Бесконечность вселенной расширяющаяся вселенная презентация

Презентация к уроку астрономии 11 класса «Конечность и бесконечность Вселенной»
презентация к уроку по астрономии (11 класс)

Парадокс Ольберса, геометрия Вселенной, модели эволюции Вселенной, возраст Вселенной и средняя плотность вещества.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Из творческого наследия Андрея Белого. фрагмент статьи Барабанова НН «Я — естественник» //Физика, 2004 год, №1.

Данная презентация к уроку по астрономии в 11 классе «Большие планеты Солнечной системы» дает возможность наглядно показать учащимся 8 больших планет в Солнечной системе, а также проверить усвое.

Презентация для уроков астрономии.

Данную презентацию можно использовать на уроках физики (в теме «Атомы и звезды», 9 класс) и астрономии. Использую этот материал на занятиях курса по выбору «Занимательная Вселенная» (9 класс). Презент.

Урок астрономии по УМК Чарунина В.М. по теме «Эволюция Вселенной&quot.

Разработка конспекта урока астрономии «Конечность и бесконечность Вселенной» учебник В.М.Чаругин Астрономия 10-11класс.

Введение в астрономию, основные объекты изучения, способы изучения, развитие науки.

Источник

Презентация. Тема «Конечность и бесконечность Вселенной. Расширяющаяся Вселенная.»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Конечность и бесконечность Вселенной Расширяющаяся Вселенная к уроку астрономии №30 (УМК В.М. Чаругина) Санкт-Петербург

Фронтальный опрос: Вопрос 1 Из каких объектов состоит Вселенная?

Вопрос 2 Подобрать к каждой группе галактик их характеристики. В таблице против каждой цифры подставить букву. Галактики по форме делят на 4 основных группы: 1 эллиптические 2 спиральные 3 спиральные с перемычкой 4 неправильные А) Медленно вращаются, содержат много молодых горячих звезд Б) Не вращаются, почти не содержат газа и пыли и молодых горячих звезд В) Имеют много газа и пыли, много молодых массивных горячих звезд, расположенных в спиральных рукавах, в которых идет активный процесс образования звезд 1 2 3 4

Вопрос 3 Сформулировать закон Хаббла, записать формулу Вставить в текст пропущенные слова: «По характеру вращения галактик была определена … галактики и ее распределение вдоль радиуса»; «Галактики собираются в скопления, которые удерживаются вместе … ». Основную массу скопления составляет … »; «Наблюдаемая … структура является самой крупной структурой распределения материи во Вселенной» Вопрос 4

Заполните таблицу Ученые Время Модель Вселенной Николай Коперник Исаак Ньютон АльбертЭйнштейн АлександрФридман

– раздел астрономии, изучающий происхождение, строение и эволюцию Вселенной в целом. Ученые античности и эпохи Возрождения придерживались точки зрения, что Вселенная конечна, статична, ограничена сферой неподвижных звезд. Николай Коперник — польский математик, механик, астроном (1473-1543) Тихо Браге – датский астроном, астролог, алхимик (1546-1601) К о с м о л о г и я

В 1680 году И.Ньютон открыл закон Всемирного тяготения: «Два тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению масс этих тел, и обратно пропорциональной квадрат расстояния между ними». Исаак Ньютон (1642-1727) Согласно закону — в конечной Вселенной все вещество за ограниченный промежуток времени должно стянуться в единую систему, в бесконечной Вселенной — под действием тяготения вещество собирается в некоторых ограниченных объемах — «островах», равномерно заполняющих Вселенную. Описание Вселенной Ньютоном До ХХ века научная картина мира, основываясь на ньютоновских представлениях о пространстве, времени и гравитации, описывала стационарную, бесконечную Вселенную.

Фотометрический парадокс (сформулирован Жан Филиппом де Шезо в 1744г.) Парадокс- утверждение , которому нет логического объяснения. B бесконечной статической Вселенной, равномерно заполненной звёздами, всякий луч зрения должен оканчиваться на звезде, аналогично тому, как в густом лесу мы обнаруживаем себя окружёнными «стеной» из удалённых деревьев. Иллюстрация фотометрического парадокса в статической, однородной, изотропной Вселенной. Почему ночью небо темное, если на нем миллиарды звезд, излучающих свет?

