เราแต่ละคนเคยได้ยินมากกว่าหนึ่งครั้งว่าอวกาศเป็นสิ่งที่อยู่เหนือโลกของเรา มันคือจักรวาล โดยทั่วไป อวกาศเป็นช่องว่างที่แผ่ออกไปอย่างไม่มีที่สิ้นสุดในทุกทิศทาง รวมถึงกาแลคซีและดวงดาว ดาวเคราะห์ ฝุ่นจักรวาล และวัตถุอื่นๆ มีความเห็นว่ายังมีดาวเคราะห์ดวงอื่นหรือแม้แต่กาแล็กซีทั้งดวงที่คนฉลาดอาศัยอยู่ด้วย

ประวัติเล็กน้อย

หลายคนเป็นที่จดจำในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 สำหรับการแข่งขันในอวกาศซึ่งสหภาพโซเวียตได้รับชัยชนะ ในปีพ.ศ. 2500 มีการสร้างและปล่อยดาวเทียมเทียมเป็นครั้งแรก และหลังจากนั้นไม่นานสิ่งมีชีวิตตัวแรกก็มาเยือนอวกาศ

สองปีต่อมา ดาวเทียมเทียมของดวงอาทิตย์ได้เข้าสู่วงโคจร และสถานีที่เรียกว่า "ลูน่า-2" ก็สามารถลงจอดบนพื้นผิวดวงจันทร์ได้ Belka และ Strelka ในตำนานขึ้นสู่อวกาศในปี 1960 เท่านั้นและอีกหนึ่งปีต่อมาชายคนหนึ่งก็ไปที่นั่นด้วย

ปี 1962 เป็นที่จดจำสำหรับการบินเป็นกลุ่มของยานอวกาศและปี 1963 สำหรับความจริงที่ว่าเป็นครั้งแรกที่มีผู้หญิงอยู่ในวงโคจร มนุษย์สามารถไปถึงอวกาศได้ในอีกสองปีต่อมา

แต่ละปีต่อ ๆ มาของประวัติศาสตร์ของเราถูกทำเครื่องหมายด้วยเหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับ

สถานีที่มีความสำคัญระดับนานาชาติได้รับการจัดตั้งขึ้นในอวกาศในปี 1998 เท่านั้น รวมถึงการปล่อยดาวเทียม องค์กร และเที่ยวบินจำนวนมากของผู้คนจากประเทศอื่น

เขาชอบอะไร?

มุมมองทางวิทยาศาสตร์กล่าวว่าอวกาศคือพื้นที่บางส่วนของจักรวาลที่ล้อมรอบพวกมันและชั้นบรรยากาศของมัน อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถเรียกได้ว่าว่างเปล่าโดยสิ้นเชิง มีการแสดงให้เห็นว่ามีไฮโดรเจนอยู่บ้างและมีสสารระหว่างดวงดาว นักวิทยาศาสตร์ยังยืนยันการมีอยู่ของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าภายในขอบเขตของมัน

ขณะนี้วิทยาศาสตร์ไม่ทราบข้อมูลเกี่ยวกับขอบเขตสุดท้ายของอวกาศ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์และนักดาราศาสตร์วิทยุยืนยันว่าเครื่องมือดังกล่าวไม่สามารถ "มองเห็น" จักรวาลทั้งหมดได้ แม้ว่าพื้นที่ทำงานของพวกเขาจะครอบคลุมถึง 15 พันล้านก็ตาม

สมมติฐานทางวิทยาศาสตร์ไม่ได้ปฏิเสธความเป็นไปได้ของการมีอยู่ของจักรวาลเช่นเดียวกับเรา แต่ก็ไม่มีการยืนยันเรื่องนี้เช่นกัน โดยทั่วไปแล้ว อวกาศคือจักรวาล มันคือโลก โดดเด่นด้วยความเป็นระเบียบเรียบร้อยและเป็นรูปธรรม

กระบวนการศึกษา

สัตว์เป็นพวกแรกที่เข้าไปในอวกาศ ผู้คนต่างหวาดกลัว แต่ต้องการสำรวจพื้นที่ที่ไม่รู้จัก จึงใช้สุนัข หมู และลิงเป็นผู้บุกเบิก บางคนก็กลับมา บางคนก็ไม่ได้

ขณะนี้ผู้คนกำลังสำรวจอวกาศอย่างแข็งขัน ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าภาวะไร้น้ำหนักส่งผลเสียต่อสุขภาพของมนุษย์ ป้องกันไม่ให้ของเหลวเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ถูกต้องซึ่งส่งผลให้ร่างกายสูญเสียแคลเซียม นอกจากนี้ในอวกาศ ผู้คนจะค่อนข้างอวบ มีปัญหาเกี่ยวกับลำไส้และคัดจมูก

ในอวกาศ เกือบทุกคนจะมีอาการป่วยจากอวกาศ อาการหลักคือคลื่นไส้ เวียนศีรษะ และปวดศีรษะ ผลที่ตามมาของโรคนี้คือปัญหาการได้ยิน

อวกาศ คือ พื้นที่ที่วงโคจรสามารถสังเกตพระอาทิตย์ขึ้นได้ประมาณ 16 ครั้งต่อวัน สิ่งนี้ส่งผลเสียต่อจังหวะการเต้นของหัวใจและขัดขวางการนอนหลับตามปกติ

สิ่งที่น่าสนใจคือการควบคุมห้องน้ำในอวกาศนั้นเป็นศาสตร์ทั้งหมด ก่อนที่การกระทำนี้จะเริ่มสมบูรณ์แบบ นักบินอวกาศทุกคนจะฝึกจำลองสถานการณ์ เทคนิคนี้ได้รับการฝึกฝนในช่วงระยะเวลาหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์พยายามจัดห้องน้ำขนาดเล็กในชุดอวกาศโดยตรง แต่ก็ไม่ได้ผล พวกเขาเริ่มใช้ผ้าอ้อมธรรมดาแทน

หลังจากกลับบ้านแล้ว นักบินอวกาศทุกคนต่างสงสัยว่าเหตุใดวัตถุจึงตกลงมา

มีคนไม่มากนักที่รู้ว่าเหตุใดผลิตภัณฑ์อาหารชิ้นแรกในอวกาศจึงถูกนำเสนอในรูปแบบหลอดหรือถ่านอัดก้อน ในความเป็นจริง การกลืนอาหารในอวกาศถือเป็นงานที่ค่อนข้างยาก ดังนั้นผลิตภัณฑ์อาหารจึงถูกทำให้แห้งก่อนเพื่อให้กระบวนการนี้เข้าถึงได้มากขึ้น

ที่น่าสนใจคือคนที่กรนจะไม่ประสบกับกระบวนการนี้ในอวกาศ ยังคงเป็นเรื่องยากที่จะให้คำอธิบายที่ชัดเจนสำหรับข้อเท็จจริงนี้

ความตายในอวกาศ

ผู้หญิงที่ขยายขนาดหน้าอกเทียมจะไม่สามารถสำรวจอวกาศได้ คำอธิบายนี้ง่ายมาก - รากฟันเทียมสามารถระเบิดได้ โชคไม่ดีที่ชะตากรรมเดียวกันนี้อาจเกิดขึ้นกับปอดของบุคคลใดก็ได้หากเขาพบว่าตัวเองอยู่ในอวกาศโดยไม่มีชุดอวกาศ สิ่งนี้จะเกิดขึ้นเนื่องจากการบีบอัด เยื่อเมือกของปาก จมูก และตาก็จะเดือด

พื้นที่ในปรัชญาโบราณ

ในปรัชญา อวกาศเป็นแนวคิดเชิงโครงสร้างบางอย่างที่ใช้เพื่อกำหนดโลกโดยรวม Heraclitus ใช้คำจำกัดความว่าเป็น "ผู้สร้างโลก" เมื่อกว่า 500 ปีก่อนคริสตกาล สิ่งนี้ยังได้รับการสนับสนุนจากยุคก่อนโสคราตีส - Parmenides, Democritus, Anaxagoras และ Empedocles

เพลโตและอริสโตเติลพยายามแสดงให้จักรวาลเห็นว่าเป็นสิ่งมีชีวิตที่สมบูรณ์อย่างยิ่ง เป็นสิ่งมีชีวิตที่ไร้เดียงสา เป็นความงามโดยรวม การรับรู้เกี่ยวกับอวกาศมีพื้นฐานมาจากตำนานของชาวกรีกโบราณเป็นส่วนใหญ่

ในงานของเขาเรื่อง On Heaven อริสโตเติลพยายามเปรียบเทียบแนวคิดทั้งสองนี้ เพื่อระบุความเหมือนและความแตกต่าง ในบทสนทนาของเพลโตเรื่อง Timaeus เส้นบางๆ ถูกลากเส้นระหว่างจักรวาลกับผู้ก่อตั้ง นักปรัชญาแย้งว่าจักรวาลเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องจากสสารและความคิด และผู้สร้างได้ใส่จิตวิญญาณเข้าไปในนั้นและแบ่งออกเป็นองค์ประกอบต่างๆ

