Agar api menyala untuk waktu yang lama, kayu bakar harus terus-menerus dilemparkan ke dalamnya. Kita semua tahu tentang itu. Tapi pertanyaannya adalah, mengapa matahari tidak padam? Mengapa matahari terbakar selama miliaran tahun dan masih bersinar terang dan panas panas? Jenis bahan bakar apa yang tidak memungkinkan matahari padam? Dan mengapa matahari selalu begitu panas? Berapa banyak mengapa ditanyakan oleh "mengapa" kecil kita. Baiklah, mari kita coba menjawab pertanyaan mereka.

Dahulu kala, para ilmuwan berpikir bahwa batu bara sedang terbakar, tetapi setelah menghitung berapa tahun bahan bakar ini dapat bertahan untuk matahari, mereka terkejut bahwa semua batu bara seharusnya sudah terbakar sejak lama dan kemudian padam.

Waktu berlalu, dan matahari bahkan tidak berpikir untuk keluar dan sepertinya menertawakan para ilmuwan: “Aha! Tidak bisa menebak rahasia utama saya! Kamu tidak perlu tahu rahasia terdalamku, cukup aku membuatmu tetap hangat." "Apa maksudmu kenapa?" - para ilmuwan bahkan lebih terkejut, “jika Anda memecahkan rahasia Anda, maka di bumi kita, Anda dapat membuat banyak matahari buatan kecil! Lagi pula, energi matahari Anda sangat murah dibandingkan dengan jenis energi lainnya.

Misalnya, orang harus menambang batu bara dari bawah tanah dan memuatnya ke platform kereta api yang besar. Dorong jumlah batu bara yang tidak terpikirkan ini ke pembangkit listrik sehingga menghasilkan listrik. Dan kemudian, sumber daya planet ini tidak ada habisnya, setiap tahun, batu bara dan gas di bumi semakin berkurang. Cadangan mereka menghilang lebih cepat dan lebih cepat karena umat manusia membutuhkan lebih banyak energi. Dan cadangan energi matahari Anda tidak terbatas. Dan untuk mendapatkan energi matahari, Anda tidak perlu menggali sumur dalam untuk minyak atau membangun tambang bawah tanah untuk batu bara. Itu sebabnya kita perlu tahu jenis kayu bakar ajaib apa yang Anda, matahari, bakar.

Memang, jika "kayu bakar" seperti itu ditemukan, maka semua teknologi di bumi akan mulai bekerja, hanya dengan energi matahari. Energi ini akan menghangatkan dan menerangi rumah kita, akan menjadi asisten yang sangat diperlukan dalam menanam sayuran dan buah-buahan.

Tapi tetap saja, para ilmuwan kami berhasil memecahkan teka-teki itu. Mereka telah belajar mengubah materi, saya mengubahnya menjadi satu sama lain. Misalnya, gas hidrogen, para ilmuwan mengubah helium menjadi gas. Atau helium diubah menjadi karbon padat. Dan jika Anda perlu mengubah karbon padat menjadi logam magnesium, mereka juga melakukannya. Mereka dapat mengubah magnesium menjadi silikon, dan silikon itu sendiri menjadi silikon biasa, dari mana cukup banyak hal yang diperlukan dapat dibuat.

Para ilmuwan, terlepas dari kesulitannya, telah mencapai hasil yang sangat baik dan menemukan bahwa ketika satu zat diubah menjadi zat lain, sangat sejumlah besar! Para ilmuwan menyebutnya sebagai reaksi. Dan ini adalah terobosan besar dalam ilmu terestrial. Bayangkan bahwa alih-alih gunungan besar batu bara, kacang kecil - zat - akan dimuat ke kapal. Ketika zat kacang polong ini diubah menjadi zat lain, ia akan melepaskan begitu banyak energi sehingga cukup untuk perjalanan yang sangat panjang.