Накладывает ограничения на геометрические свойства пространства; показывает, что время не имеет абсолютного характера, а движение и распределение материи в пространстве нельзя рассматривать в отрыве от геометрических свойств пространства и времени. Гравитационное поле представляет собой искривление пространства-времени, создаваемое массивными телами. Релятивистская теория гравитации и пространства-времени — общая теория относительности (1916г.)

Космологическая модель Вселенной А.Эйнштейна (1917г.) Пространство однородно ( в нем нет ни центра, ни краев, в нем равномерно распределяются галактики), изотропно. Вселенная стационарна (не меняется со временем), имеет конечные размеры, но вместе с тем, у нее нет границ. Это возможно только тогда, когда пространство искривлено (например, в сфере). Эйнштейн в своей космологической модели допускал наличие некой гипотетической отталкивающей силы, которая должна была обеспечить стационарность, неизменность Вселенной.

Космологическая модель Вселенной А.Фридмана (1922г.) (1888-1925) На основе решения уравнений расширения пространства Эйнштейна, он предложил три модели развития Вселенной: В первой модели Вселенная расширяется медленно для того, чтобы в силу гравитационного притяжения между различными галактиками расширение Вселенной замедлялось и в конце концов прекращалось. После этого Вселенная начинала сжиматься. В этой модели пространство искривляется, замыкаясь на себя, образуя сферу. Во второй модели Вселенная расширялась бесконечно, а пространство искривлено как поверхность седла и при этом бесконечно. В третьей модели Фридмана пространство плоское и тоже бесконечное.

Задания для групп Группа 2 Группа 1 Группа 3 Выяснить условия расширения (сжатия) Вселенной на примере одной галактики (с.128,129 учебника) Как можно оценить возраст Вселенной? (с.130 учебника) Выяснить, от каких величин зависит Ʋ удаления галактики (сравнить Ʋ со второй космической скоростью Ʋ₂). Продолжить текст: если ρ> ρкр, то Ʋ ? Ʋ₂, то … если ρ≤ ρкр, то Ʋ ? Ʋ₂, то … (с.129) Самостоятельная работа с учебником Группа 4 Рассчитать среднюю плотность Вселенной, сравнить с критической и сделать вывод о возможности расширения Вселенной.

Источник

Презентация по астрономии на тему «Расширяющаяся Вселенная» (11 класс).

Описание презентации по отдельным слайдам:

Тема презентации : «РАСШИРЯЮЩАЯСЯ ВСЕЛЕННАЯ» Выполнила: СЕДОВА АЛЁНА ПАВЛОВНА УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ МГОУ СОШ №10 С УГЛУБЛЕННЫМ ИЗУЧЕНИЕМ ОТДЕЛЬНЫХ ПРЕДМЕТОВ ЩЕЛКОВОСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА Г. ЩЕЛКОВО, 2019

содержание введение Альберт эйнштейн А.А.Фридман ЭДВИН ХАББЛ Модель расширяющейся вселенной МОДЕЛИ ВОЗМОЖНОЙ ЭВОЛЮЦИИ ВСЕЛЕННОЙ мегагалактики Возраст вселенной Выводы по теме Список использованной литературы и интернет-источников

Тема урока: Расширяющаяся Вселенная. Цель урока: расширить знания учащихся об эволюции и строении Вселенной. Задачи урока: Образовательная: изучить космологическую модель расширяющейся Вселенной; определить радиус мегагалактики и возраст Вселенной. Развивающая: развитие логического мышления, познавательной деятельности, умения объяснять явления и делать выводы. Воспитательная: развивать речь и умение слушать других, коммуникативные компетенции. Оборудование: интерактивная доска, компьютер, презентация. Межпредметные связи: физика (теория относительности, теория тяготения И.Ньютона, закон Хаббла, эффект Доплера, элементарные частицы); химия (свойства химических элементов); биология (познание жизни на клеточном и молекулярном уровнях). Тип урока: изучение нового материала. Вид урока: комбинированный. Оборудование (дополнительные материалы): иллюстрации на бумаге, либо в электронном виде.