ผลก็คือจักรวาลเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีความฉลาด เขาเป็นหนึ่งเดียวและสวยงาม รวมถึงจิตวิญญาณและร่างกายของโลกด้วย

พื้นที่ในปรัชญาของศตวรรษที่ 19-20

การปฏิวัติอุตสาหกรรมในยุคปัจจุบันได้บิดเบือนการรับรู้ของอวกาศรุ่นก่อน ๆ ไปอย่างสิ้นเชิง มีการนำ "ตำนาน" ใหม่มาเป็นพื้นฐาน

ในช่วงเปลี่ยนศตวรรษ การเคลื่อนไหวทางปรัชญาเช่นลัทธิเขียนภาพแบบเหลี่ยมก็เกิดขึ้น เขารวบรวมกฎ สูตร โครงสร้างเชิงตรรกะ และความเพ้อฝันของแนวคิดกรีกออร์โธดอกซ์เป็นส่วนใหญ่ ซึ่งในทางกลับกันก็ยืมมาจากนักปรัชญาโบราณ ลัทธิเขียนภาพแบบเหลี่ยมเป็นความพยายามที่ดีสำหรับบุคคลในการทำความเข้าใจตัวเอง โลก สถานที่ของเขาในโลก การเรียกของเขา และกำหนดค่านิยมพื้นฐานของเขา

เขาไม่ได้ไปไกลจากแนวคิดโบราณ แต่เขาเปลี่ยนรากเหง้าของพวกเขา ขณะนี้พื้นที่อยู่ในปรัชญาบางสิ่งบางอย่างที่มีคุณสมบัติการออกแบบซึ่งมีพื้นฐานอยู่บนหลักการของบุคลิกภาพแบบออร์โธดอกซ์ บางสิ่งบางอย่างทางประวัติศาสตร์และวิวัฒนาการ พื้นที่รอบนอกสามารถเปลี่ยนแปลงให้ดีขึ้นได้ ตำนานในพระคัมภีร์ถูกนำมาใช้เป็นพื้นฐาน

จักรวาลอยู่ในความคิดของนักปรัชญาในยุค 19-20 ผสมผสานศิลปะและศาสนา ฟิสิกส์และอภิปรัชญา ความรู้เกี่ยวกับโลกโดยรอบ และธรรมชาติของมนุษย์

ข้อสรุป

เราสามารถสรุปได้เป็นตรรกะว่าปริภูมิคือปริภูมิที่เป็นเอกภาพเดียว แนวคิดทางปรัชญาและวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับเรื่องนี้มีลักษณะเดียวกัน ยกเว้นในสมัยโบราณ หัวข้อ "พื้นที่" เป็นที่ต้องการมาโดยตลอดและมีความอยากรู้อยากเห็นที่ดีในหมู่ผู้คน

ขณะนี้จักรวาลเต็มไปด้วยความลึกลับและความลับอีกมากมายที่เรายังไม่ได้เปิดเผย ทุกคนที่พบว่าตัวเองอยู่ในอวกาศจะค้นพบสิ่งใหม่ๆ ที่ไม่ธรรมดาสำหรับตัวเองและมวลมนุษยชาติ และแนะนำให้ทุกคนรู้จักความรู้สึกของเขา

อวกาศเป็นกลุ่มของวัตถุหรือวัตถุต่างๆ นักวิทยาศาสตร์บางคนศึกษาอย่างใกล้ชิดในขณะที่ธรรมชาติของคนอื่นไม่สามารถเข้าใจได้อย่างสมบูรณ์

จนถึงขณะนี้ จรวดเป็นเพียงยานพาหนะเดียวที่สามารถส่งยานอวกาศขึ้นสู่อวกาศได้ จากนั้น K. Tsiolkovsky ก็ได้รับการยอมรับในฐานะผู้เขียนจรวดอวกาศลำแรกแม้ว่าต้นกำเนิดของจรวดจะย้อนกลับไปในอดีตอันไกลโพ้นก็ตาม จากนั้นเราจะเริ่มพิจารณาคำถามของเรา

ประวัติความเป็นมาของการประดิษฐ์จรวด

นักประวัติศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่าการประดิษฐ์จรวดนั้นมีมาตั้งแต่สมัยราชวงศ์ฮั่นของจีน (206 ปีก่อนคริสตกาล-ค.ศ. 220) โดยมีการค้นพบดินปืนและเป็นจุดเริ่มต้นของการใช้ดอกไม้ไฟและความบันเทิง เมื่อเปลือกผงระเบิด เกิดแรงที่สามารถเคลื่อนย้ายวัตถุต่างๆ ได้ ต่อมามีการสร้างปืนใหญ่และปืนคาบศิลาชุดแรกโดยใช้หลักการนี้ กระสุนอาวุธผงสามารถบินได้ในระยะทางไกล แต่ไม่ใช่จรวดเนื่องจากพวกมันไม่มีเชื้อเพลิงสำรอง แต่ มันเป็นการประดิษฐ์ดินปืนที่กลายเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นหลักสำหรับการเกิดขึ้นของจรวดจริงคำอธิบายของ "ลูกศรไฟ" ที่บินได้ซึ่งชาวจีนใช้ระบุว่าลูกศรเหล่านี้เป็นจรวด มีท่อที่ทำจากกระดาษอัดติดอยู่ โดยเปิดเฉพาะที่ด้านหลังและเต็มไปด้วยส่วนประกอบที่ติดไฟได้ ประจุนี้ถูกจุดติดแล้วจึงปล่อยลูกธนูด้วยธนู ลูกศรดังกล่าวถูกนำมาใช้ในหลายกรณีในระหว่างการปิดล้อมป้อมปราการ กับเรือและทหารม้า

ในศตวรรษที่ 13 จรวดมายังยุโรปพร้อมกับผู้พิชิตมองโกล เป็นที่ทราบกันดีว่า Zaporozhye Cossacks ใช้จรวดในศตวรรษที่ 16-17 ในศตวรรษที่ 17 วิศวกรทหารชาวลิทัวเนีย คาซิเมียร์ เซเมโนวิชบรรยายถึงจรวดหลายขั้น

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 ในอินเดีย มีการใช้อาวุธจรวดในการต่อสู้กับกองทหารอังกฤษ

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 19 กองทัพยังได้นำขีปนาวุธทางทหารมาใช้ด้วย ซึ่งก่อตั้งโดยการผลิต วิลเลียม คอนกรีฟ (จรวดของคองเกรฟ). ขณะเดียวกันเจ้าหน้าที่รัสเซีย อเล็กซานเดอร์ ซาสยาดโกพัฒนาทฤษฎีจรวด นายพลปืนใหญ่ชาวรัสเซียประสบความสำเร็จอย่างมากในการปรับปรุงขีปนาวุธในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 คอนสแตนติน คอนสแตนตินอฟ. ความพยายามที่จะอธิบายการขับเคลื่อนด้วยไอพ่นในทางคณิตศาสตร์และสร้างอาวุธขีปนาวุธที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นนั้นเกิดขึ้นในรัสเซีย นิโคไล ติโคมิรอฟในปี พ.ศ. 2437

สร้างทฤษฎีการขับเคลื่อนด้วยไอพ่น คอนสแตนติน ซิโอลคอฟสกี้. เขาหยิบยกแนวคิดในการใช้จรวดในการบินอวกาศและแย้งว่าเชื้อเพลิงที่มีประสิทธิภาพที่สุดสำหรับพวกเขาคือการรวมกันของออกซิเจนเหลวและไฮโดรเจน เขาออกแบบจรวดสำหรับการสื่อสารระหว่างดาวเคราะห์ในปี 1903

นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน แฮร์มันน์ โอเบิร์ธในช่วงทศวรรษที่ 1920 เขายังสรุปหลักการบินระหว่างดาวเคราะห์ด้วย นอกจากนี้ เขายังได้ทำการทดสอบเครื่องยนต์จรวดแบบตั้งโต๊ะอีกด้วย

นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน โรเบิร์ต ก็อดดาร์ดในปี พ.ศ. 2469 เขาได้เปิดตัวจรวดขับเคลื่อนด้วยเชื้อเพลิงเหลวลำแรก โดยใช้น้ำมันเบนซินและออกซิเจนเหลวเป็นเชื้อเพลิง

จรวดในประเทศลำแรกเรียกว่า GIRD-90 (คำย่อของ "กลุ่มเพื่อการศึกษาการขับเคลื่อนด้วยไอพ่น") เริ่มสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2474 และได้รับการทดสอบเมื่อวันที่ 17 สิงหาคม พ.ศ. 2476 GIRD ในขณะนั้นนำโดย S.P. โคโรเลฟ. จรวดบินได้ไกล 400 เมตร และบินได้ 18 วินาที น้ำหนักของจรวดเมื่อปล่อยคือ 18 กิโลกรัม

ในปี 1933 ในสหภาพโซเวียตที่สถาบัน Jet การสร้างอาวุธใหม่โดยพื้นฐานเสร็จสมบูรณ์ - จรวดการติดตั้งสำหรับการยิงซึ่งต่อมาได้รับชื่อเล่น "คัตยูชา".

