Закон природы

1. Поясните, как изменились представления о пространстве и времени с созданием теории относительности. Что понимается под понятием «закон природы»? Чем отличается закон природы от закона, установленного государством?

Теория относительности состоит из двух частей – частной (специальной) теории относительности и общей теории относительности.

Специальная теория отно

сительности была созданна в начале ХХ века для описания движений со скоростью, близкой к скорости света. При такой скорости, называемой еще релятивитской, законы природы становятся другими, не такими, как мы привыкли их видеть.

Когда только изобрели паровоз, то многие думали, что при той скорости, с которой он движется, люди будут сходить с ума. Сейчас такое предположение кажется смешным, но на самом деле, когда вступаешь в неизведанное, вполне разумно опасаться чего-то необычного. С паровозами опасения оказались напрасны. Сейчас люди перемещаются с гораздо большими скоростями, и ничего с ними не происходит.

Скорость света составляет 300 000 км/с или примерно миллиард километров в час. Ясно, что все привычные людям движения происходят намного медленнее. Иными словами, мы никогда не сталкивались с такими скоростями и не знаем, что будет тогда происходить. Оказалось, что тут, в отличие от скорости паровоза, подозрения оправданы: при релятивистских скоростях происходят новые явления.

Среди этих явлений есть много весьма необычных: время замедляет свой ход, длины сокращаются, а двигаться быстрее света оказывается вообще невозможно.

Это настолько непривычно, что многие люди до сих пор не могут себе такого вообразить и поверить в то, что это правда. Однако это, скорее всего, правда. Более того, эта правда довольно-таки красива, так как все чудеса теории относительности оказываются совершенно обычными вещами, если предположить, что наше пространство четырехмерно.

Четырехмерное пространство – это пространство, в котором есть четыре перпендикулярных направления. В том пространстве, которое мы привыкли себе воображать – измерения три. Верх-низ, право-лево, перед-зад. В четырехмерном пространстве добавляется еще одно измерение – будущее-прошлое.

Оказывается, мы можем не только двигаться во времени с постоянной скоростью, рождаясь и взрослея, но еще и немного отворачиваться от прямого пути. Такое происходит всегда, когда мы движемся, однако вещи начинают заметно искажаться только, если мы движемся очень быстро, с релятивистской скоростью.

Общая теория относительности также была создана в начале 20-го века. Ее задача – объяснить силу всемирного тяготения (гравитацию), которая прижимает нас к Земле и которая отвечает за движение планет и звезд, пронизывая весь космос.

Было замечено, что притяжение Земли очень похоже на силу инерции, которая прижимает нас к сиденью ускоряющегося автомобиля. Настолько похоже, что даже непонятно, чем они отличаются. Было выдвинуто предположение, что эти силы – одной и той же природы, и это предположение оказалось очень плодотворным.

Оказалось, что любое массивное тело, например, планета Земля, искривляет пространство вокруг себя в результате чего и возникает притяжение. Все предметы стремятся двигаться по прямой, но когда искривлено само пространство – их тянет в бок.

Закон природы – «правила» гармонии окружающего мира между различными уровнями природы и человеком.

Закон природы от закона, установленного государством отличается тем, что закон природы создан самой природой, установленный государством – человеком.

Законы природы – объективно существующие, общие, устойчивые связи вещей, явлений природы, которые существенно влияют на изменения вещей, явлений. Законы природы являются созиданием.

2. Дайте общую характеристику кометам. Назовите наиболее известные из них. Период обращения Сатурна вокруг Солнца равен 29,46 земного года, а Марса – 1,88 земного года. На каком расстоянии от Солнца находится Сатурн, если Марс удален в среднем на 228 млн. км?

Кометы – это наиболее необычные по своему виду небесные объекты, которые иногда доступны для наблюдений невооруженным глазом. Они привлекали внимание человека с глубокой древности. Вместе с астероидами и метеорными телами их относят к малым телам Солнечной системы. Характерной особенностью комет является то, что при сближении с Солнцем у них появляется и увеличивается хвост, направленный всегда в сторону от Солнца. Кометы – тела Солнечной системы, имеющие вид туманных объектов, обычно со светлым сгустком-ядром в центре и хвостом. Вдали от Солнца у комет нет никаких атмосфер и они ничем не отличаются от обычных астероидов. При сближении с Солнцем на расстояния примерно 11 а.е. у них сначала появляется газовая оболочка неправильной формы (кома). Кома вместе с ядром (телом) называется головой кометы. В телескоп такая комета наблюдается как туманное пятнышко и ее можно отличить по виду от какого-нибудь удаленного звездного скопления только по заметному собственному движению. Затем, на расстояниях 3–4 а.е. от Солнца у кометы, под действием солнечного ветра, начинает развиваться хвост, который становится хорошо заметным на расстоянии менее 2 а.е.

Ученые пришли к выводу, что молекулы кометных атмосфер резонансно переизлучают солнечный свет. Механизм свечения газов в кометах аналогичен тому, который вызывает свечение люминесцентных ламп дневного света или разноцветных ламп в витринах магазинов, вывесках и т.п. Это – резонансная флоуресценция, которая является частным случаем общего механизма люминесценции. Однако есть и другие виды свечения кометных газов, которые не могут быть объяснены резонансной флоуресценцией (например, зеленая и красная запрещенные линии кислорода, которые наблюдаются также в спектрах полярных сияний, красная линия атомарного водорода и ряд других). Причины их возникновения до конца не ясны, но уже понятно, что они возникают при взаимодействии комет с солнечным ветром – потоком заряженных частиц (в основном протонов и электронов), вытекающим из Солнца со скоростью 350–400 км/с, а также с силовыми линиями межпланетного электромагнитного поля.

Короткопериодических комет сейчас известно более 200. Как правило, их орбиты расположены очень близко к плоскости эклиптики. Все короткопериодические кометы являются членами разных кометно-планетных семейств. Самое большое такое семейство принадлежит Юпитеру, – это кометы (их известно около 150), у которых афелийные расстояния (от Солнца до точки наибольшего удаления) близки к большой полуоси орбиты Юпитера равной 5,2 а.е. Периоды обращения вокруг Солнца комет семейства Юпитера заключены в пределах 3,3 – 20 лет (из них наиболее часто наблюдаемые – Энке, Темпеля-2, Понса – Виннеке, Фая и др.). У других крупных планет семейства комет существенно меньше: сейчас известно около 20 комет семейства Сатурна (Тутля, Неуймина-1, Ван Бисбрука, Гейла и др. с периодами обращения вокруг Солнца в 10–20 лет), всего несколько комет семейства Урана (Кроммелина, Темпеля-Тутля и др. с периодами обращения 28–40 лет) и около 10 – семейства Нептуна (Галлея, Ольберса, Понса-Брукса и др. с периодами обращения 58–120 лет).

 Скачать реферат