Namun, sayangnya, sejauh ini semua ini dalam teori, karena untuk transformasi seperti itu menjadi kenyataan, diperlukan kondisi khusus seperti itu, masih tidak mungkin untuk dibuat. Tetapi para ilmuwan yakin akan menemukan sesuatu. Dan mereka akan menciptakan kondisi yang sama seperti di matahari, dalam beberapa wadah kecil. Lagi pula, reaksi serupa terus-menerus terjadi di matahari: hidrogen diubah menjadi helium, dan helium diubah menjadi karbon, ... oleh karena itu, matahari tidak mendingin untuk waktu yang sangat lama dan tidak mungkin mendingin dalam waktu dekat . Dia ditakdirkan untuk terbakar selama miliaran tahun!

Saya pikir itu bukan rahasia bagi siapa pun bahwa matahari kita dan bintang-bintang yang kita lihat di malam hari di langit adalah sama. Itu hanya "malam" bintang lebih jauh dari kita daripada matahari.

bintang- Ini adalah akumulasi gas panas berbentuk bola besar. Sebagai aturan, bintang terdiri dari lebih dari 99% dari gas, fraksi yang tersisa dari persen menyumbang sejumlah besar elemen (misalnya, ada sekitar 60 di antaranya di matahari kita). Suhu permukaan berbagai jenis bintang berkisar antara 2.000 hingga 60.000 derajat Celcius.

Apa yang membuat bintang memancarkan cahaya? Pemikir kuno berpikir bahwa permukaan matahari terus-menerus terbakar, dan karenanya memancarkan cahaya dan panas. Namun, tidak. Pertama, penyebab pancaran panas dan cahaya jauh lebih dalam dari permukaan bintang, yaitu di inti. Dan kedua, proses yang terjadi di kedalaman bintang sama sekali tidak seperti pembakaran.

Proses yang terjadi di bagian dalam bintang disebut. Singkatnya, fusi termonuklir adalah proses mengubah materi menjadi energi, dan sejumlah besar energi dilepaskan dari sejumlah kecil materi.

Dari sudut pandang ilmiah, ini adalah reaksi di mana inti atom yang lebih ringan - biasanya isotop hidrogen(deuterium dan tritium) bergabung menjadi inti yang lebih berat - helium. Agar reaksi ini terjadi, diperlukan suhu yang sangat tinggi - beberapa juta derajat.

Reaksi ini terjadi di matahari kita: pada suhu inti 12.000.000 derajat, 4 atom hidrogen bergabung menjadi 1 inti helium dan sejumlah energi yang tak terbayangkan dilepaskan: panas, cahaya, dan elektromagnetisme.

Bagaimana Anda bisa menebak matahari? selama-lamanya, itu akan "membakar dirinya sendiri" dari waktu ke waktu. Para ilmuwan percaya bahwa masih ada cukup materi di dalamnya selama sekitar 4-6 miliar tahun, yaitu. di suatu tempat selama itu sudah ada.

Sulit dipercaya, tetapi bintang-bintang yang bersinar di malam hari dari langit, dan Matahari yang menyinari kita di siang hari, adalah satu dan sama. Mengapa Matahari bersinar di siang hari dan tidak bersinar di malam hari seperti bintang "biasa"? Mari selami ilmunya.

Detail tentang matahari

Matahari adalah bintang yang paling dekat dengan planet kita. Matahari adalah pusat sistem planet kita, yang mendapatkan namanya dari nama bintang - Matahari.

Jarak Bumi ke Matahari kurang lebih 150.000.000 kilometer. Massa sebuah bintang bernama Matahari adalah 330.000 kali lebih besar dari massa planet kita. Pada saat yang sama, Matahari bukanlah benda padat seperti Bumi, tetapi merupakan akumulasi gas panas berbentuk bola.

Jika seseorang tidak percaya pada sifat gas Matahari, maka bayangkan saja: suhu di permukaannya kira-kira 6000 derajat Celcius. Inti (bagian tengah) Matahari dipanaskan hingga jutaan suhu. Tidak ada bahan, paduan, atau elemen yang saat ini dikenal sains akan mampu mempertahankan keadaan padat pada suhu seperti itu.

