Aby oheň dlho horel, treba do neho neustále hádzať palivové drevo. Všetci o tom vieme svoje. Otázkou však je, prečo slnko nezhasne? Prečo slnko horí mnoho miliárd rokov a stále jasne svieti a zahrieva? Aký druh paliva neumožňuje, aby slnko zhaslo? A prečo je slnko vždy také horúce? Koľko prečo sa pýtajú naše malé „prečo“. Nuž, skúsme odpovedať na ich otázky.

Kedysi, veľmi dávno, si vedci mysleli, že uhlie horí, no po spočítaní, koľko rokov toto palivo vydrží na slnku, boli prekvapení, že všetko uhlie malo už dávno vyhorieť a potom zhasnúť.

Čas plynul a slnko ani nenapadlo zhasnúť a zdalo sa, že sa vedcom zasmialo: „Aha! Nemôžem uhádnuť moje hlavné tajomstvo! Nepotrebuješ poznať moje najhlbšie tajomstvá, stačí, že ťa zahrejem." "Čo tým myslíš prečo?" - vedci boli ešte viac prekvapení, „ak vyriešite svoje tajomstvo, potom na našej zemi môžete vytvoriť veľa malých umelých sĺnk! Koniec koncov, vaša solárna energia je v porovnaní s inými druhmi energie veľmi lacná.

Ľudia musia napríklad dolovať uhlie spod zeme a nakladať ho na obrovské železničné nástupištia. Nahnať toto nemysliteľné množstvo uhlia do elektrární, aby vyrábali elektrinu. A potom, zdroje planéty nie sú nekonečné, uhlia a plynu na Zemi je každým rokom menej a menej. Ich zásoby miznú čoraz rýchlejšie, pretože ľudstvo potrebuje stále viac energie. A vaše zásoby slnečnej energie sú nekonečné. A aby ste získali solárnu energiu, nemusíte kopať hlboké vrty na ropu alebo stavať podzemné bane na uhlie. Preto potrebujeme vedieť, na akom čarovnom palivovom dreve horíte vy, slnko.

Ak by sa totiž takéto „palivové drevo“ našlo, potom by celá technológia Zeme začala fungovať iba na slnečnej energii. Táto energia by zohriala a osvetlila naše domovy, stala by sa nepostrádateľným pomocníkom pri pestovaní zeleniny a ovocia.

Našim vedcom sa však napriek tomu podarilo vyriešiť hádanku. Naučili sa premieňať hmotu, ja ju premieňam jeden na druhého. Napríklad plynný vodík vedci premieňajú hélium na plyn. Alebo sa hélium premení na pevný uhlík. A ak potrebujete premeniť pevný uhlík na kovový horčík, urobia to tiež. Dokážu premeniť horčík na kremík a samotný kremík na obyčajný kremík, z ktorého sa dá vyrobiť pomerne veľa potrebných vecí.

Vedci napriek ťažkostiam dosiahli veľmi dobré výsledky a zistili, že keď sa jedna látka premení na druhú, veľmi veľký počet! Vedci tomu hovoria reakcia. A to je obrovský prelom v pozemskej vede. Predstavte si, že namiesto obrovských hôr uhlia sa na loď naloží malý hrášok – hmota. Keď sa táto hrachová látka premení na inú látku, uvoľní toľko energie, že to vystačí na veľmi dlhú plavbu.

Ale, bohužiaľ, zatiaľ je to všetko v teórii, pretože na to, aby sa takéto transformácie stali realitou, sú potrebné také špeciálne podmienky, ktoré sa stále nedajú vytvoriť. Vedci však určite na niečo prídu. A vytvoria rovnaké podmienky ako na slnku, v nejakej malej nádobe. Koniec koncov, podobné reakcie prebiehajú na slnku neustále: vodík sa mení na hélium a hélium sa mení na uhlík, ... preto sa slnko veľmi dlho neochladzuje a je nepravdepodobné, že sa v blízkej budúcnosti ochladí . Je predurčený horieť mnoho miliárd rokov!

Myslím, že pre nikoho nie je tajomstvom, že naše slnko a hviezdy, ktoré vidíme v noci na oblohe, sú rovnaké. To sú len „nočné“ hviezdy, ktoré sú od nás ďalej ako slnko.

hviezdy- Sú to obrovské sférické nahromadenia horúceho plynu. Hviezdy sa spravidla skladajú z viac ako 99% z plynu tvoria zvyšné zlomky percent obrovské množstvo prvkov (napr. na našom slnku je ich okolo 60). Teplota povrchov rôznych typov hviezd sa pohybuje od 2 000 do 60 000 stupňov Celzia.