ที่ศูนย์จรวดในเมือง Peenemünde (เยอรมนี) ได้รับการพัฒนา ขีปนาวุธ A-4ด้วยระยะบิน 320 กม. ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 เมื่อวันที่ 3 ตุลาคม พ.ศ. 2485 การยิงขีปนาวุธนี้สำเร็จครั้งแรกเกิดขึ้น และในปี พ.ศ. 2487 การใช้การต่อสู้เริ่มขึ้นภายใต้ชื่อ V-2

การใช้งานทางทหารของ V-2 แสดงให้เห็นถึงความสามารถอันมหาศาลของเทคโนโลยีจรวด และมหาอำนาจหลังสงครามที่ทรงพลังที่สุด - สหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียต - ก็เริ่มพัฒนาขีปนาวุธนำวิถีเช่นกัน

ในปีพ.ศ. 2500 ในสหภาพโซเวียตภายใต้การนำ เซอร์เกย์ โคโรเลฟขีปนาวุธข้ามทวีปลูกแรกของโลกคือ R-7 ถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้ในการส่งอาวุธนิวเคลียร์ ซึ่งในปีเดียวกันนั้นก็ถูกใช้เพื่อส่งดาวเทียมโลกเทียมดวงแรกของโลก นี่คือจุดเริ่มต้นของการใช้จรวดในการบินอวกาศ

โครงการโดย N. Kibalchich

ในเรื่องนี้ เป็นไปไม่ได้ที่จะไม่ระลึกถึง Nikolai Kibalchich นักปฏิวัติชาวรัสเซีย สมาชิก Narodnaya Volya และนักประดิษฐ์ เขาเป็นผู้มีส่วนร่วมในการพยายามลอบสังหาร Alexander II เขาเป็นผู้คิดค้นและผลิตขีปนาวุธด้วย "เยลลี่ระเบิด" ซึ่งใช้โดย I.I. Grinevitsky และ N.I. Rysakov ระหว่างความพยายามลอบสังหารในคลอง Catherine ถูกตัดสินประหารชีวิต

แขวนคอร่วมกับ A.I. Zhelyabov, S.L. Perovskaya และ Pervomartovites อื่น ๆ Kibalchich หยิบยกแนวคิดของเครื่องบินจรวดที่มีห้องเผาไหม้แบบสั่นเพื่อควบคุมเวกเตอร์แรงขับ ไม่กี่วันก่อนการประหารชีวิต Kibalchich ได้พัฒนาการออกแบบดั้งเดิมสำหรับเครื่องบินที่สามารถบินในอวกาศได้ โครงการนี้ได้อธิบายการออกแบบเครื่องยนต์จรวดผง การควบคุมการบินโดยการเปลี่ยนมุมของเครื่องยนต์ โหมดการเผาไหม้ที่ตั้งโปรแกรมไว้ และอื่นๆ อีกมากมาย คณะกรรมการสืบสวนไม่พอใจคำขอของเขาในการโอนต้นฉบับไปยัง Academy of Sciences โครงการนี้ตีพิมพ์ครั้งแรกในปี 1918 เท่านั้น

เครื่องยนต์จรวดสมัยใหม่

จรวดสมัยใหม่ส่วนใหญ่ติดตั้งเครื่องยนต์จรวดเคมี เครื่องยนต์ดังกล่าวสามารถใช้เชื้อเพลิงจรวดที่เป็นของแข็ง ของเหลว หรือไฮบริดได้ ปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างเชื้อเพลิงกับออกซิไดเซอร์เริ่มต้นในห้องเผาไหม้ ก๊าซร้อนที่เกิดขึ้นจะก่อตัวเป็นกระแสไอพ่นที่หลบหนี จะถูกเร่งในหัวฉีดไอพ่น (หรือหัวฉีด) และถูกขับออกจากจรวด ความเร่งของก๊าซเหล่านี้ในเครื่องยนต์ทำให้เกิดแรงผลักดัน ซึ่งเป็นแรงผลักดันที่ทำให้จรวดเคลื่อนที่ หลักการขับเคลื่อนด้วยไอพ่นอธิบายไว้ในกฎข้อที่สามของนิวตัน

แต่ปฏิกิริยาเคมีไม่ได้ใช้ในการขับเคลื่อนจรวดเสมอไป มีจรวดไอน้ำซึ่งน้ำร้อนยวดยิ่งที่ไหลผ่านหัวฉีดจะกลายเป็นไอพ่นไอน้ำความเร็วสูงซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวขับเคลื่อน ประสิทธิภาพของจรวดไอน้ำค่อนข้างต่ำ แต่ได้รับการชดเชยด้วยความเรียบง่ายและปลอดภัย เช่นเดียวกับความถูกและความพร้อมของน้ำ การทำงานของจรวดไอน้ำขนาดเล็กได้รับการทดสอบในอวกาศเมื่อปี พ.ศ. 2547 บนดาวเทียม UK-DMC มีโครงการต่างๆ ที่ใช้จรวดไอน้ำในการขนส่งสินค้าระหว่างดาวเคราะห์ โดยใช้เครื่องทำน้ำร้อนโดยใช้พลังงานนิวเคลียร์หรือพลังงานแสงอาทิตย์

จรวดเหมือนกับจรวดไอน้ำซึ่งมีการให้ความร้อนแก่สารทำงานนอกพื้นที่ปฏิบัติการของเครื่องยนต์ บางครั้งเรียกว่าระบบที่มีเครื่องยนต์สันดาปภายนอก ตัวอย่างของเครื่องยนต์จรวดสันดาปภายนอกส่วนใหญ่เป็นการออกแบบเครื่องยนต์จรวดนิวเคลียร์

ทางเลือกอื่นในการยกยานอวกาศขึ้นสู่วงโคจรกำลังอยู่ระหว่างการพัฒนา หนึ่งในนั้นคือ "ลิฟต์อวกาศ" ปืนแม่เหล็กไฟฟ้าและปืนธรรมดา แต่ยังอยู่ในขั้นตอนการออกแบบ

ชุดอวกาศไม่ใช่แค่ชุดสูทเท่านั้น นี่คือยานอวกาศที่มีรูปร่างตามรูปร่าง และมันปรากฏขึ้นนานก่อนการบินครั้งแรกสู่อวกาศ ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 นักวิทยาศาสตร์รู้อยู่แล้วว่าสภาพในอวกาศและบนดาวเคราะห์ดวงอื่นแตกต่างไปจากสภาพบนโลกมาก สำหรับการบินอวกาศในอนาคตจำเป็นต้องมีชุดที่จะปกป้องบุคคลจากผลกระทบของสภาพแวดล้อมภายนอกที่อันตรายถึงชีวิต

ชุดอวกาศเป็นสิ่งมหัศจรรย์ของเทคโนโลยี สถานีอวกาศในขนาดย่อส่วน... สำหรับคุณแล้วดูเหมือนว่าชุดอวกาศจะเต็มเหมือนกระเป๋าถือ แต่จริงๆ แล้วทุกอย่างทำมาอย่างกะทัดรัดจนสวยงาม... โดยทั่วไปแล้ว ชุดอวกาศดูเหมือนรถชั้นหนึ่งและหมวกของฉัน - บนนาฬิกาสวิส
Robert Heinlein “ฉันมีชุดอวกาศ - ฉันพร้อมเดินทางแล้ว”

ผู้บุกเบิกชุดอวกาศ

ชื่อ "ชุดดำน้ำ" มาจากคำภาษาฝรั่งเศสที่ประกาศเกียรติคุณในปี 1775 โดยเจ้าอาวาสนักคณิตศาสตร์ Jean-Baptiste de La Chapelle โดยปกติแล้วในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 ไม่มีการพูดถึงการบินอวกาศ - นักวิทยาศาสตร์แนะนำให้เรียกอุปกรณ์ดำน้ำในลักษณะนั้น คำนี้ซึ่งสามารถแปลจากภาษากรีกโดยประมาณว่า "มนุษย์เรือ" เข้ามาในภาษารัสเซียโดยไม่คาดคิดพร้อมกับการมาถึงของยุคอวกาศ ในภาษาอังกฤษ ชุดอวกาศยังคงเป็น "ชุดอวกาศ"

