ymmärtämiseksi tarvittiin uusi löytömoottori.

Heliumia tarvittiin salaisuuden avaamiseen. Albert Einsteinin teoria osoitti, että tähdet voivat saada energiaa atomien sisältä. Tähtien salaisuus on Einsteinin yhtälö, joka on kaava E \u003d ms 2. Eräässä mielessä kehomme muodostavien atomien määrä on keskittynyttä energiaa, puristettua energiaa, atomeiksi (kosmisen pölyn hiukkasiksi) puristettua energiaa, jotka muodostavat universumimme. Einstein osoitti, että tämä energia voi vapautua törmäämällä kaksi atomia. Tätä prosessia kutsutaan lämpöydinfuusioksi, se on tämä voima, joka ruokkii tähdet.

Kuvittele, mutta pienen, subatomisen hiukkasen fysikaaliset ominaisuudet määräävät tähtien rakenteen. Einsteinin teorian ansiosta olemme oppineet vapauttamaan tämän energian atomin sisällä. Nyt tutkijat yrittävät simuloida tähtien energian lähdettä saadakseen valtaa fuusiovoimasta laboratoriossa.

Laboratorion seinien sisällä, lähellä Oxfordia Englannissa, on kone, jota Andrew Kirk ja hänen tiiminsä ovat muuttamassa "tähti"laboratorioksi. Tämän asennuksen nimi on Tokamak. Se on pohjimmiltaan iso magneettinen pullo, joka pitää sisällään erittäin kuumaa plasmaa, joka voi simuloida olosuhteita, kuten tähden sisällä.

Tokamakin sisällä vetyatomit vastustavat toisiaan. Työntääkseen atomeja toisiaan vastaan ​​tokamak lämmittää ne 166 miljoonaan asteeseen, tässä lämpötilassa atomit liikkuvat niin nopeasti, että ne eivät voi välttää törmäystä toisiinsa. Kuumentaminen on liikettä, kuumennettujen hiukkasten liike riittää voittamaan hylkivän voiman. Kulkiessaan tuhansia kilometrejä sekunnissa nämä vetyatomit törmäävät toisiinsa ja muodostavat uuden kemiallisen alkuaineen, heliumin ja pienen määrän puhdasta energiaa.

Vety painaa hieman enemmän kuin helium, palamisprosessissa massa menetetään, kadonnut massa muunnetaan energiaksi. Tokamak voi tukea sekunnin murto-osan fuusiota, mutta tähden sisällä ytimien fuusio ei pysähdy miljardeihin vuosiin, syy on yksinkertainen - tähden koko.

Tähti elää painovoimasta. Siksi tähdet ovat suuria, valtavia. Tähtien puristamiseksi tarvitset valtavan vetovoiman vapauttaaksesi uskomattoman määrän energiaa, joka riittää lämpöydinfuusioon. Tämä on tähtien salaisuus, siksi ne loistavat.

Synteesi Auringon tähden ytimessä tuottaa joka sekunti tehon, joka riittäisi miljardiin ydinpommiin. Tähti on jättimäinen vetypommi. Miksei se sitten vain hajoa palasiksi? Tosiasia on, että painovoima puristaa tähden ulompia kerroksia. Gravitaatio ja synteesi käyvät suurta sotaa, jonka vetovoima haluaa murskata tähden ja fuusioenergia, joka haluaa puhaltaa tähden erilleen sisältä, tämä konflikti ja tämä tasapaino luovat tähden.

Tämä on taistelua vallasta, joka jatkuu koko tähden elämän. Juuri nämä taistelut tähtien päällä luovat valon, ja jokainen tähtien matkan säde tekee uskomattoman matkan, valo kulkee 1080 miljoonaa kilometriä tunnissa. Sekunnissa valonsäde voi kiertää maan ympäri seitsemän kertaa, mikään maailmankaikkeudessa ei liiku niin nopeasti.

Koska useimmat tähdet ovat hyvin kaukana, valo kulkee satoja, tuhansia, miljoonia ja jopa miljardeja vuosia saavuttaakseen meidät. Kun Hubblea kiertävä avaruusasema kurkistaa universumimme kaukaisiin kulmiin, se näkee valoa, joka on kulkenut miljardeja vuosia. Tänään näkemämme Eequilia-tähden valo lähti matkalle - 8000 vuotta sitten Betelgeusen valo on lentänyt siitä lähtien, kun Kolumbus löysi Amerikan - 500 vuotta sitten. Jopa Auringon valo lentää meille jopa 8 minuuttia.