Čo spôsobuje, že hviezdy vyžarujú svetlo? Starovekí myslitelia si mysleli, že povrch slnka neustále horí, a preto vyžaruje svetlo a teplo. Avšak nie je. Po prvé, dôvod vyžarovania tepla a svetla je oveľa hlbší ako povrch hviezdy, konkrétne v jadro. A po druhé, procesy prebiehajúce v hlbinách hviezd vôbec nie sú ako spaľovanie.

Proces, ktorý prebieha vo vnútri hviezd, sa nazýva. Stručne povedané, termonukleárna fúzia je proces premeny hmoty na energiu a z minimálneho množstva hmoty sa uvoľňuje neskutočné množstvo energie.

Z vedeckého hľadiska ide o reakciu, pri ktorej sú ľahšie atómové jadrá - zvyčajne izotopy vodíka(deutérium a trícium) sa spájajú do ťažších jadier - hélium. Aby k tejto reakcii došlo, je potrebná neuveriteľne vysoká teplota - niekoľko miliónov stupňov.

Táto reakcia prebieha na našom slnku: pri teplote jadra 12 000 000 stupňov sa 4 atómy vodíka spoja do 1 jadra hélia a uvoľní sa nepredstaviteľné množstvo energie: teplo, svetlo a elektromagnetizmus.

Ako si mohol hádať slnko navždy, časom sa „spáli“. Vedci sa domnievajú, že hmoty je v ňom stále dosť na približne 4-6 miliárd rokov, t.j. niekde, pokiaľ už existuje.

Je ťažké uveriť, ale tie hviezdy, ktoré v noci žiaria z oblohy, a Slnko, ktoré nás osvetľuje cez deň, sú jedno a to isté. Prečo Slnko svieti cez deň a nie v noci ako „normálne“ hviezdy? Poďme sa ponoriť do vedy.

Podrobnosti o slnku

Slnko je hviezda najbližšie k našej planéte. Slnko je centrom našej planetárnej sústavy, ktorá dostala svoj názov podľa názvu hviezdy – Slnka.

Vzdialenosť od Zeme k Slnku je približne 150 000 000 kilometrov. Hmotnosť hviezdy s názvom Slnko je 330 000-krát väčšia ako hmotnosť našej planéty. Zároveň Slnko nie je pevné teleso ako Zem, ale je to sférická akumulácia horúcich plynov.

Ak niekto neverí v plynnú povahu Slnka, tak si to predstavte: teplota na jeho povrchu je približne 6000 stupňov Celzia. Jadro (centrálna časť) Slnka sa zahrieva na milióny teplôt. Žiadny materiál, zliatina alebo prvok, ktorý je v súčasnosti vedecky známy, nebude schopný udržať pevný stav pri takýchto teplotách.

Prečo slnko svieti: vedecké vysvetlenie

Kedysi sa verilo, že Slnko svieti v dôsledku spaľovania prvkov, ktoré tvoria jeho zloženie. Ale podľa hrubých odhadov, aj keď hrubých, nemôže „vyhorieť“ za miliardy rokov, Slnko malo už dávno zhasnúť, stratilo hmotu, čím narušilo gravitačnú rovnováhu v sústave planét a nechalo ich plávať. voľne cez rozlohy Galaxie. To sa však nedeje, Slnko svieti miliardy rokov a nemyslí na to, aby vyschlo. Čo spôsobuje, že slnko svieti?

Vedci zistili a dokázali, že žiara Slnka je výsledkom uvoľnenia obrovského množstva energie získanej v dôsledku termonukleárnych procesov, ktoré sa v ňom vyskytujú.

Termonukleárne procesy sú pozoruhodné tým, že pri spotrebe hmoty sa uvoľní miliónkrát viac energie ako pri spaľovaní. Áno, preto je termonukleárna energia budúcnosť, jej mínusom je náročnosť spustenia reakcie. Na spustenie termonukleárnej reakcie je potrebné obrovské množstvo energie a zložité druhy spotrebných materiálov, akými sú syntetický urán alebo plutónium.