ชุดดำน้ำของ Jean-Baptiste de La Chapelle

ยิ่งคนปีนขึ้นไปสูงเท่าไร ความต้องการชุดสูทที่จะช่วยให้เขาก้าวไปสู่ท้องฟ้าได้ก็ยิ่งเร่งด่วนมากขึ้นเท่านั้น หากที่ระดับความสูงหกถึงเจ็ดกิโลเมตรหน้ากากออกซิเจนและเสื้อผ้าอุ่น ๆ ก็เพียงพอแล้วหลังจากผ่านไปสิบกิโลเมตรความดันจะลดลงมากจนปอดหยุดดูดซับออกซิเจน เพื่อความอยู่รอดในสภาวะเช่นนี้ คุณต้องมีห้องโดยสารที่ปิดสนิทและชุดชดเชย ซึ่งเมื่อได้รับแรงกดดัน จะบีบอัดร่างกายมนุษย์ เพื่อแทนที่แรงกดดันภายนอกชั่วคราว

อย่างไรก็ตาม หากคุณสูงขึ้นไปอีก ขั้นตอนที่เจ็บปวดนี้ก็ไม่ได้ช่วยอะไรเช่นกัน นักบินจะเสียชีวิตจากภาวะขาดออกซิเจนและความผิดปกติของการบีบอัด วิธีแก้ปัญหาเดียวคือสร้างชุดอวกาศที่ปิดสนิทโดยรักษาความดันภายในให้อยู่ในระดับที่เพียงพอ (โดยปกติอย่างน้อย 40% ของความดันบรรยากาศ ซึ่งสอดคล้องกับระดับความสูงเจ็ดกิโลเมตร) แต่ที่นี่ก็มีปัญหามากพอ: ชุดอวกาศที่สูงเกินจริงทำให้การเคลื่อนไหวยากและแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำการปรับแต่งอย่างแม่นยำในชุดนั้น

นักสรีรวิทยาชาวอังกฤษ จอห์น โฮลเดน ตีพิมพ์บทความชุดหนึ่งในปี ค.ศ. 1920 ซึ่งเขาเสนอให้ใช้ชุดดำน้ำเพื่อปกป้องนักบอลลูน เขายังสร้างต้นแบบของชุดอวกาศสำหรับนักบินอวกาศชาวอเมริกัน Mark Ridge ชุดหลังทำการทดสอบในห้องแรงดันที่แรงดันที่สอดคล้องกับระดับความสูง 25.6 กิโลเมตร อย่างไรก็ตาม บอลลูนสำหรับการบินในสตราโตสเฟียร์มีราคาแพงมาโดยตลอด และริดจ์ไม่สามารถระดมทุนเพื่อสร้างสถิติโลกด้วยชุดสูทของโฮลเดนได้

ในสหภาพโซเวียต Evgeniy Chertovsky วิศวกรของสถาบันเวชศาสตร์การบิน ทำงานเกี่ยวกับชุดอวกาศสำหรับการบินในระดับสูง ระหว่างปี พ.ศ. 2474 ถึง พ.ศ. 2483 เขาได้พัฒนาชุดอัดแรงดันเจ็ดรุ่น พวกเขาทั้งหมดยังห่างไกลจากความสมบูรณ์แบบ แต่ Chertovsky เป็นคนแรกในโลกที่แก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหว หลังจากที่ชุดพองลมแล้ว นักบินต้องใช้ความพยายามอย่างมากในการงอแขนขา ดังนั้นในรุ่น Ch-2 วิศวกรจึงใช้บานพับ โมเดล Ch-3 สร้างขึ้นในปี 1936 มีองค์ประกอบเกือบทั้งหมดที่พบในชุดอวกาศสมัยใหม่ รวมถึงผ้าลินินที่ดูดซับได้ Ch-3 ได้รับการทดสอบกับเครื่องบินทิ้งระเบิดหนัก TB-3 เมื่อวันที่ 19 พฤษภาคม พ.ศ. 2480

ชุดอวกาศระดับสูงชุดแรกของสหภาพโซเวียต: Ch-3 (2479) และ SK-TsAGI-5 (2483)

ในปี 1936 ภาพยนตร์นิยายวิทยาศาสตร์เรื่อง "Space Flight" ได้รับการปล่อยตัวในการสร้างที่ Konstantin Tsiolkovsky เข้าร่วม ภาพยนตร์เกี่ยวกับการพิชิตดวงจันทร์ที่กำลังจะเกิดขึ้นทำให้วิศวกรรุ่นเยาว์ของ Central Aerohydrodynamic Institute (TsAGI) หลงใหลจนพวกเขาเริ่มทำงานอย่างแข็งขันกับต้นแบบชุดอวกาศ ตัวอย่างแรก ซึ่งเรียกว่า SK-TsAGI-1 ได้รับการออกแบบ ผลิต และทดสอบอย่างรวดเร็วอย่างน่าประหลาดใจ ในเวลาเพียงปีเดียวคือปี 1937

ชุดนี้ให้ความรู้สึกถึงบางสิ่งจากนอกโลกจริงๆ: ส่วนบนและส่วนล่างเชื่อมต่อกันโดยใช้ขั้วต่อเข็มขัด ข้อต่อไหล่ดูเหมือนจะอำนวยความสะดวกในการเคลื่อนไหว เปลือกประกอบด้วยผ้ายางสองชั้น รุ่นที่สองติดตั้งระบบฟื้นฟูอัตโนมัติซึ่งออกแบบมาเพื่อการทำงานต่อเนื่องเป็นเวลาหกชั่วโมง ในปี 1940 จากประสบการณ์ที่ได้รับ วิศวกรของ TsAGI ได้สร้างชุดอวกาศโซเวียตชุดสุดท้าย SK-TsAGI-8 ก่อนสงคราม ได้รับการทดสอบกับเครื่องบินรบ I-153 Chaika

หลังสงคราม ความคิดริเริ่มดังกล่าวได้ส่งต่อไปยังสถาบันวิจัยการบิน (LII) ผู้เชี่ยวชาญได้รับมอบหมายให้สร้างชุดสูทสำหรับนักบินการบิน ซึ่งสามารถพิชิตความสูงและความเร็วใหม่ได้อย่างรวดเร็ว สถาบันแห่งเดียวไม่สามารถผลิตแบบต่อเนื่องได้ และในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2495 วิศวกร Alexander Boyko ได้สร้างเวิร์คช็อปพิเศษที่โรงงานหมายเลข 918 ในเมือง Tomilino ใกล้กรุงมอสโก ปัจจุบันองค์กรนี้รู้จักกันในชื่อ NPP Zvezda ที่นั่นมีการสร้างชุดอวกาศสำหรับยูริกาการิน

ชุดอวกาศสำหรับสุนัข (Belka ในภาพ) ถูกทำให้ง่ายขึ้น: สัตว์ต่างๆ ไม่จำเป็นต้องทำงานที่ซับซ้อน

เที่ยวบินแรก

เมื่อวิศวกรออกแบบของโซเวียตเริ่มออกแบบยานอวกาศวอสตอคลำแรกในช่วงปลายทศวรรษ 1950 ในตอนแรกพวกเขาวางแผนให้มนุษย์บินสู่อวกาศโดยไม่มีชุดอวกาศ นักบินจะถูกวางไว้ในภาชนะที่ปิดสนิทซึ่งจะถูกยิงออกจากเครื่องลงจอดก่อนจะลงจอด อย่างไรก็ตาม โครงการดังกล่าวกลายเป็นเรื่องยุ่งยากและต้องมีการทดสอบที่ยาวนาน ดังนั้นในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2503 สำนักของ Sergei Korolev จึงได้ออกแบบเค้าโครงภายในของ Vostok ใหม่ โดยแทนที่ตู้คอนเทนเนอร์ด้วยที่นั่งดีดตัวออก ดังนั้นเพื่อปกป้องนักบินอวกาศในอนาคตในกรณีที่เกิดความกดดันจึงจำเป็นต้องสร้างชุดที่เหมาะสมอย่างรวดเร็ว ไม่มีเวลาเหลือในการเชื่อมต่อชุดอวกาศกับระบบออนบอร์ด พวกเขาจึงตัดสินใจสร้างระบบช่วยชีวิตไว้บนที่นั่งโดยตรง

ชุดนี้ซึ่งมีชื่อว่า SK-1 มีพื้นฐานมาจากชุดระดับความสูง Vorkuta ซึ่งมีไว้สำหรับนักบินของเครื่องบินขับไล่สกัดกั้น Su-9 มีเพียงหมวกกันน็อคเท่านั้นที่ต้องตกแต่งใหม่ทั้งหมด ตัวอย่างเช่น มีการติดตั้งกลไกพิเศษซึ่งควบคุมโดยเซ็นเซอร์ความดัน หากตกลงอย่างแรง กลไกจะกระแทกกระบังหน้าแบบโปร่งใสทันที