Kun aurinko syntetisoi heliumia vedystä, syntyy valohiukkanen, fotoni. Tällä valonsäteellä on pitkä ja vaikea matka Auringon pinnalle. Koko tähti estää sen, kun fotoni ilmaantuu se törmää toiseen atomiin, toiseen protoniin, toiseen neutroniin, sillä ei ole väliä, se absorboituu, sitten heijastuu eri suuntaan ja liikkuu niin kaoottisesti Auringon sisällä, että sen täytyy rikkoutua ulos.

Fotonin täytyy kiirehtiä villisti, törmätä kaasun atomeihin miljardeja kertoja ja kiirehtiä epätoivoisesti ulos. On hassua, että päästäkseen pois Auringon ytimestä fotonilla kestää tuhansia vuosia ja vain 8 minuuttia lentää Auringon pinnalta Maahan. Fotonit ovat lämmön ja valon lähteitä, joiden ansiosta maaplaneetallamme tuetaan monipuolista ja hämmästyttävää elämää!

Kasvava mies on kiinnostunut kirjaimellisesti kaikesta. Hän kysyy kaikesta näkemästään. Miksi aurinko paistaa päivällä ja tähdet yöllä? Ja niin edelleen. Yksinkertaisilta näyttäviin kysymyksiin vastaaminen ei ole aina helppoa. Koska joskus jokin erityistieto ei riitä. Ja kuinka selittää kompleksi yksinkertaisella tavalla? Kaikki eivät voi tehdä tätä.

Mikä on tähti?

Ilman tätä käsitettä on mahdotonta selittää selkeästi, miksi aurinko paistaa päivällä ja tähdet yöllä. Usein tähdet näyttävät vauvoille pieninä pisteinä taivaalla, joita he vertaavat pieniin hehkulamppuihin tai taskulamppuihin. Jos vedämme analogian, niitä voidaan verrata valtaviin valonheittimiin. Koska tähdet ovat käsittämättömän suuria, uskomattoman kuumia ja sijaitsevat niin kaukana meistä, että ne näyttävät olevan muruja.

Mikä on aurinko?

Ensin sinun on sanottava, että aurinko on nimi, kuten nimi. Ja tämä nimi on planeettamme lähin tähti. Mutta miksi hän ei ole piste? Ja miksi aurinko paistaa päivällä ja tähdet yöllä, jos ne ovat samoja?

Aurinko ei näytä olevan piste, koska se on paljon lähempänä kuin muut. Vaikka se on myös kaukana siitä. Jos mittaat etäisyyden kilometreissä, luku on 150 miljoonaa. Auto kulkee tällaisen matkan 200 vuodessa, jos se liikkuu pysähtymättä tasaisella 80 km/h nopeudella. Uskomattoman suuren etäisyyden vuoksi aurinko näyttää pieneltä, vaikka se on sellainen, että se voi helposti sisältää miljoona planeettaa, kuten Maan.

Muuten, aurinko on kaukana taivaamme suurimmasta ja ei kovin kirkkaasta tähdestä. Se sijaitsee yksinkertaisesti yhdessä paikassa planeettamme kanssa, ja loput ovat hajallaan kaukana avaruudessa.

Miksi aurinko näkyy päivällä?

Ensin sinun on muistettava: milloin päivä alkaa? Vastaus on yksinkertainen: kun aurinko alkaa paistaa horisontin takaa. Ilman hänen valoaan tämä on mahdotonta. Siksi vastaamalla kysymykseen, miksi aurinko paistaa päivän aikana, voimme sanoa, että päivä ei tule, jos aurinko ei nouse. Loppujen lopuksi, heti kun se ylittää horisontin, tulee ilta ja sitten yö. Muuten, on syytä mainita, että tähti ei liiku, vaan planeetta. Ja päivän muutos yöksi johtuu siitä, että planeetta Maa pyörii kiinteän akselinsa ympäri pysähtymättä.