Prečo slnko svieti cez deň a nie v noci

Všetko je tu jednoduché. Samotný fenomén noci je obrat časti planéty „chrbtom“ k Slnku. A keďže sa planéta rovnomerne otáča okolo svojej osi a revolúcia trvá asi 24 hodín, je ľahké vypočítať čas pridelený na noc - 12 hodín. Ukazuje sa teda, že polovica Zeme je na 12 hodín otočená smerom k Slnku a to ho osvetľuje a zvyšných 12 hodín je na druhej strane zemegule, ktorá nie je osvetlená Slnkom. Ukazuje sa, že keď svieti Slnko, máme deň, a keď Slnko neosvetľuje našu časť Zeme, máme noc. Javy ako ráno a večer sú vedľajšie účinky spôsobené nejednoznačnou povahou svetla a sprievodným efektom difrakcie.

Takže, keď už viete, prečo Slnko svieti, mali by ste tiež zistiť, koľko mu zostáva, aby nás potešil. To je asi 5 miliárd rokov, po strate asi percenta svojej hmoty Slnko stratí stabilitu a zhasne.

Hviezdy vyžarujú obrovské množstvo tepla a svetla po mnoho miliárd rokov, čo si vyžaduje obrovskú spotrebu paliva. Až do dvadsiateho storočia si nikto nevedel predstaviť, o aký druh paliva ide. Najväčším problémom fyziky bola veľká otázka – odkiaľ hviezdy berú energiu? Jediné, čo sme mohli urobiť, bolo pozrieť sa do neba a uvedomiť si, že v našich vedomostiach je obrovská „diera“. Na pochopenie tajomstva hviezd bol potrebný nový motor objavovania.

Na odhalenie tajomstva bolo potrebné hélium. Teória Alberta Einsteina dokázala, že hviezdy môžu získavať energiu z atómov. Tajomstvom hviezd je Einsteinova rovnica, čo je vzorec E \u003d ms 2. V istom zmysle je počet atómov, ktoré tvoria naše telo, koncentrovaná energia, stlačená energia, energia stlačená do atómov (častíc kozmického prachu), ktoré tvoria náš vesmír. Einstein dokázal, že táto energia sa môže uvoľniť zrážkou dvoch atómov. Tento proces sa nazýva termonukleárna fúzia, je to sila, ktorá živí hviezdy.

Predstavte si, ale fyzikálne vlastnosti malej subatomárnej častice určujú štruktúru hviezd. Vďaka Einsteinovej teórii sme sa naučili, ako túto energiu vo vnútri atómu uvoľniť. Teraz sa vedci pokúšajú simulovať zdroj hviezdnej energie, aby získali moc nad silou fúzie v laboratóriu.

V stenách laboratória neďaleko Oxfordu v Anglicku je stroj, ktorý Andrew Kirk a jeho tím menia na „hviezdne“ laboratórium. Táto inštalácia sa nazýva Tokamak. Je to v podstate veľká magnetická fľaša, ktorá drží veľmi horúcu plazmu, ktorá dokáže simulovať podmienky ako vo vnútri hviezdy.

Vo vnútri Tokamaku stoja proti sebe atómy vodíka. Aby sa atómy proti sebe tlačili, tokamak ich zahreje až na 166 miliónov stupňov, pri tejto teplote sa atómy pohybujú tak rýchlo, že sa nedokážu vyhnúť vzájomnej zrážke. Ohrev je pohyb, pohyb ohriatych častíc stačí na prekonanie odpudivej sily. Tieto atómy vodíka sa pohybujú rýchlosťou tisícok kilometrov za sekundu a narážajú do seba a spájajú sa, aby vytvorili nový chemický prvok, hélium a malé množstvo čistej energie.

Vodík váži o niečo viac ako hélium, v procese spaľovania sa hmota stráca, stratená hmota sa premieňa na energiu. Tokamak dokáže podporiť splynutie zlomku sekundy, no vo vnútri hviezdy sa splynutie jadier nezastaví po miliardy rokov, dôvod je jednoduchý – veľkosť hviezdy.

Hviezda žije gravitáciou. Preto sú hviezdy veľké, obrovské. Na stlačenie hviezdy potrebujete obrovskú príťažlivú silu, aby ste uvoľnili neskutočné množstvo energie, ktorá je dostatočná na termonukleárnu fúziu. Toto je tajomstvo hviezd, preto žiaria.

Syntéza v jadre slnečnej hviezdy generuje každú sekundu výkon, ktorý by stačil na miliardu jadrových bômb. Hviezda je obrovská vodíková bomba. Prečo sa to potom nerozbije na kúsky? Faktom je, že gravitácia stláča vonkajšie vrstvy hviezdy. Gravitácia a syntéza vedú veľkú vojnu, ktorej príťažlivosť chce rozdrviť hviezdu a fúzna energia, ktorá chce hviezdu rozbiť zvnútra, tento konflikt a táto rovnováha vytvárajú hviezdu.