นักบินอวกาศคนแรกที่ไม่ใช่ชุดอวกาศคนแรก: ยูริ กาการินใน SK-1

ชุดอวกาศแต่ละชุดถูกสร้างขึ้นมาเพื่อการวัดส่วนบุคคล สำหรับการบินอวกาศครั้งแรกนั้นเป็นไปไม่ได้ที่จะ "หุ้ม" ทีมนักบินอวกาศทั้งหมดซึ่งในเวลานั้นประกอบด้วยคนยี่สิบคน ดังนั้นก่อนอื่นพวกเขาจึงระบุหกคนที่แสดงระดับการฝึกอบรมที่ดีที่สุดและจากนั้น "ผู้นำ" ทั้งสาม: ยูริกาการิน, เยอรมัน Titov และ Grigory Nelyubov ชุดอวกาศถูกสร้างขึ้นสำหรับพวกเขาก่อน

ชุดอวกาศ SK-1 ลำหนึ่งอยู่ในวงโคจรก่อนนักบินอวกาศ ในระหว่างการทดสอบการปล่อยยานอวกาศวอสตอคแบบไร้คนขับซึ่งดำเนินการในวันที่ 9 และ 25 มีนาคม พ.ศ. 2504 หุ่นจำลองมนุษย์ในชุดอวกาศชื่อเล่นว่า "อีวาน อิวาโนวิช" ก็อยู่บนเรือพร้อมกับมอนเกรลทดลอง มีการติดตั้งกรงที่มีหนูและหนูตะเภาไว้ที่หน้าอกของเขา ป้ายที่มีคำจารึกว่า "เค้าโครง" ถูกวางไว้ใต้กระบังหน้าแบบโปร่งใสของหมวกกันน็อค เพื่อให้พยานทั่วไปของการลงจอดไม่เข้าใจผิดว่าเป็นการรุกรานของเอเลี่ยน

ชุดอวกาศ SK-1 ถูกใช้ในเที่ยวบินควบคุม 5 เที่ยวของยานอวกาศวอสตอค เฉพาะเที่ยวบินของ Vostok-6 ในห้องโดยสารที่ Valentina Tereshkova อยู่เท่านั้นที่ได้สร้างชุดอวกาศ SK-2 โดยคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของกายวิภาคศาสตร์ของผู้หญิง

Valentina Tereshkova ในชุดอวกาศ "สุภาพสตรี" SK-2 ชุดอวกาศชุดแรกของโซเวียตมีสีส้มสดใสเพื่อให้ค้นหานักบินลงจอดได้ง่ายขึ้น แต่ชุดอวกาศสำหรับอวกาศจะเหมาะกับสีขาวซึ่งสะท้อนรังสีทั้งหมดมากกว่า

นักออกแบบชาวอเมริกันของโครงการ Mercury เดินตามเส้นทางของคู่แข่ง อย่างไรก็ตาม ก็มีความแตกต่างที่ควรคำนึงถึงเช่นกัน เช่น แคปซูลขนาดเล็กของเรือไม่อนุญาตให้อยู่ในวงโคจรเป็นเวลานาน และในการปล่อยครั้งแรกจะต้องไปถึงขอบอวกาศเท่านั้น ชุดอวกาศ Navy Mark IV ถูกสร้างขึ้นโดย Russell Colley สำหรับนักบินการบินทางเรือ และแตกต่างจากรุ่นอื่นๆ ในด้านความยืดหยุ่นและน้ำหนักที่ค่อนข้างต่ำ ในการปรับชุดให้เข้ากับยานอวกาศ จำเป็นต้องทำการเปลี่ยนแปลงหลายประการ โดยหลักๆ คือการออกแบบหมวกกันน็อค นักบินอวกาศแต่ละคนมีชุดอวกาศสามชุด: สำหรับการฝึก การบิน และสำรอง

ชุดอวกาศโครงการเมอร์คิวรีแสดงให้เห็นถึงความน่าเชื่อถือ เพียงครั้งเดียวที่แคปซูล Mercury 4 เริ่มจมหลังจากการสาดน้ำ ชุดดังกล่าวเกือบจะฆ่า Virgil Grissom นักบินอวกาศแทบจะไม่สามารถตัดการเชื่อมต่อจากระบบช่วยชีวิตของเรือและออกไปได้

เดินอวกาศ

ชุดอวกาศชุดแรกเป็นชุดกู้ภัยซึ่งเชื่อมต่อกับระบบช่วยชีวิตของเรือและไม่อนุญาตให้มีการเดินในอวกาศ ผู้เชี่ยวชาญเข้าใจว่าหากการขยายอวกาศยังดำเนินต่อไป หนึ่งในขั้นตอนบังคับก็คือการสร้างชุดอวกาศอัตโนมัติซึ่งสามารถทำงานในอวกาศได้

ในตอนแรก สำหรับโปรแกรมควบคุมใหม่ "Gemini" ชาวอเมริกันต้องการดัดแปลงชุดอวกาศ "Mercurian" Mark IV แต่เมื่อถึงเวลานั้น ชุดปิดผนึกระดับสูง G3C ที่สร้างขึ้นสำหรับโครงการเครื่องบินจรวด X-15 ก็พร้อมอย่างสมบูรณ์แล้ว และพวกเขาก็เอามันเป็นพื้นฐาน โดยรวมแล้วมีการใช้การปรับเปลี่ยนสามครั้งระหว่างเที่ยวบินราศีเมถุน - G3C, G4C และ G5C และมีเพียงชุดอวกาศ G4C เท่านั้นที่เหมาะสำหรับการเดินในอวกาศ ชุดอวกาศทั้งหมดเชื่อมต่อกับระบบช่วยชีวิตของเรือ แต่ในกรณีที่เกิดปัญหา ก็มีการจัดหาอุปกรณ์ ELSS อัตโนมัติ ซึ่งมีทรัพยากรเพียงพอที่จะรองรับนักบินอวกาศได้เป็นเวลาครึ่งชั่วโมง อย่างไรก็ตามนักบินอวกาศไม่จำเป็นต้องใช้มัน

มันอยู่ในชุดอวกาศ G4C ที่ Edward White นักบินของ Gemini 4 ได้ทำการเดินอวกาศ เรื่องนี้เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 3 มิถุนายน พ.ศ. 2508 แต่เมื่อถึงเวลานั้นเขาไม่ใช่คนแรก - สองเดือนครึ่งก่อนไวท์ Alexey Leonov บินฟรีถัดจากเรือ Voskhod-2

ลูกเรือของ Voskhod-2, Pavel Belyaev และ Alexey Leonov ในชุดอวกาศ Berkut

เรือ Voskhod ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้บรรลุสถิติด้านอวกาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งบน Voskhod-1 ลูกเรือของนักบินอวกาศสามคนบินขึ้นสู่อวกาศเป็นครั้งแรกด้วยเหตุนี้ที่นั่งดีดตัวจึงถูกถอดออกจากยานพาหนะสืบเชื้อสายทรงกลมและนักบินอวกาศเองก็ทำการบินโดยไม่มีชุดอวกาศ ยานอวกาศ Voskhod-2 กำลังเตรียมพร้อมสำหรับลูกเรือคนหนึ่งที่จะออกสู่อวกาศ และเป็นไปไม่ได้ที่จะทำหากไม่มีชุดป้องกันแรงดัน

ชุดอวกาศ Berkut ได้รับการพัฒนาโดยเฉพาะสำหรับการบินครั้งประวัติศาสตร์ ต่างจาก SK-1 ตรงที่ชุดใหม่มีเปลือกปิดผนึกชั้นที่สอง หมวกกันน็อคพร้อมตัวกรองแสง และกระเป๋าเป้สะพายหลังที่มีถังออกซิเจน ซึ่งเพียงพอสำหรับ 45 นาที นอกจากนี้ นักบินอวกาศยังเชื่อมต่อกับเรือด้วยเสาสูง 7 เมตร ซึ่งรวมถึงอุปกรณ์ดูดซับแรงกระแทก สายไฟเหล็ก ท่อจ่ายออกซิเจนฉุกเฉิน และสายไฟ

ยานอวกาศ Voskhod-2 เปิดตัวเมื่อวันที่ 18 มีนาคม พ.ศ. 2508 และเมื่อเริ่มต้นวงโคจรที่สอง Alexey Leonov ก็ออกจากกระดาน ทันใดนั้นผู้บัญชาการลูกเรือ Pavel Belyaev ประกาศอย่างเคร่งขรึมให้คนทั้งโลกทราบ: "โปรดทราบ! มนุษย์ได้เข้าสู่อวกาศแล้ว! ภาพของนักบินอวกาศที่ทะยานกับพื้นหลังของโลกออกอากาศทางโทรทัศน์ทุกช่อง Leonov อยู่ในความว่างเปล่าเป็นเวลา 23 นาที 41 วินาที