АЛЬБЕРТ ЭЙНШТЕЙН (1879-1955) — Специальная теория относительности (1905). — Общая теория относительности (1907—1916). — Квантовая теория фотоэффекта. — Квантовая теория теплоёмкости. — Квантовая статистика Бозе — Эйнштейна. — Статистическая теория броуновского движения, заложившая основы теории флуктуаций. — Теория индуцированного излучения. — Теория рассеяния света на термодинамических флуктуациях в среде.

Александр Александрович Фридман (1888-1925) российский и советский математик, физик и геофизик, основоположник современной физической космологии, автор исторически первой нестационарной модели Вселенной (Вселенная Фридмана).

ЭДВИН ПАУЭЛЛ ХАББЛ (1889-1953) — один из наиболее влиятельных астрономов и космологов в XX веке, внесший решающий вклад в понимание структуры космоса. Основные труды Эдвина Хаббла посвящены изучению галактик. В 1922 году предложил подразделить наблюдаемые туманности на внегалактические (галактики) и галактические (газо-пылевые). В 1924—1926 годах обнаружил на фотографиях некоторых ближайших галактик звёзды, из которых они состоят, чем доказал, что они представляют собой звёздные системы, подобные нашей Галактике (Млечный Путь). В 1929 году обнаружил зависимость между красным смещением галактик и расстоянием до них (Закон Хаббла). В 1935 году открыл астероид № 1373, названный им «Цинциннати» (1373 Цинциннати). В честь Хаббла назван астероид № 2069, открытый в 1955 году (2069 Хаббл), а также знаменитый космический телескоп «Хаббл», выведенный на орбиту в 1990 году.

Модель расширяющейся вселенной Модель расширяющейся Вселенной описывает сам факт расширения. В общем случае не рассматривается, когда и почему Вселенная начала расширяться. В основе большинства моделей лежит ОТО и её геометрический взгляд на природу гравитации. Если изотропно расширяющуюся среду рассматривать в системе координат, жёстко связанной с материей, то расширение Вселенной формально сводится к изменению масштабного фактора всей координатной сетки, в узлах которой «посажены» галактики. Такую систему координат называют сопутствующей. Начало же отсчёта обычно прикрепляют к наблюдателю. Единой точки зрения, является ли Вселенная действительно бесконечной или конечной в пространстве и объёме, не существует. Тем не менее, наблюдаемая Вселенная конечна, поскольку конечна скорость света и существовал Большой Взрыв.

МОДЕЛИ ВОЗМОЖНОЙ ЭВОЛЮЦИИ ВСЕЛЕННОЙ если средняя плотность Вселенной меньше или равна критической, то реализуется бесконечная вселенная. Если же плотность больше критической — то пространство Вселенной оказывается конечным: ρ ρкр — положительная кривизна пространства, вселенная замкнута. В будущем расширение Вселенной сменится сжатием. Согласно модели Фридмана, средняя плотность Вселенной равна критической: ρ = ρкр с точностью порядка 1 %. Поскольку мы не знаем средней плотности вещества во всей Вселенной, мы можем посчитать эту плотность в доступной изучению части Вселенной- мегагалактике.

мегагалактики Часть наблюдаемой Вселенной, доступной для изучения современными астрономическими методами, называется Метагала́ктикой; она расширяется по мере совершенствования приборов[4]. За пределами Метагалактики располагаются гипотетические внеметагалактические объекты. Метагалактика может быть или малой частью Вселенной или почти всей. Сразу после своего появления Метагалактика начала расширяться однородно и изотропно. Расширение было открыто в 1929 году Эдвином Хабблом.

Возраст вселенной Возраст Вселенной – это время, прошедшее с начала расширения Вселенной. По современным представлениям возраст Вселенной составляет 13 миллиардов лет. Наблюдательные подтверждения в данном случае сводятся, с одной стороны, к подтверждению самой модели расширения и предсказываемых ею моментов начала различных эпох, а с другой, к определению возраста самых старых объектов (он не должен превышать получающийся из модели расширения возраст Вселенной).

