Что изучает астрофизика кратко
АСТРОФИЗИКА
Полезное
Смотреть что такое «АСТРОФИЗИКА» в других словарях:
астрофизика — астрофизика … Орфографический словарь-справочник
АСТРОФИЗИКА — (греч.). Исследование физических свойств небесных тел. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АСТРОФИЗИКА исследование физических и химических свойств небесных светил, создавшаяся, благодаря изобретению… … Словарь иностранных слов русского языка
АСТРОФИЗИКА — раздел астрономии, изучающий физическое состояние и химический состав небесных тел и их систем, межзвездной и межгалактической сред, а также происходящие в них процессы. Основные разделы астрофизики: физика планет и их спутников, физика Солнца,… … Большой Энциклопедический словарь
АСТРОФИЗИКА — АСТРОФИЗИКА, отрасль АСТРОНОМИИ, которая изучает физические и химические свойства небесных тел и их происхождение. Для предсказания свойств звезд, планет и других небесных тел применяют данные из многих отраслей физики, в том числе ядерной,… … Научно-технический энциклопедический словарь
АСТРОФИЗИКА — АСТРОФИЗИКА, астрофизики, мн. нет, жен. (от греч. astron звезда и слова физика) (астр.). Отдел астрономии, изучающий физические и химические свойства небесных тел. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
астрофизика — сущ., кол во синонимов: 4 • астрономия (17) • планетолог (4) • планетология (4) … Словарь синонимов
АСТРОФИЗИКА — раздел (см.), изучающий на основе законов физики внутреннее строение небесных тел, физ. свойства и хим. состав звёздных и планетных (см.), источники звёздной и солнечной энергии, а также межпланетную и межзвёздную среды … Большая политехническая энциклопедия
Астрофизика — (от др. греч. ἀστήρ «звезда, светило» и φυσικά «природа») наука на стыке астрономии и физики, изучающая физические процессы в астрономических объектах, таких, как звёзды, галактики и т. д. Физические свойства материи на… … Википедия
Астрофизика — I Астрофизика раздел астрономии, изучающий физические явления, происходящие в небесных телах, их системах и в космическом пространстве, а также химические процессы в них. А. включает разработку методов получения информации о физических… … Большая советская энциклопедия
Астрофизика — I Астрофизика раздел астрономии, изучающий физические явления, происходящие в небесных телах, их системах и в космическом пространстве, а также химические процессы в них. А. включает разработку методов получения информации о физических… … Большая советская энциклопедия
Астрофизика
Астрофизика — это раздел астрономии, который изучает физическую природу небесных тел, физические процессы, в них происходящие, строение и эволюцию как отдельных небесных тел, так и их систем.
Возникновение астрофизики
До середины XIX в. природа звёзд и туманностей была предметом весьма абстрактных умозрительных рассуждений. Что в действительности происходит на них, почему и как они светят — такие вопросы нельзя было даже ставить. Положение прекрасно характеризовалось известным изречением древнего философа: «Если хочешь заниматься астрономией, не спрашивай, что такое звёзды!» Положение стало меняться в 30-х гг. XIX в., когда были определены первые расстояния до звёзд.
Определение расстояний до звёзд позволило сразу же определить их массы (используя законы Кеплера), по крайней мере для нескольких близких двойных звёзд. Оказалось, что массы звёзд сравнимы с массой Солнца, тем самым подтвердилось предположение о том, что звезды — это далёкие солнца.
Ещё И. Ньютон, направив на призму луч света, обнаружил, что белый свет разлагается на семь цветных лучей, образующих радужную полоску — спектр. Через 150 лет Й. Фраунгофер установил, что спектр Солнца пересечён тонкими темными линиями — линиями поглощения, или фраунгоферовыми линиями, а в 1858 г. Р. Бунзен и Г. Кирхгоф доказали, что линии поглощения в спектре Солнца и яркие линии в спектрах паров химических элементов находятся в одном и том же месте спектра и что по линиям в спектре можно определять химический состав светящегося газа. Так был открыт спектральный анализ. Уже к концу XIX в. были сфотографированы спектры звёзд и доказано, что во всех небесных объектах встречаются одни и те же химические элементы.