แม้ว่าชาวอเมริกันจะสูญเสียความเป็นผู้นำ แต่พวกเขาก็แซงหน้าคู่แข่งโซเวียตอย่างรวดเร็วและเห็นได้ชัดด้วยจำนวนการเดินอวกาศ การดำเนินการนอกเรือได้ดำเนินการระหว่างเที่ยวบินราศีเมถุน 4, -9, -10, -11, 12 ทางออกของสหภาพโซเวียตครั้งต่อไปไม่ได้เกิดขึ้นจนกระทั่งเดือนมกราคม พ.ศ. 2512 ในปีเดียวกันนั้นเอง ชาวอเมริกันได้ลงจอดบนดวงจันทร์

บันทึกในสุญญากาศ

วันนี้การเดินในอวกาศจะไม่ทำให้ใครแปลกใจ: ณ สิ้นเดือนสิงหาคม 2556 มีการบันทึกการเดินในอวกาศ 362 ครั้งโดยมีระยะเวลารวม 1981 ชั่วโมง 51 นาที (82.5 วันเกือบสามเดือน) และยังมีบันทึกบางอย่างที่นี่

เจ้าของสถิติที่แน่นอนสำหรับ จำนวนชั่วโมงที่อยู่ในอวกาศนักบินอวกาศชาวรัสเซีย Anatoly Solovyov ยังคงอยู่เป็นเวลาหลายปี - เขาออก 16 ครั้งด้วยระยะเวลารวม 78 ชั่วโมง 46 นาที อันดับที่สองคือ American Michael Lopez-Alegria; เขาออกทั้งหมด 10 ครั้ง รวมระยะเวลา 67 ชั่วโมง 40 นาที

ยาวที่สุดคือการออกจากชาวอเมริกัน James Voss และ Susan Helms เมื่อวันที่ 11 มีนาคม พ.ศ. 2544 ซึ่งกินเวลา 8 ชั่วโมง 56 นาที

ขีดสุด จำนวนทางออกต่อเที่ยวบิน- เจ็ด; บันทึกนี้เป็นของ Sergei Krikalev ชาวรัสเซีย

ยาวที่สุดบนพื้นผิวดวงจันทร์นักบินอวกาศ Apollo 17 Eugene Cernan และ Harrison Schmitt อยู่ที่นั่น: มากกว่าสามภารกิจในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2515 พวกเขาใช้เวลา 22 ชั่วโมง 4 นาทีที่นั่น

หากเราเปรียบเทียบประเทศต่างๆ ไม่ใช่นักบินอวกาศ ไม่ต้องสงสัยเลยว่าสหรัฐอเมริกาเป็นผู้นำที่นี่: ทางออก 224 ครั้ง นอกยานอวกาศ 1,365 ชั่วโมง 53 นาที

ชุดอวกาศสำหรับดวงจันทร์

บนดวงจันทร์ ต้องใช้ชุดอวกาศที่แตกต่างไปจากวงโคจรโลกอย่างสิ้นเชิง ชุดนี้ควรจะเป็นอิสระอย่างสมบูรณ์และอนุญาตให้บุคคลทำงานนอกเรือได้เป็นเวลาหลายชั่วโมง มันควรจะให้การปกป้องจากอุกกาบาตขนาดเล็กและที่สำคัญที่สุดคือจากความร้อนสูงเกินไปเมื่อถูกแสงแดดโดยตรงเนื่องจากมีการวางแผนการลงจอดในวันจันทรคติ นอกจากนี้ NASA ได้สร้างแท่นยืนแบบพิเศษเพื่อค้นหาว่าแรงโน้มถ่วงที่ลดลงส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของนักบินอวกาศอย่างไร ปรากฎว่าธรรมชาติของการเดินเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก

ชุดสูทสำหรับการบินไปดวงจันทร์ได้รับการปรับปรุงตลอดโครงการอพอลโล A5L เวอร์ชันแรกไม่เป็นที่พอใจของลูกค้า และในไม่ช้าชุดอวกาศ A6L ก็ปรากฏขึ้นซึ่งมีการเพิ่มเปลือกฉนวนกันความร้อนเข้าไปด้วย หลังจากเหตุเพลิงไหม้เมื่อวันที่ 27 มกราคม พ.ศ. 2510 บนยานอพอลโล 1 ซึ่งทำให้นักบินอวกาศสามคนเสียชีวิต (รวมถึงเอ็ดเวิร์ด ไวท์และเวอร์จิล กริสซัม ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น) ชุดดังกล่าวได้รับการดัดแปลงเป็นรุ่นทนไฟ A7L

จากการออกแบบ A7L เป็นชุดสูทชิ้นเดียวหลายชั้นที่ครอบคลุมลำตัวและแขนขา พร้อมด้วยข้อต่อที่ยืดหยุ่นทำจากยาง วงแหวนโลหะบนปกเสื้อและแขนเสื้อมีไว้สำหรับติดตั้งถุงมือแบบปิดผนึกและ "หมวกกันน็อคสำหรับตู้ปลา" ชุดอวกาศทั้งหมดมี "ซิป" แนวตั้งที่ยาวตั้งแต่คอถึงขาหนีบ A7L ใช้เวลาสี่ชั่วโมงสำหรับนักบินอวกาศบนดวงจันทร์ ในกรณีที่มีเครื่องช่วยชีวิตสำรองอยู่ในกระเป๋าเป้สะพายหลัง ซึ่งออกแบบมาให้ใช้งานได้นานครึ่งชั่วโมง มันอยู่ในชุดอวกาศ A7L ที่นักบินอวกาศ Neil Armstrong และ Edwin Aldrin เดินบนดวงจันทร์เมื่อวันที่ 21 กรกฎาคม 1969

สามเที่ยวบินสุดท้ายของโปรแกรมดวงจันทร์ใช้ชุดอวกาศ A7LB พวกเขาโดดเด่นด้วยข้อต่อใหม่สองข้อที่คอและเข็มขัด - จำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนดังกล่าวเพื่อให้ขับรถบนดวงจันทร์ได้ง่ายขึ้น ต่อมาชุดอวกาศเวอร์ชันนี้ถูกใช้ที่สถานีโคจรสกายแล็ปของอเมริกา และระหว่างการบินโซยุซ-อพอลโลระหว่างประเทศ

นักบินอวกาศโซเวียตก็ไปดวงจันทร์เช่นกัน และได้เตรียมชุดอวกาศ “เครเช็ต” ไว้ให้พวกเขาแล้ว เนื่องจากตามแผน ลูกเรือเพียงคนเดียวเท่านั้นที่ควรลงจอดบนพื้นผิว จึงเลือกรุ่นกึ่งแข็งสำหรับชุดอวกาศ - โดยมีประตูอยู่ด้านหลัง นักบินอวกาศไม่จำเป็นต้องสวมชุดสูทเหมือนในเวอร์ชั่นอเมริกา แต่ใส่ได้พอดีจริงๆ ระบบเคเบิลแบบพิเศษและคันโยกด้านข้างทำให้สามารถปิดฝาด้านหลังได้ ระบบช่วยชีวิตทั้งหมดอยู่ในประตูบานพับและใช้งานภายนอกไม่ได้เหมือนชาวอเมริกัน แต่อยู่ในบรรยากาศภายในปกติ ซึ่งทำให้การออกแบบง่ายขึ้น แม้ว่า Krechet จะไม่เคยไปเยี่ยมชมดวงจันทร์ แต่การพัฒนาก็ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างแบบจำลองอื่นๆ

นกล่าเหยื่อแห่งอวกาศ

ในปี พ.ศ. 2510 ยานอวกาศโซยุซใหม่ของโซเวียตได้เริ่มต้นการบิน พวกเขาจะต้องกลายเป็นพาหนะหลักในการสร้างสถานีโคจรระยะยาว ดังนั้นเวลาที่เป็นไปได้ที่บุคคลต้องใช้เวลาอยู่นอกเรือจึงเพิ่มขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

โดยพื้นฐานแล้ว ชุดอวกาศ "Yastreb" นั้นคล้ายคลึงกับชุด "Berkut" ซึ่งใช้กับยานอวกาศ Voskhod-2 ความแตกต่างอยู่ที่ระบบช่วยชีวิต: ขณะนี้ส่วนผสมของระบบทางเดินหายใจไหลเวียนอยู่ภายในชุดในลักษณะวงจรปิด ซึ่งจะถูกกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์และสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายออกไป ป้อนด้วยออกซิเจนและทำให้เย็นลง ในเหยี่ยว นักบินอวกาศ Alexei Eliseev และ Yevgeny Khrunov ย้ายจากเรือหนึ่งไปอีกเรือหนึ่งระหว่างเที่ยวบิน Soyuz 4 และ Soyuz 5 ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2512