Miksi sitten tähdet eivät näy päivällä, jos ne aina paistavat kuten aurinko? Tämä johtuu siitä, että planeetallamme on ilmakehä. Ne leviävät ilmaan ja varjostavat tähtien heikon hehkua. Asetuksen jälkeen sironta pysähtyy, eikä mikään estä niiden himmeää valoa.

Miksi kuu?

Joten aurinko paistaa päivällä ja tähdet yöllä. Syyt tähän ovat maata ympäröivässä ilmakerroksessa. Mutta miksi kuu on joskus näkyvissä, joskus ei? Ja kun se on, se voi ottaa eri muotoja - ohuesta puolikuusta kirkkaaseen ympyrään. Mistä se riippuu?

Osoittautuu, että kuu itse ei hehku. Se toimii kuin peili, joka heijastaa auringonsäteet maahan. Ja tarkkailijat voivat nähdä vain sen osan satelliitista, joka on valaistu. Jos tarkastellaan koko sykliä, se alkaa erittäin ohuella kuukaudella, joka muistuttaa käänteistä kirjainta "C" tai kaaria kirjaimesta "P". Viikon sisällä se kasvaa ja muuttuu puoliympyrän kaltaiseksi. Ensi viikolla se jatkaa nousuaan ja lähestyy joka päivä täyttä ympyrää yhä enemmän. Seuraavan kahden viikon aikana piirustus vähenee. Ja kuun lopussa kuu katoaa kokonaan yötaivaalta. Tarkemmin sanottuna se ei yksinkertaisesti ole näkyvissä, koska vain se osa siitä, joka kääntyi pois maasta, on valaistu.

Mitä ihmiset näkevät avaruudessa?

Astronautit kiertoradalla eivät ole kiinnostuneita siitä, miksi aurinko paistaa päivällä ja tähdet yöllä. Ja tämä johtuu siitä, että molemmat ovat näkyvissä siellä samanaikaisesti. Tämä tosiasia selittyy ilman puuttumisella, mikä estää tähtien valoa kulkemasta auringon hajallaan olevien säteiden läpi. Voit kutsua heitä onnekkaiksi, koska he näkevät välittömästi lähimmän tähden ja kaukana olevat.

Muuten, yövalot vaihtelevat väriltään. Ja se näkyy selvästi jopa maapallolta. Pääasia on katsoa tarkasti. Kuumin niistä loistaa valkoisena ja sinisenä. Ne tähdet, jotka ovat kylmempiä kuin edelliset, ovat keltaisia. Aurinkomme on yksi niistä. Ja kylmin säteilee punaista valoa.

Jatkoa keskustelulle tähdistä

Jos vanhemmilla lapsilla herää kysymys siitä, miksi aurinko paistaa päivällä ja tähdet yöllä, voit jatkaa keskustelua muistamalla tähtikuvioita. Ne yhdistävät tähtiryhmiä, jotka ovat yhdessä paikassa taivaanpallolla. Eli meistä ne näyttävät olevan lähellä. Itse asiassa niiden välillä voi olla valtava etäisyys. Jos voisimme lentää kaukana aurinkokunnasta, emme tunnistaisi tähtitaivasta. Koska tähtikuvioiden ääriviivat muuttuisivat paljon.

Näissä tähtiryhmissä näkyi ihmishahmojen, esineiden ja eläinten ääriviivat. Tältä osin on ilmestynyt useita nimiä. Ursa Major ja Minor, Orion, Cygnus, Southern Cross ja monet muut. Nykyään tähtikuvioita on 88. Monet niistä liittyvät myytteihin ja legendoihin.

Tähdistön vuoksi he muuttavat sijaintiaan taivaalla. Ja jotkut ovat yleensä näkyvissä vain tiettynä vuodenaikana. On tähtikuvioita, joita ei voi nähdä pohjoisella tai eteläisellä pallonpuoliskolla.

Ajan myötä tähtikuviot menettivät pieniä tähtiä, ja niiden kuviosta oli vaikea arvata, miten nimi syntyi. Pohjoisen pallonpuoliskon kuuluisin tähdistö - Ursa Major - on nyt muuttunut "ämpäriksi". Ja nykyaikaisia ​​lapsia kiusaa kysymys: "Missä karhu täällä on?"