Mengapa matahari bersinar: penjelasan ilmiah

Dulu diyakini bahwa Matahari bersinar karena pembakaran unsur-unsur yang membentuk komposisinya. Tetapi menurut perkiraan kasar, bahkan yang kasar, ia tidak dapat "terbakar" selama miliaran tahun, Matahari seharusnya sudah lama padam, kehilangan massa, sehingga merusak keseimbangan gravitasi dalam sistem planet dan membiarkannya mengapung. bebas melintasi hamparan Galaxy. Tapi ini tidak terjadi, Matahari telah bersinar selama miliaran tahun dan tidak berpikir untuk mengering. Apa yang membuat matahari bersinar?

Para ilmuwan telah menemukan dan membuktikan bahwa pancaran matahari adalah hasil dari pelepasan sejumlah besar energi yang diperoleh sebagai hasil dari proses termonuklir yang terjadi di dalamnya.

Proses termonuklir luar biasa karena ketika materi dikonsumsi, jutaan kali lebih banyak energi dilepaskan daripada selama pembakaran. Ya, itu sebabnya energi termonuklir adalah masa depan, minusnya adalah kerumitan memulai reaksi. Untuk memulai reaksi termonuklir memerlukan sejumlah besar energi dan jenis bahan habis pakai yang kompleks, seperti uranium sintetis atau plutonium.

Mengapa matahari bersinar di siang hari dan tidak di malam hari?

Semuanya sederhana di sini. Fenomena malam itu sendiri adalah pergantian bagian dari planet dengan "punggung" ke Matahari. Dan karena planet ini berputar seragam di sekitar porosnya, dan revolusi memakan waktu sekitar 24 jam, mudah untuk menghitung waktu yang dialokasikan untuk malam - 12 jam. Jadi ternyata setengah dari Bumi menghadap Matahari selama 12 jam dan menyinarinya, dan dalam 12 jam sisanya berada di sisi lain dunia, tidak diterangi oleh Matahari. Ternyata ketika Matahari bersinar, kita memiliki siang, dan ketika Matahari tidak menerangi bagian Bumi kita, kita memiliki malam. Fenomena seperti pagi dan sore hari adalah efek samping yang disebabkan oleh sifat cahaya yang tidak jelas dan efek samping difraksi.

Jadi, mengetahui sekarang mengapa Matahari bersinar, Anda juga harus mencari tahu berapa banyak yang tersisa untuk menyenangkan kita. Ini adalah sekitar 5 miliar tahun, setelah kehilangan sekitar satu persen massanya, Matahari akan kehilangan stabilitas dan padam.

Bintang memancarkan panas dan cahaya dalam jumlah besar selama miliaran tahun, yang membutuhkan konsumsi bahan bakar dalam jumlah besar. Sampai abad kedua puluh, tidak ada yang bisa membayangkan jenis bahan bakar apa itu. Masalah terbesar dalam fisika adalah pertanyaan besar - dari mana bintang mendapatkan energinya? Yang bisa kami lakukan hanyalah melihat ke langit dan menyadari bahwa ada "lubang" besar dalam pengetahuan kami. Untuk memahami rahasia bintang-bintang, diperlukan mesin penemuan baru.

Helium diperlukan untuk membuka rahasia. Teori Albert Einstein membuktikan bahwa bintang bisa mendapatkan energi dari dalam atom. Rahasia bintang-bintang adalah persamaan Einstein, yang merupakan rumus E \u003d ms 2. Dalam arti, jumlah atom yang membentuk tubuh kita adalah energi terkonsentrasi, energi terkompresi, energi yang dikompresi menjadi atom (partikel debu kosmik) yang membentuk alam semesta kita. Einstein membuktikan bahwa energi ini dapat dilepaskan dengan menumbuk dua atom. Proses ini disebut fusi termonuklir, gaya inilah yang memberi makan bintang-bintang.