В середине и конце XIX в. были открыты законы излучения (Л. Больцман, В. Вин, М. Планк) и установлено, что и Солнце, и звезды представляют собой раскалённые газовые шары. Но только в середине XX в. получила развитие теория излучения, объяснившая, как и в каких условиях формируется наблюдаемое излучение звёзд и других небесных объектов. Это привело к появлению нового раздела астрономии — астрофизики.
Развитие и становление астрофизики
Развитие астрофизики в значительной мере определялось развитием средств наблюдений. Ведь ничего, кроме света, к нам от далёких астрономических объектов не приходит. До конца XIX в. небесные объекты рассматривались в телескоп непосредственно глазом. Постепенно основным методом регистрации излучения стала фотография. А к концу XX в. она, в свою очередь, была вытеснена методами современной электронной техники.
В 40—50-е гг. XX в. начала развиваться радиоастрономия, т. е. исследование радиоизлучения небесных тел. Расширение диапазона волн, доступного наблюдению, привело не только к открытию принципиально новых объектов, таких, как пульсары и квазары, но и к существенному расширению наших знаний о природе уже известных объектов, в частности Солнца. Были построены поистине гигантские радиотелескопы, как поворотные, так и стационарные. Самым большим стационарным радиотелескопом является РАТАН-600 в обсерватории РАН на Северном Кавказе. Материал с сайта http://wikiwhat.ru
Радиотелескопы легко объединить в сеть. Это могут быть телескопы, расположенные в разных частях Земли или в непосредственной близости. Совместная их работа позволяет получить интерферометры с базой в несколько тысяч (!) километров или эквивалент зеркала диаметром во многие сотни метров. С помощью таких телескопов можно получить разрешение, сравнимое с тем, которое дают оптические телескопы, или даже лучше.
С началом космической эры (1957 г.) начались исследования в ранее недоступных диапазонах излучения: инфракрасном, ультрафиолетовом, рентгеновском. Особое значение имеет единственный пока космический телескоп Хаббла. С введением в строй 10-метровых телескопов астрономы получили оптическое разрешение, сравнимое с разрешением космического телескопа, но по-прежнему лишь космическому телескопу доступны ультрафиолетовый и инфракрасный диапазоны.
Бурный прогресс техники наблюдений привёл к ряду замечательных открытий. Были уточнены наши знания о малых планетах, открыты газопылевые облака у некоторых звёзд (возможно, это начало формирования новых планетных систем), рентгеновские источники.
Астрофизика
Астрофизика — учение о строении небесных тел. Астрофизика является составным элементом астрономии, занимающейся изучением физических свойств и (наряду с космохимией) химического состава Солнца, планет, комет или звёзд и туманностей. Главные экспериментальные методы астрофизики: спектральный анализ, фотография и фотометрия вместе с обыкновенными астрономическими наблюдениями. Спектроскопический анализ составляет область, которую принято называть астрохимией или химией небесных тел, так как главные указания, даваемые спектроскопом, касаются химического состава изучаемых астрономических объектов. Фотометрические и фотографические исследования выделяются иногда в особые области астрофотографии и астрофотометрии. Астрофизику не следует путать с физической астрономией, каковым именем принято обозначать теорию движения небесных тел, то есть то, что также носит название небесной механики. К Астрофизике относят также исследование строения поверхности небесных тел, Солнца и планет, насколько это возможно из телескопических наблюдений над этими телами. Как пример можно привести открытие атмосферы Венеры М. В. Ломоносовым в 1761 году. Само название астрофизики существует с 1865 года и предложено Цёлльнером. Астрофизические обсерватории существуют ещё только в очень немногих странах. Из них особенно знамениты Потсдамская обсерватория под управлением Фогеля и Медонская под управлением Жансена. В Пулкове также устроено астрофизическое отделение, во главе которого стоит Гассельберг.