Выводы по теме: Космология — раздел современной астрономии, изучающий строение и развитие (эволюцию) Вселенной в целом. Расширение Вселенной и связанное с ним наблюдаемое разбегание галактик объясняют отсутствие фотометрического парадокса. Вселенная ограничена в размерах радиусом Вселенной. Возраст Вселенной – это время, прошедшее с начала расширения Вселенной, которое равно 13 млрд.лет.

Источник

Презентация на тему: Бесконечна ли наша Вселенная?

Бесконечна ли наша Вселенная? Подготовила ученица 11-А СЗШ №80 Герасименко Карина

ОЧЕВИДНЫЕ ДОВОДЫ ПРИВОДЯТ УЧЕНЫЕ: Светометрический парадокс. Если бы наша Вселенная была бесконечной, и в ней находилось бы неограниченное количество звезд, то на любой линии нашего зрения находилась бы светящаяся звезда, и небо было бы немыслимо ярким и сплошь усеянным звездами. Однако этого мы не наблюдаем потому, что число звезд и галактик во Вселенной ограничено и поддается счету.

Гравитационный парадокс. Если бы в нашей Вселенной существовало нескончаемое число космических объектов, то сила гравитации стала бы настолько большой, что любое движение материальных тел во Вселенной просто было бы невозможно.

Радиоактивный распад вещества. Все химические элементы, из которых состоит вещество, в той или иной мере являются радиоактивными и подвержены радиоактивному распаду или аннигиляции. Если бы Вселенная существовала бесконечно долго, то за вечность все вещество давно аннигилировало бы.

Тепловой парадокс. Всюду во Вселенной господствует закон энтропии, согласно которому энергия или тепло от более нагретых тел переходит к телам менее холодным до тех пор, пока между ними не установится тепловое равновесие. Это энергетическое равновесие, если Вселенная была бы вечной во времени, давно бы установилось, но и этого не происходит и не существует.

Расширение Вселенной. Структура Вселенной постоянно расширяется с ускорением 1/3 своего радиуса за примерно миллион лет. Самые отдаленные ее галактики удаляются от нас со скоростью 150 000 километров в секунду. Если эту скорость расширения Вселенной запустить в обратном направлении, то по истечении примерно 14 миллиардов лет все вещество Вселенной соберется в одну точку. Следовательно, наша Вселенная возникла примерно в то далекое время, 13,7 млрд. лет назад, о чем и говорит след Большого взрыва – реликтовое излучение.

Однако, ученные допускают : Если Вселенная бесконечна, то с математической точки зрения получается, что где-то находится точная копия нашей планеты, поскольку существует вероятность, что атомы «двойника» занимают такое же положение, как и на нашей планете. Шансы, что такой вариант существует, ничтожно малы, но в бесконечной Вселенной это не только возможно, но и обязательно должно произойти, и, по меньшей мере, бесконечное число раз, при условии, что Вселенная все-таки бесконечно бесконечна.

Однако не все уверены, что Вселенная бесконечна. Израильский математик, профессор Дорон Зельбергер, убеждён, что числа не могут увеличиваться бесконечно, и существует такое огромное число, что если прибавить к нему единицу, получится ноль. Тем не менее, это число и его значение лежат далеко за пределами человеческого понимания, и вероятно, это число никогда не будет найдено и доказано. Это убеждение является главным принципом математической философии, известной как «Ультрабесконечность».

Очевидно, что таких Вселенных, как наша существует бесчисленное множество. У каждой из них есть свое начало и соответственно конец, как временной, так и пространственный. За ее пределами существует некий вакуум из которого она собственно и зародилась. Это основано на научной теории Большого взрыва. Невероятным остается только то, что на пылинке под названием Земля зародилась вполне так себе разумная жизнь.

Еще довольно веских фактов можно привести много, и кажется что, ученые правы, правы относительно «нашей Вселенной», но вот вопрос сколько существует вселенных, и бесконечна ли наша Вселенная? Очевидно, знает только Создатель…

Источник