Bayangkan, tetapi sifat fisik partikel subatom kecil menentukan struktur bintang. Berkat teori Einstein, kita telah belajar bagaimana melepaskan energi ini di dalam atom. Sekarang para ilmuwan mencoba untuk mensimulasikan sumber energi bintang untuk mendapatkan kekuatan atas kekuatan fusi di laboratorium.

Di dalam dinding laboratorium, dekat Oxford di Inggris, adalah mesin yang Andrew Kirk dan timnya ubah menjadi laboratorium "bintang". Instalasi ini disebut Tokamak. Ini pada dasarnya adalah botol magnet besar yang menampung plasma sangat panas yang dapat mensimulasikan kondisi seperti bagian dalam bintang.

Di dalam Tokamak, atom hidrogen saling bertentangan. Untuk mendorong atom satu sama lain, tokamak memanaskannya hingga 166 juta derajat, di mana suhu atom bergerak begitu cepat sehingga mereka tidak dapat menghindari tabrakan satu sama lain. Pemanasan adalah gerakan, gerakan partikel yang dipanaskan cukup untuk mengatasi gaya tolak. Dengan kecepatan ribuan kilometer per detik, atom-atom hidrogen ini saling bertabrakan dan bergabung membentuk unsur kimia baru, helium, dan sejumlah kecil energi murni.

Hidrogen sedikit lebih berat dari helium, dalam proses pembakaran massa hilang, massa yang hilang diubah menjadi energi. Tokamak dapat mendukung fusi sepersekian detik, tetapi di bagian dalam bintang, fusi inti tidak berhenti selama miliaran tahun, alasannya sederhana - ukuran bintang.

Sebuah bintang hidup dengan gravitasi. Itu sebabnya bintang-bintang itu besar, besar. Untuk memampatkan bintang, Anda memerlukan gaya tarik yang sangat besar untuk melepaskan energi dalam jumlah yang luar biasa, yang cukup untuk fusi termonuklir. Inilah rahasia bintang-bintang, inilah mengapa mereka bersinar.

Sintesis di inti bintang matahari menghasilkan setiap detik kekuatan yang cukup untuk satu miliar bom nuklir. Bintang adalah bom hidrogen raksasa. Kenapa tidak hancur berkeping-keping saja? Faktanya adalah bahwa gravitasi menekan lapisan luar bintang. Gravitasi dan sintesis sedang mengobarkan perang besar, daya tarik yang ingin menghancurkan bintang dan energi fusi yang ingin meledakkan bintang dari dalam, konflik dan keseimbangan ini menciptakan sebuah bintang.

Ini adalah perebutan kekuasaan yang berlanjut sepanjang hidup bintang. Perkelahian di bintang-bintang inilah yang menciptakan cahaya, dan setiap sinar perjalanan bintang membuat perjalanan yang luar biasa, cahaya menempuh 1080 juta kilometer per jam. Dalam satu detik, seberkas cahaya dapat mengelilingi bumi tujuh kali, tidak ada di alam semesta yang bergerak begitu cepat.

Karena sebagian besar bintang sangat jauh, cahaya menempuh perjalanan ratusan, ribuan, jutaan, dan bahkan miliaran tahun untuk mencapai kita. Ketika stasiun luar angkasa Hubble yang mengorbit mengintip ke sudut-sudut jauh alam semesta kita, ia melihat cahaya yang telah melakukan perjalanan selama miliaran tahun. Cahaya bintang Etequilia yang kita lihat hari ini memulai perjalanan - 8.000 tahun yang lalu, cahaya Betelgeuse telah terbang sejak Columbus menemukan Amerika - 500 tahun yang lalu. Bahkan cahaya Matahari terbang ke kita selama 8 menit.

Ketika matahari mensintesis helium dari hidrogen, partikel cahaya, foton, dihasilkan. Berkas cahaya ini menempuh perjalanan yang panjang dan sulit ke permukaan Matahari. Seluruh bintang mencegahnya, ketika sebuah foton muncul itu menabrak atom lain, proton lain, neutron lain, tidak masalah, itu diserap, kemudian dipantulkan ke arah yang berbeda dan bergerak begitu kacau di dalam Matahari, ia harus pecah keluar.