Toto je boj o moc, ktorý pokračuje počas života hviezdy. Práve tieto boje na hviezdach vytvárajú svetlo a každý lúč hviezdnej cesty robí neuveriteľnú cestu, svetlo sa pohybuje rýchlosťou 1080 miliónov kilometrov za hodinu. Za jednu sekundu môže lúč svetla obísť Zem sedemkrát, nič vo vesmíre sa nepohybuje tak rýchlo.

Keďže väčšina hviezd je veľmi ďaleko, svetlo sa k nám dostane stovky, tisíce, milióny a dokonca miliardy rokov. Keď vesmírna stanica Hubble na obežnej dráhe nahliadne do vzdialených kútov nášho vesmíru, uvidí svetlo, ktoré putovalo miliardy rokov. Svetlo hviezdy Etequilia, ktoré dnes vidíme, sa vydalo na svoju cestu - pred 8 000 rokmi svetlo Betelgeuze putovalo odkedy Kolumbus objavil Ameriku - pred 500 rokmi. Aj svetlo Slnka k nám letí aj 8 minút.

Keď slnko syntetizuje hélium z vodíka, vzniká častica svetla, fotón. Tento lúč svetla má za sebou dlhú a náročnú cestu na povrch Slnka. Celá hviezda tomu bráni, keď sa objaví fotón narazí na ďalší atóm, ďalší protón, ďalší neutrón, to je jedno, pohltí sa, potom sa odrazí iným smerom a pohybuje sa tak chaoticky vo vnútri Slnka, musí sa zlomiť von.

Fotón sa bude musieť divoko rútiť, miliardykrát naraziť do atómov plynu a zúfalo sa ponáhľať von. Je to smiešne, dostať sa z jadra Slnka trvá fotónu tisíce rokov a iba 8 minút, kým preletí z povrchu Slnka na Zem. Fotóny sú zdrojmi tepla a svetla, vďaka ktorým je na našej planéte Zem podporovaný rozmanitý a úžasný život!

Rastúci muž sa zaujíma doslova o všetko. Pýta sa na všetko, čo vidí. Prečo cez deň svieti slnko a v noci hviezdy? A tak ďalej a tak ďalej. Odpovedať na zdanlivo jednoduché otázky nie je vždy jednoduché. Pretože niektoré špeciálne znalosti niekedy nestačia. A ako vysvetliť komplex jednoduchým spôsobom? Nie každý to dokáže.

čo je hviezda?

Bez tohto konceptu nie je možné jasne vysvetliť, prečo slnko svieti cez deň a hviezdy v noci. Hviezdy sa bábätkám často javia ako malé bodky na oblohe, ktoré prirovnávajú k malým žiarovkám alebo baterkám. Ak nakreslíme analógiu, potom ich možno porovnať s obrovskými svetlometmi. Pretože hviezdy sú nepredstaviteľne obrovské, neskutočne horúce a nachádzajú sa v takej vzdialenosti od nás, že vyzerajú ako omrvinky.

čo je to slnko?

Najprv musíte povedať, že Slnko je meno, ako meno. A toto meno je najbližšia hviezda k našej planéte. Ale prečo nie je bodka? A kvôli čomu svieti slnko cez deň a hviezdy v noci, ak sú rovnaké?

Slnko sa nezdá byť bodkou, pretože je oveľa bližšie ako ostatné. Aj keď k tomu má tiež ďaleko. Ak zmeriate vzdialenosť v kilometroch, potom sa číslo bude rovnať 150 miliónom. Auto prejde takú vzdialenosť za 200 rokov, ak sa bez zastavenia pohybuje konštantnou rýchlosťou rovnajúcou sa 80 km/h. Kvôli neuveriteľne veľkej vzdialenosti sa Slnko zdá malé, hoci je také, že by v ňom ľahko mohol obsahovať milión planét ako Zem.

Mimochodom, Slnko je ďaleko od najväčšej a nie veľmi jasnej hviezdy na našej oblohe. Jednoducho sa nachádza na jednom mieste s našou planétou a zvyšok je roztrúsený ďaleko vo vesmíre.

Prečo je slnko viditeľné počas dňa?