นักบินอวกาศบินไปยังสถานีโคจรโดยไม่มีชุดกู้ภัย - ด้วยเหตุนี้จึงเป็นไปได้ที่จะเพิ่มเสบียงบนเรือ แต่วันหนึ่งอวกาศไม่ให้อภัยเสรีภาพดังกล่าว: ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2514 Georgy Dobrovolsky, Vladislav Volkov และ Viktor Patsayev เสียชีวิตเนื่องจากความกดดัน นักออกแบบต้องสร้างชุดกู้ภัยชุดใหม่ Sokol-K อย่างเร่งด่วน การบินครั้งแรกในชุดอวกาศเหล่านี้ดำเนินการในเดือนกันยายน พ.ศ. 2516 บนยาน Soyuz-12 นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา เมื่อนักบินอวกาศเดินทางด้วยยานอวกาศโซยุซในประเทศ พวกเขามักจะใช้รุ่นฟอลคอนเสมอ

เป็นที่น่าสังเกตว่าตัวแทนฝ่ายขายชาวจีนซื้อชุดอวกาศ Sokol-KV2 หลังจากนั้นจีนก็มีชุดอวกาศของตัวเองเรียกว่า "เสินโจว" เช่นเดียวกับยานอวกาศที่มีคนขับ และคล้ายกับรุ่นรัสเซียมาก Yang Liwei นักบินอวกาศคนแรกขึ้นสู่วงโคจรในชุดอวกาศเช่นนี้

ชุดอวกาศจากซีรีส์ "Falcon" ไม่เหมาะสำหรับการออกไปนอกอวกาศ ดังนั้นเมื่อสหภาพโซเวียตเริ่มปล่อยสถานีโคจรที่ทำให้สามารถสร้างโมดูลต่างๆ ได้ ก็จำเป็นต้องมีชุดป้องกันที่เหมาะสมด้วย มันกลายเป็น "Orlan" - ชุดอวกาศกึ่งแข็งอัตโนมัติที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของ "Krechet" บนดวงจันทร์ คุณต้องเข้าไปใน Orlan ผ่านประตูด้านหลังด้วย นอกจากนี้ผู้สร้างชุดอวกาศเหล่านี้ยังสามารถทำให้มันเป็นสากลได้: ตอนนี้ขาและแขนเสื้อถูกปรับให้เข้ากับความสูงของนักบินอวกาศแล้ว

Orlan-D ได้รับการทดสอบครั้งแรกในอวกาศเมื่อเดือนธันวาคม พ.ศ. 2520 ที่สถานีอวกาศอวกาศอวกาศ-6 ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ชุดอวกาศเหล่านี้ในการดัดแปลงต่างๆ ได้ถูกนำมาใช้กับอวกาศอวกาศ เมียร์คอมเพล็กซ์ และสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ต้องขอบคุณชุดอวกาศที่ทำให้นักบินอวกาศสามารถรักษาการติดต่อระหว่างกัน ทั้งกับตัวสถานีเองและกับโลก

ชุดอวกาศซีรีส์ Orlan กลายเป็นชุดที่ดีมากจนชาวจีนจำลอง "Feitian" ของพวกเขาสำหรับการเดินในอวกาศ เมื่อวันที่ 27 กันยายน พ.ศ. 2551 ปฏิบัติการนี้ดำเนินการโดย taikonaut Zhai Zhigang ระหว่างการบินของยานอวกาศ Shenzhou-7 เป็นลักษณะเฉพาะที่เมื่อออกเดินทางเขาได้รับการประกันโดย Liu Boming คู่หูของเขาใน Orlan-M ที่ซื้อจากรัสเซีย

พื้นที่อันตราย

การเดินในอวกาศเป็นอันตรายด้วยเหตุผลหลายประการ: สุญญากาศลึก อุณหภูมิสุดขั้ว การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ เศษอวกาศ และอุกกาบาตขนาดเล็ก การย้ายออกจากยานอวกาศก็ก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงเช่นกัน

เหตุการณ์อันตรายครั้งแรกเกิดขึ้นกับ Alexei Leonov ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2508 เมื่อเสร็จสิ้นโปรแกรมแล้ว นักบินอวกาศไม่สามารถกลับขึ้นเรือได้เนื่องจากชุดอวกาศของเขาพองลม หลังจากพยายามหลายครั้งที่จะเข้าไปในเท้าแอร์ล็อคก่อน Leonov จึงตัดสินใจหันหลังกลับ ในเวลาเดียวกัน เขาได้ลดระดับความกดดันส่วนเกินในชุดให้เหลือระดับวิกฤต ซึ่งทำให้เขาสามารถบีบตัวเข้าไปในแอร์ล็อคได้

เหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับความเสียหายต่อชุดเกิดขึ้นระหว่างการบินของกระสวยอวกาศแอตแลนติสในเดือนเมษายน พ.ศ. 2534 (ภารกิจ STS-37) ไม้เรียวแทงเข้าไปในถุงมือของนักบินอวกาศเจอร์รี่ รอสส์ โชคดีที่ไม่มีความกดดันเกิดขึ้น - คันเบ็ดติดอยู่และ "ปิดผนึก" รูที่เกิดขึ้น การเจาะไม่มีใครสังเกตเห็นด้วยซ้ำจนกระทั่งนักบินอวกาศกลับมาที่เรือและเริ่มตรวจสอบชุดอวกาศของพวกเขา

เหตุการณ์ที่อาจเป็นอันตรายอีกเหตุการณ์หนึ่งเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 10 กรกฎาคม พ.ศ. 2549 ระหว่างการเดินอวกาศครั้งที่สองของนักบินอวกาศ Discovery (เที่ยวบิน STS-121) กว้านพิเศษถูกถอดออกจากชุดอวกาศของ Pierce Sellers ซึ่งป้องกันไม่ให้นักบินอวกาศบินขึ้นสู่อวกาศ เมื่อสังเกตเห็นปัญหาได้ทันเวลา ผู้ขายและหุ้นส่วนของเขาก็สามารถติดตั้งอุปกรณ์กลับเข้าไปได้ และงานก็เสร็จสมบูรณ์ด้วยความสำเร็จ

ชุดอวกาศแห่งอนาคต

ชาวอเมริกันได้พัฒนาชุดอวกาศหลายชุดสำหรับโครงการยานอวกาศที่นำกลับมาใช้ใหม่ของกระสวยอวกาศได้ เมื่อทำการทดสอบจรวดและระบบอวกาศใหม่ นักบินอวกาศสวมชุด SEES ซึ่งเป็นชุดกู้ภัยที่ยืมมาจากการบินทหาร ในเที่ยวบินต่อมาถูกแทนที่ด้วยรุ่น LES และต่อมาด้วยการปรับเปลี่ยน ACES ขั้นสูงยิ่งขึ้น

ชุดอวกาศ EMU ถูกสร้างขึ้นสำหรับการเดินในอวกาศ ประกอบด้วยส่วนบนที่แข็งและกางเกงที่อ่อนนุ่ม เช่นเดียวกับ Orlan EMU สามารถใช้งานได้หลายครั้งโดยนักบินอวกาศคนละคน คุณสามารถทำงานในอวกาศได้อย่างปลอดภัยเป็นเวลาเจ็ดชั่วโมง โดยมีระบบช่วยชีวิตสำรองที่ให้เวลาอีกครึ่งชั่วโมง สภาพของชุดจะถูกตรวจสอบโดยระบบไมโครโปรเซสเซอร์พิเศษซึ่งจะเตือนนักบินอวกาศหากมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้น นกอีมูตัวแรกขึ้นสู่วงโคจรในเดือนเมษายน พ.ศ. 2526 บนยานอวกาศชาเลนเจอร์ ปัจจุบันมีการใช้ชุดอวกาศประเภทนี้บน ISS ร่วมกับ Orlans ของรัสเซีย

ชุดอวกาศห้วงอวกาศของ NASA: ชุดดวงจันทร์ A7LB, ชุดกระสวยอวกาศ EMU และชุดทดลอง I-Suit

ชาวอเมริกันเชื่อว่า EMU ล้าสมัย โครงการอวกาศที่มีแนวโน้มดีของ NASA ได้แก่ เที่ยวบินไปยังดาวเคราะห์น้อย การกลับดวงจันทร์ และการสำรวจดาวอังคาร ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีชุดอวกาศที่จะรวมคุณสมบัติเชิงบวกของชุดกู้ภัยและชุดทำงานเข้าด้วยกัน เป็นไปได้มากว่ามันจะมีช่องฟักอยู่ด้านหลัง เพื่อให้สามารถเทียบชุดกับสถานีหรือโมดูลที่เอื้ออาศัยได้บนพื้นผิวโลก เพื่อให้ชุดอวกาศอยู่ในสภาพใช้งานได้ (รวมถึงการปิดผนึก) จะใช้เวลาไม่กี่นาที