Вы будете перенаправлены на Автор24
Предмет астрофизики
Астрофизика – так называется раздел науки, который занимается исследованием физических процессов, происходящих в таких космических объектах как звезды и галактики.
Астрофизика является дисциплиной, которая образована на стыке двух других научных дисциплин, а именно астрономии и физики. Само название предмета «астрофизика» происходит от двух древнегреческих слов – «астро» и «физика», означающих «звезда» и «природа» соответственно.
Астрономия это наука о расположенных в космическом пространстве объектах и о всей наблюдаемой Вселенной, в которой мы живем.
Астрономические знания стали складываться ещё в глубокой древности. Исследователями двигало не только человеческое любопытство, но и нужда в практических знаниях, чтобы заранее знать время наступления различных климатических сезонов и связанных с ними земледельческих работ.
Астрономия и астрофизика постоянно развиваются. В результате этого стало возможно исследовать космическое пространство и Вселенную нами наблюдаемую более качественно и получать всё новую информацию о космических объектах и явлениях.
Таким образом, астрофизика является областью астрономии, занимающейся исследованием различных астрономических объектов, систем в которых они расположены, а также пространства существующего между исследуемыми объектами. При этом специалисты изучают Вселенную, опираясь на те, или иные физические процессы и явления, происходящие в наблюдаемой специалистами Вселенной. Астрофизика также занимается исследованием таких явлений как гравитационные и магнитные поля, электромагнитное излучение, свойства геометрии космического пространства.
Цели и задачи астрофизики
Целью исследований в астрофизике является изучение и рассмотрение строения, взаимодействия и эволюции небесных тел во всей Вселенной.
Готовые работы на аналогичную тему
В результате астрофизика отвечает за решение наиболее общих задач, которые присущи астрономии:
Метагалактика – та часть Вселенной, которая доступна ученым для наблюдения и исследования. То есть это та часть Вселенной, которую возможно изучать на данный момент с помощью современных приборов
Наблюдаемая Вселенная – под этим понятием рассматривается та часть Вселенной, которая является абсолютным прошлым по отношению к наблюдателю.
Из данных задач, эта задача является наиболее сложной и масштабной. Отмечается, что для её решения современных физических теорий явно недостаточно.
Таким образом, одной из важнейших задач не только астрофизики, но и всей человеческой науки, является создание такой физической теории, которая смогла бы описать те или иные физические процессы и состояния веществ
Необходимо создать более общую физическую теорию, которая сможет описать физические процессы и состояние вещества при разнообразных параметрах.
Для решения данных задач исследователям нужны действенные методы исследования. Методы исследования являются теми инструментами, с помощью которых, возможно наиболее грамотное и логичное решение практических и теоретических задач, как в астрофизике, так и в астрономии.
Таким образом, астрофизика, в своём развитии смогла стать ведущей частью астрономической науки. При этом роль прежних классических разделов астрономии не уменьшилась. К таким разделам относится в частности небесная механика и астрометрия.
По сферам исследования астрофизику делят на теоретическую и наблюдательную, но грань между этими двумя областями с конца ХХ стала стираться.
В наблюдательной астрофизике выделяют наземную и внеатмосферную часть, что зависит от выбранного места наблюдения.
Если же исходить из объектов исследования, то выделяются такие области исследования как:
Понятия астрофизики
Мы рассмотрим некоторые основные понятия астрофизики.
Аберрация – это понятие означает смещение изображения звезды из-за движения наблюдателя за небесным телом.
Абсолютная звездная величина – означает такую видимую звездную величину, которая была бы у звезды на расстоянии в 10 парсек. То есть это величина, которая означает меру истинной яркости наблюдаемой звезды.
Аккреционный диск- так именуется структура, которая возникает в ходе падения так называемого диффузного материала, имеющего вращательный момент, на центральное тело, обладающее большой массой. Такие диски появляются вокруг звезд, находящихся в тесных двойных системах, а также во вращающихся галактиках и в протопланетных образованиях.