Najprv si musíte pamätať: kedy začína deň? Odpoveď je jednoduchá: keď slnko začne svietiť spoza horizontu. Bez jeho svetla je to nemožné. Preto pri odpovedi na otázku, prečo slnko svieti počas dňa, môžeme povedať, že deň sám nepríde, ak slnko nevyjde. Veď len čo prejde za horizont, príde večer a potom noc. Mimochodom, stojí za zmienku, že sa nehýbe hviezda, ale planéta. A zmena dňa na noc nastáva v dôsledku skutočnosti, že planéta Zem sa otáča okolo svojej pevnej osi bez zastavenia.

Prečo potom nie sú cez deň viditeľné hviezdy, ak ako slnko stále svietia? Je to spôsobené tým, že naša planéta má atmosféru. Rozptyľujú sa vo vzduchu a zatieňujú slabú žiaru hviezd. Po jeho nastavení sa rozptyl zastaví a nič nebráni ich slabému svetlu.

Prečo mesiac?

Takže cez deň svieti slnko a v noci hviezdy. Dôvody sú vo vzduchovej vrstve obklopujúcej Zem. Ale prečo je mesiac niekedy viditeľný a niekedy nie? A keď je, môže mať rôzne podoby – od tenkého polmesiaca až po svetlý kruh. Od čoho to závisí?

Ukazuje sa, že samotný mesiac nežiari. Funguje ako zrkadlo, ktoré odráža slnečné lúče na zem. A pozorovatelia môžu vidieť len tú časť satelitu, ktorá je osvetlená. Ak vezmeme do úvahy celý cyklus, potom začína veľmi tenkým mesiacom, ktorý pripomína obrátené písmeno "C" alebo oblúk z písmena "P". Do týždňa narastie a stane sa ako polkruh. Nasledujúci týždeň sa neustále zvyšuje a každým dňom sa viac a viac blíži k úplnému kruhu. Nasledujúce dva týždne sa kresba znižuje. A na konci mesiaca mesiac úplne zmizne z nočnej oblohy. Presnejšie povedané, jednoducho ho nie je vidieť, pretože je osvetlená len tá jeho časť, ktorá sa odvrátila od Zeme.

Čo ľudia vidia vo vesmíre?

Astronautov na obežnej dráhe nezaujíma otázka, prečo cez deň svieti slnko a v noci hviezdy. A to vďaka tomu, že sú tam viditeľné obe naraz. Tento fakt sa vysvetľuje absenciou vzduchu, ktorý bráni svetlu z hviezd prechádzať cez rozptýlené slnečné lúče. Môžete ich nazvať šťastnými, pretože okamžite vidia najbližšiu hviezdu a tie, ktoré sú ďaleko.

Mimochodom, nočné svetlá sa líšia farbou. A je dobre viditeľný aj zo Zeme. Hlavná vec je pozorne sa pozerať. Najhorúcejšie z nich svietia bielo-modro. Tie hviezdy, ktoré sú chladnejšie ako tie predchádzajúce, sú žlté. Naše slnko je jedným z nich. A najchladnejšie vyžarujú červené svetlo.

Pokračovanie rozhovoru o hviezdach

Ak u starších detí vyvstane otázka, prečo cez deň svieti slnko a v noci hviezdy, potom môžete pokračovať v rozhovore spomienkou na súhvezdia. Spájajú skupiny hviezd, ktoré sa nachádzajú na jednom mieste na nebeskej sfére. To znamená, že sa nám zdajú byť blízko. V skutočnosti medzi nimi môže byť obrovská vzdialenosť. Ak by sme mohli letieť ďaleko od slnečnej sústavy, nepoznali by sme hviezdnu oblohu. Pretože obrysy súhvezdí by sa veľmi zmenili.

V týchto skupinách hviezd bolo vidieť obrysy ľudských postáv, predmetov a zvierat. V tejto súvislosti sa objavili rôzne mená. Ursa Major a Minor, Orion, Cygnus, Southern Cross a mnoho ďalších. Dnes je tu 88 súhvezdí. Mnohé z nich sú spojené s mýtmi a legendami.

Kvôli konštelácii menia svoju polohu na oblohe. A niektoré sú vo všeobecnosti viditeľné len v určitom ročnom období. Existujú súhvezdia, ktoré nie je možné vidieť na severnej alebo južnej pologuli.

Postupom času súhvezdia stratili menšie hviezdy a z ich vzoru bolo ťažké uhádnuť, ako názov vznikol. Najznámejšie súhvezdie severnej pologule – Veľká medvedica – sa teraz zmenilo na „vedro“. A moderné deti trápi otázka: „Kde je tu medveď?