Foton harus bergegas dengan liar, menabrak atom-atom gas miliaran kali dan mati-matian bergegas keluar. Lucunya, untuk bisa keluar dari inti Matahari, dibutuhkan sebuah foton ribuan tahun dan hanya 8 menit untuk terbang dari permukaan Matahari ke Bumi. Foton adalah sumber panas dan cahaya, berkat kehidupan yang beragam dan menakjubkan yang didukung di planet Bumi kita!

Seorang pria yang sedang tumbuh tertarik pada segalanya. Dia mengajukan pertanyaan tentang semua yang dia lihat. Mengapa matahari bersinar di siang hari dan bintang di malam hari? Dan seterusnya dan seterusnya. Menjawab pertanyaan yang tampaknya sederhana tidak selalu mudah. Karena terkadang beberapa pengetahuan khusus saja tidak cukup. Dan bagaimana menjelaskan kompleks dengan cara yang sederhana? Tidak semua orang bisa melakukan ini.

Apa itu bintang?

Tanpa konsep ini, tidak mungkin untuk menjelaskan dengan jelas mengapa matahari bersinar di siang hari, dan bintang-bintang di malam hari. Seringkali, bintang-bintang tampak bagi bayi sebagai titik-titik kecil di langit, yang mereka bandingkan dengan bola lampu kecil atau senter. Jika kita menggambar analogi, maka mereka dapat dibandingkan dengan lampu sorot besar. Karena bintang-bintang itu sangat besar, sangat panas, dan terletak pada jarak yang sangat jauh dari kita sehingga tampak seperti remah-remah.

Apa itu matahari?

Pertama, Anda perlu mengatakan bahwa Matahari adalah sebuah nama, seperti sebuah nama. Dan nama ini adalah bintang terdekat dengan planet kita. Tapi kenapa dia bukan titik? Dan karena apa matahari bersinar di siang hari, dan bintang-bintang di malam hari, jika mereka sama?

Matahari tidak tampak seperti titik karena lebih dekat dari yang lain. Meskipun juga jauh dari itu. Jika Anda mengukur jarak dalam kilometer, maka jumlahnya akan sama dengan 150 juta. Sebuah mobil akan menempuh jarak seperti itu dalam 200 tahun jika mobil itu bergerak tanpa berhenti dengan kecepatan konstan sebesar 80 km/jam. Karena jarak yang sangat jauh, matahari tampak kecil, meskipun sedemikian rupa sehingga dapat dengan mudah menampung sejuta planet seperti Bumi.

Ngomong-ngomong, matahari jauh dari bintang terbesar dan tidak terlalu terang di langit kita. Itu hanya terletak di satu tempat dengan planet kita, dan sisanya tersebar jauh di luar angkasa.

Mengapa matahari terlihat pada siang hari?

Pertama, Anda perlu mengingat: kapan hari itu dimulai? Jawabannya sederhana: ketika matahari mulai bersinar dari balik cakrawala. Tanpa cahayanya, ini tidak mungkin. Oleh karena itu, menjawab pertanyaan mengapa matahari bersinar di siang hari, kita dapat mengatakan bahwa hari itu sendiri tidak akan datang jika matahari tidak terbit. Lagi pula, begitu melewati cakrawala, malam datang, dan kemudian malam. Ngomong-ngomong, perlu disebutkan bahwa bukan bintang yang bergerak, tetapi planetnya. Dan pergantian siang ke malam terjadi karena fakta bahwa planet Bumi berputar pada porosnya yang tetap tanpa henti.

Lalu, mengapa bintang-bintang tidak terlihat pada siang hari, jika, seperti matahari, mereka selalu bersinar? Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa planet kita memiliki atmosfer. Mereka tersebar di udara dan menutupi cahaya redup bintang-bintang. Setelah pengaturannya, hamburan berhenti, dan tidak ada yang menghalangi cahaya redupnya.