Чёрная дыра. Это область в которой притяжение гравитации является настолько сильным, что объекты не могут ее покинуть, даже обладая скоростью света. В число таких объектов входят и кванты самого света. Границу такой области именую горизонтом событий. А размер черный дыры называется гравитационным радиусом.
астрофизика
АСТРОФИЗИКА
Основы теоретической астрофизики
Методы практической астрофизики
Краткие исторические сведения
Современные проблемы астрофизики
А.- раздел астрономии, изучающий физ. состояние и хим. состав небесных тел и их систем, межзвёздной и межгалактич. сред, а также происходящие в них процессы. Осн. разделы А.: физика планет и их спутников, физика Солнца, физика звёздных атмосфер, межзвёздной среды, теория внутр. строения звёзд и их эволюции. Проблемы строения сверхплотных объектов и связанных с ними процессов (захват вещества из окружающей среды, аккреционные диски и др.) и задачи космологии рассматривает релятивистская А.
А. разделяют на теоретическую и практическую. Теоретич. А. анализирует результаты наблюдений небесных тел с целью установления их физ. природы. Задача практич. А.- разработка астрофиз. инструментов и методов исследований. В основе практич. А. лежит анализ эл—магн. излучения небесных объектов в целом (астрофотометрия)и в отдельных спектральных диапазонах (астроколориметрия), распределения энергии по длинам волн и в отдельных спектральных линиях (астроспектроскопия ),а также измерения поляризации света этих объектов (поляриметрия).
В отличие от физика-экспериментатора астрофизик-наблюдатель не имеет возможности влиять на ход изучаемого им процесса. Тем не менее он может делать вполне определ. заключения, сравнивая между собой сходные явления, происходящие на MH. небесных объектах. Более того, А. изучает свойства и поведение вещества в условиях, к-рые зачастую не могут быть реализованы в земных лабораториях, и это способствует углублению представлений о закономерностях строения и эволюции окружающего нас мира и его отд. частей. Так, изучение спектров газовых туманностей, вещество и излучение в к-рых находятся в исключительно разреженном состоянии, привело к открытию метастабильных уровней энергии атомов, возможностей переходов между близкими весьма высокими энергетич. уровнями в атомах водорода, гелия и др. Изучение белых карликов и пульсаров привело к выводу, что вещество звёзд может находиться в состояниях, принципиально отличных от известных нам, а его плотность может достигать плотности атомного ядра. Установление же природы источников энергии звёзд поставило вопрос о практич. реализации управляемого термоядерного синтеза на Земле.
Основы теоретической астрофизики
При разработке теорий и моделировании явлений, наблюдающихся во Вселенной, теоретич. А. использует законы и методы теоретич. физики, в частности законы теплового излучения, установленные для абс. чёрного тела, теорию атомных спектров, ф-лы Л. Больцмана (L. Boltzmann) и M. Саха (M. Saha) для определения кол-ва атомов, находящихся соответственно в возбуждённом и ионизованном состояниях, ф-лу Дж. К. Максвелла (J. С. Maxwell) для описания распределения атомов по скоростям, а также ф-лу К. Доплера (Ch. Doppler), позволяющую по смещению длины волны в спектре звёзд или галактик найти лучевую скорость их движения относительно наблюдателя или, изучая профили спектральных линий, определить физ. характеристики атмосфер звёзд и планет.
В сер. 20 в. было установлено, что существует ещё один фактор, существенно влияющий на динамику межзвёздной среды и её энергетич. баланс,- космические лучи (КЛ), т. е. ядра атомов и электроны, ускоренные до субсветовых скоростей. КЛ образуются при вспышках на Солнце, вспышках новых и сверхновых звёзд; по-видимому, мощными ускорителями частиц являются пульсары, квазары и ядра активных галактик.
