Светят ли звёзды на самом деле?
За окном уже начинало смеркаться, а в редакции школьного научного журнала «Спутник» никак не могли придумать основную тему. Было перепробовано множество вариантов, но Льву Валентиновичу все они казались «чем-то не тем».
Устав от мозгового штурма, Варя и Петя молча смотрели в окно.
– Ой, Петя, видишь, первая звезда появилась, – сказала Варя. – А вон ещё одна! И ещё вот эта! Какие яркие!
Петя тоже стал всматриваться в небо.
– Эх, жаль, что этих звёзд, возможно, давным-давно уже нет во Вселенной, – сказал профессор.
– Как это нет? – Петя и Варя одновременно повернулись к учёному.
– Всё, что нас окружает, непрерывно меняется. Несложно догадаться, что звёзды тоже эволюционируют, то есть переходят из одного состояния в другое, – ответил Лев Валентинович. – Эволюция, дорогие мои,
Э-ВО-ЛЮ-ЦИ-Я.
– Так это же… Точно! Эволюция! – вдруг крикнул Петя. – Классная тема для научного журнала! Мы сможем посвятить ей несколько номеров, показать разные точки зрения.
– Хм… А в этом что-то есть… – сказал профессор. – Но придётся потрудиться…
На небе мы видим великое множество звёзд. Но что такое звезда? Как она появилась на свет? – спросил Лев Валентинович и тут же сам начал давать ответы: – Газовое облако, состоящее преимущественно из самого маленького химического элемента – водорода, разогретое до огромных температур, начинает сжиматься под действием собственных сил гравитации.
Чтобы разобраться, что же такое гравитация, давайте проведём несколько экспериментов.
В земных условиях мы наблюдаем гравитацию постоянно: если вы уроните карандаш или книгу, они обязательно упадут на пол!
Даже атмосфера – состоящая из различных газов воздушная оболочка Земли – существует благодаря гравитации. Молекулы азота, кислорода, аргона, метана, углекислого газа удерживаются именно силами гравитации. Благодаря этому может существовать всё живое на Земле.
Особенности поверхности влияют на нашу способность от неё оттолкнуться. Например, песок – мягкий и сыпучий, ноги утопают в нём из-за высокого трения между подошвами обуви и частичками песка. Твёрдый гладкий пол, напротив, – лучшая площадка для прыжков: трение гораздо ниже, и прыгнуть получится выше.
Эксперимент 1
Попробуйте оторваться от земли, стоя на разных поверхностях. Вы заметите, что прыгать на полу или асфальте гораздо проще, чем на газоне или песке. Чтобы оценить высоту прыжка, можно использовать обычный табурет! На ножку табурета (стула) нанесите шкалу в сантиметрах так, чтобы её было хорошо видно при прыжке. На каждой поверхности прыгайте несколько раз, запишите средний результат.
Эксперимент 2
Натяните простыню или плед, а в центр поместите банку с вареньем. Что произошло?
Если варенье вы уже съели, то можно, конечно, взять и пустую банку – гравитация действует и на неё!
Если вы хотите провести эксперимент индивидуально, вам понадобится рама, например от картины, большие пяльцы (ваши бабушки вышивают гладью?) или ветка, согнутая в круг (вариант для юных натуралистов!). Ткань проще всего закрепить бельевыми прищепками.
Итак, макет для исследования гравитации готов.
Что это значит?
Подобным же образом искривляется пространство вокруг тел большой массы, и объекты поблизости реагируют на это изменение. В таком случае мы говорим, что эти объекты находятся в гравитационном поле.
Эксперимент 3
Чем ближе к банке, тем быстрее шарики кружатся. Чем ближе шарик к банке, тем больше сила гравитационного взаимодействия между ними, что приводит к большему ускорению шарика – тела с меньшей массой.
Так же и с планетами – все они вращаются вокруг своих звёзд, удерживаясь на собственных орбитах силами гравитационного взаимодействия. При этом чем планета ближе к звезде, тем быстрее она вращается.
Что это значит?
А теперь запустите шарики для пинг-понга по кругу. Что вы наблюдаете? Шарики будут вращаться по стенкам образовавшейся воронки после искривления пространства банкой.
– Но вернёмся к звёздам! Как же гравитация влияет на их образование? – Профессор вдруг выключил свет, и на стене появились кадры диафильма.
Световой год – это единица измерения в космосе, только не времени, а расстояния!
Если что-то находится в одном световом годе от нас, это значит, что свету понадобится целый год, или 365 дней, или 365 × 24 часов, или 365 × 24 × 60 минут, или 365 × 24 × 60 × 60 секунд, чтобы преодолеть это расстояние.