Mengapa bulan?

Jadi, matahari bersinar di siang hari, dan bintang-bintang di malam hari. Penyebabnya adalah pada lapisan udara yang mengelilingi bumi. Tapi kenapa bulan kadang terlihat, kadang tidak? Dan ketika itu terjadi, ia dapat mengambil bentuk yang berbeda - dari bulan sabit tipis hingga lingkaran terang. Itu tergantung pada apa?

Ternyata bulan itu sendiri tidak bersinar. Ia bekerja seperti cermin yang memantulkan sinar matahari ke tanah. Dan pengamat hanya dapat melihat bagian satelit yang diterangi. Jika kita mempertimbangkan seluruh siklus, maka itu dimulai dengan bulan yang sangat tipis, yang menyerupai huruf terbalik "C" atau busur dari huruf "P". Dalam seminggu, ia tumbuh dan menjadi seperti setengah lingkaran. Untuk minggu berikutnya, itu terus meningkat dan setiap hari semakin mendekati lingkaran penuh. Dua minggu berikutnya, undian berkurang. Dan di akhir bulan, bulan benar-benar menghilang dari langit malam. Lebih tepatnya, itu sama sekali tidak terlihat, karena hanya bagian yang berpaling dari Bumi yang diterangi.

Apa yang dilihat orang di luar angkasa?

Astronot di orbit tidak tertarik dengan pertanyaan mengapa matahari bersinar di siang hari dan bintang di malam hari. Dan ini disebabkan oleh fakta bahwa keduanya terlihat di sana pada saat yang bersamaan. Fakta ini dijelaskan oleh tidak adanya udara, yang mencegah cahaya dari bintang-bintang melewati sinar matahari yang tersebar. Anda bisa menyebut mereka beruntung, karena mereka bisa langsung melihat bintang terdekat, dan bintang yang jauh.

Ngomong-ngomong, lampu malam berbeda warnanya. Dan itu terlihat jelas bahkan dari Bumi. Hal utama adalah melihat dari dekat. Yang terpanas di antara mereka bersinar putih dan biru. Bintang-bintang yang lebih dingin dari yang sebelumnya berwarna kuning. Matahari kita adalah salah satunya. Dan yang terdingin memancarkan cahaya merah.

Kelanjutan percakapan tentang bintang

Jika pertanyaan mengapa matahari bersinar di siang hari dan bintang-bintang di malam hari muncul pada anak-anak yang lebih besar, maka Anda dapat melanjutkan percakapan dengan mengingat rasi bintang. Mereka menggabungkan kelompok bintang yang berada di satu tempat di bola langit. Artinya, mereka tampak bagi kita terletak di dekatnya. Bahkan, bisa ada jarak yang sangat jauh di antara mereka. Jika kita bisa terbang jauh dari tata surya, kita tidak akan mengenali langit berbintang. Karena garis besar rasi bintang akan banyak berubah.

Dalam kelompok bintang ini, garis besar sosok manusia, benda, dan hewan terlihat. Dalam hal ini, berbagai nama telah muncul. Ursa Major dan Minor, Orion, Cygnus, Southern Cross dan banyak lainnya. Hari ini ada 88 rasi bintang. Banyak dari mereka dikaitkan dengan mitos dan legenda.

Karena konstelasi, mereka mengubah posisi mereka di langit. Dan ada pula yang umumnya hanya terlihat pada musim tertentu. Ada rasi bintang yang tidak bisa dilihat di belahan bumi utara atau selatan.

Seiring waktu, rasi bintang kehilangan bintang-bintang kecil, dan menjadi sulit untuk menebak dari polanya bagaimana nama itu muncul. Rasi bintang paling terkenal di Belahan Bumi Utara - Ursa Major - kini telah berubah menjadi "ember". Dan anak-anak modern tersiksa oleh pertanyaan: "Di mana beruang di sini?"