Методы практической астрофизики
С сер. 19 в. в А. используется фотографич. метод наблюдений. Фотоэмульсия способна накапливать энергию излучения, на ней одноврем. могут быть зафиксированы сотни и тысячи светил. Однако теоретич. действующий квантовый выход (ДКВ) совр. фотоэмульсий не превышает 4%, в астрофотометрии он составляет ок. 0,1%, что существенно затрудняло изучение слабых источников света, особенно их спектров.
Краткие исторические сведения
Первыми астрофиз. исследованиями можно считать введение Гиппархом (2 в. до н. э.) понятия звездная величина и разделение видимых невооружённым глазом звёзд на 6 классов в зависимости от их блеска. Ряд астрофиз. сведений получен после изобретения в 1609, Г. Галилеем (G. Galilei) телескопа: сформированы определ. представления о природе поверхности Луны (Галилей), осуществлены первые опыты разложения солнечного света стеклянной призмой (И. Ньютон, 1662) и первые наблюдения спектра Венеры (Ньютон, 1669), установлено наличие плотной атмосферы у Венеры (M. В. Ломоносов, 1761), сформулированы законы фотометрии [И. Ламберт (J. H. Lambert), 1760], проведены систематич. наблюдения неск. переменных звезд, в т. ч. открыта переменность звезды 8 Цефея [Дж. Гудрайк (J. Goodricke), 1794].
При изучении межзвёздной среды был установлен критерий гравитационной неустойчивости [Дж. Джине (J. H, Jeans), 1902], отождествлены запрещённые линии в спектрах туманностей [А. Боуэн (I. S. Bowen), 1927], подтверждён сделанный ещё в 1847 В. Я. Струве вывод о поглощении света в межзвеодной среде [P. Трюмплер (R. J. Trumpler), 1930], разработана теория свечения планетарных и газовых туманностей [В. А. Амбарцумян, Г. Занстра (H. Zanstra), 1931-34], открыто существование зон ионизованного водорода вокруг горячих звёзд [Б. Сдрёмгрен (В. G. D. Stromgren), 1939], предсказано радиоизлучение нейтрального водорода на волне 21 см [X. К. ван Хюлст (H. Ch. van Hulst), 1944] и рекомбинац. излучение ионизованного водорода (H. С. Кардашёв, 1959; см. Рекомбинационные радиолинии ),сыгравшие исключительно важную роль в изучении распределения нейтрального и ионизованного водорода в нашей и др. галактиках; предсказана возможность наблюдений в радиодиапазоне линий, принадлежащих молекулам межзвёздного пространства (И. С. Шкловский, 1949), дана интерпретация нетеплового радиоизлучения Галактики как синхротронного излучения (X. Альвен, В. Л. Гинзбург, И. С. Шкловский и др., 1950-52).
Современные проблемы астрофизики
В релятивистской А. до конца не решены вопросы о барионной асимметрии Вселенной, о величине отношения числа ядер и электронов к числу фотонов, о роли нейтрино, а возможно, и других пока неизвестных частиц в образовании наблюдаемой структуры Вселенной, состояния вакуума и фазовых переходов в эволюции горячей Вселенной.
Лит.: Мартынов Д. Я., Курс практической астрофизики, 3 изд., M., 1977; его же, Курс общей астрофизики, 3 изд., M., 1979; Соболев В. В., Курс теоретической астрофизики, 3 изд., M., 1985; Гинзбург В. Л., Современная астрофизика, M., 1970; его же, Теоретическая физика и астрофизика, M, 1975; Зельдович Я. Б., Новиков И. Д., Теория тяготения и эволюции звезд, M., 1971; их же, Строение и эволюция Вселенной, M., 1975; Ленг К., Астрофизические формулы, ч. 1-2, пер. с англ., M., 1978; На переднем крае астрофизики, пер. с англ., M., 1979; Имшенник В. С., Hадёжин Д. К., Конечные стадии эволюции ввеад и вспышки сверхновых, в кн.: Итоги науки и техники, сер. Астрономия, т. 21, M., 1982; Зельдович Я. Б., Структура Вселенной, там же, т. 22, M., 1983. И. А. Климишин.