ต้นแบบชุดอวกาศ Z-1 กำลังได้รับการทดสอบแล้ว เนื่องจากมีความคล้ายคลึงภายนอกกับเครื่องแต่งกายของตัวการ์ตูนชื่อดัง จึงได้รับฉายาว่า "ชุดอวกาศของ Buzz Lightyear"

ผู้เชี่ยวชาญยังไม่ได้ตัดสินใจว่าบุคคลจะสวมชุดสูทอะไรเป็นครั้งแรกเพื่อเหยียบย่ำพื้นผิวดาวเคราะห์สีแดง แม้ว่าดาวอังคารจะมีชั้นบรรยากาศ แต่ก็มีชั้นบรรยากาศบางมากจนสามารถส่งผ่านรังสีดวงอาทิตย์ได้ง่าย ดังนั้นบุคคลที่อยู่ในชุดอวกาศจึงต้องได้รับการปกป้องอย่างดี ผู้เชี่ยวชาญของ NASA กำลังพิจารณาตัวเลือกที่เป็นไปได้มากมาย ตั้งแต่ชุดอวกาศ Mark III ที่หนักและแข็งแกร่ง ไปจนถึง Bio-Suit ที่มีน้ำหนักเบาและกระชับพอดี

ชุดอวกาศ Bio-Suit ที่มีแนวโน้ม (ต้นแบบ) พิชิตดาวอังคารในขณะที่ยังคงความมีสไตล์!

∗∗∗

เทคโนโลยีการผลิตชุดอวกาศจะพัฒนาขึ้น เครื่องแต่งกายสำหรับอวกาศจะฉลาดขึ้น สง่างามยิ่งขึ้น และซับซ้อนยิ่งขึ้น บางทีสักวันหนึ่งอาจมีเปลือกสากลที่สามารถปกป้องบุคคลในทุกสภาพแวดล้อม แต่แม้กระทั่งทุกวันนี้ ชุดอวกาศยังเป็นผลิตภัณฑ์เทคโนโลยีที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว เรียกได้ว่ามหัศจรรย์มากโดยไม่ต้องพูดเกินจริง

ส่งผลงานดีๆ ของคุณในฐานความรู้ได้ง่ายๆ ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงาน จะรู้สึกขอบคุณเป็นอย่างยิ่ง

โพสต์บน http://www.allbest.ru/

การแนะนำ

องค์ประกอบของจักรวาลวิทยา

รังสีซีเอ็มบี

องค์ประกอบของจักรวาล

การก่อตัวของดาวฤกษ์และกาแล็กซี

วิวัฒนาการของดวงดาว

กำเนิดของระบบสุริยะ

คอสโมโกนีตามลาปลาซ

ทฤษฎีนักวิชาการ โอ.ยู.ชมิดท์

ต้นกำเนิดของชีวิต

ค้นหาอารยธรรมนอกโลก

ปัญหาทางปรัชญาและอุดมการณ์ของวิวัฒนาการทางจักรวาลวิทยา

บทสรุป

รายชื่อวรรณกรรมที่ใช้แล้ว

การแนะนำ

โลก ดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ ดวงดาว คืออะไร? จุดเริ่มต้นอยู่ที่ไหนและจุดสิ้นสุดของจักรวาลอยู่ที่ไหน ดำรงอยู่มานานเท่าใด ประกอบด้วยอะไรบ้าง และขอบเขตความรู้อยู่ที่ไหน?

การศึกษาจักรวาลแม้เพียงบางส่วนที่เรารู้นั้นเป็นงานที่ยิ่งใหญ่ ต้องใช้ความพยายามหลายชั่วอายุคนเพื่อให้ได้ข้อมูลที่นักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่มี

ดวงดาวในจักรวาลถูกจัดเป็นระบบดาวขนาดยักษ์ที่เรียกว่ากาแล็กซี ระบบดาวที่ดวงอาทิตย์ของเราอยู่ในตำแหน่งดาวธรรมดาเรียกว่ากาแล็กซี

จำนวนดาวฤกษ์ในกาแล็กซีประมาณ 10 12 (ล้านล้าน) ทางช้างเผือกซึ่งเป็นกลุ่มดาวสีเงินสว่างล้อมรอบท้องฟ้าทั้งหมด รวมกันเป็นกาแล็กซีของเราจำนวนมาก ทางช้างเผือกสว่างที่สุดในกลุ่มดาวราศีธนู ซึ่งพบเมฆดวงดาวที่ทรงพลังที่สุด มีความสว่างน้อยที่สุดในส่วนตรงข้ามของท้องฟ้า จากนี้จึงสรุปได้ง่ายว่าระบบสุริยะไม่ได้ตั้งอยู่ใจกลางกาแล็กซีซึ่งเรามองเห็นได้ในทิศทางของกลุ่มดาวราศีธนู ยิ่งไกลจากระนาบของทางช้างเผือก ดาวฤกษ์ที่สลัวก็จะมีน้อยลง และระบบดาวก็จะยิ่งทอดยาวไปในทิศทางเหล่านี้น้อยลง โดยรวมแล้ว กาแล็กซีของเราครอบครองพื้นที่ที่มีลักษณะคล้ายเลนส์หรือถั่วเลนทิลเมื่อมองจากด้านข้าง ขนาดของดาราจักรถูกกำหนดโดยการจัดเรียงดาวฤกษ์ที่มองเห็นได้ในระยะไกล เหล่านี้คือเซเฟอิดและยักษ์สุดฮอต เส้นผ่านศูนย์กลางของกาแล็กซีมีค่าประมาณเท่ากับ 30,000 ชิ้นพาร์เซก (pc) ซึ่งเป็นระยะทางที่แกนกึ่งเอกของวงโคจรโลกซึ่งตั้งฉากกับแนวสายตามองเห็นได้ที่มุม 1 นิ้ว 1 พาร์เซก = 3.26 ปีแสง = 206265 AU = 3*10 13 กม. แต่ไม่มีขอบเขตที่ชัดเจนเพราะความหนาแน่นของดาวฤกษ์จะค่อยๆหายไป

ในใจกลางกาแล็กซีมีแกนกลางที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1,000-2,000 ชิ้นซึ่งเป็นกระจุกดาวหนาแน่นขนาดยักษ์ มันอยู่ห่างจากเราที่ระยะทางเกือบ 10,000 ชิ้นในทิศทางของกลุ่มดาวราศีธนู แต่เกือบทั้งหมดถูกซ่อนไว้ด้วยม่านเมฆหนาทึบซึ่งขัดขวางการสังเกตการณ์ด้วยภาพและภาพถ่ายธรรมดาของวัตถุที่น่าสนใจที่สุดในกาแล็กซีนี้ แกนกลางประกอบด้วยดาวยักษ์แดงและเซเฟอิดระยะสั้นจำนวนมาก

ดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักบน โดยเฉพาะดาวยักษ์ใหญ่และเซเฟอิดคลาสสิก ถือเป็นประชากรอายุน้อย ตั้งอยู่ไกลจากศูนย์กลางและสร้างชั้นหรือดิสก์ที่ค่อนข้างบาง ในบรรดาดาวฤกษ์ในจานนี้มีสสารฝุ่นและเมฆก๊าซ ดาวแคระและดาวยักษ์ก่อตัวเป็นระบบทรงกลมรอบๆ แกนกลางและดิสก์ของดาราจักร

ขณะนี้มวลของกาแล็กซีของเรามีการประมาณค่าด้วยวิธีต่างๆ กัน โดยมีขนาดประมาณ 2*10 11 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ (มวลของดวงอาทิตย์คือ 2*10 30 กิโลกรัม) โดย 1/1000 ของมวลประกอบด้วยก๊าซและฝุ่นระหว่างดาว มวลของดาราจักรแอนโดรเมดาเกือบจะเท่ากัน ในขณะที่มวลของดาราจักรสามเหลี่ยมนั้นประมาณว่าน้อยกว่า 20 เท่า เส้นผ่านศูนย์กลางของกาแล็กซีของเราคือ 100,000 ปีแสง ด้วยการทำงานอย่างอุตสาหะนักดาราศาสตร์ชาวมอสโก V.V. คูการินทร์ค้นพบสิ่งบ่งชี้โครงสร้างกังหันของดาราจักรในปี พ.ศ. 2487 และปรากฏว่าเราอาศัยอยู่ในช่องว่างระหว่างกิ่งก้านกังหันสองกิ่งซึ่งมีดาวฤกษ์ไม่ดี ในบางสถานที่บนท้องฟ้าด้วยกล้องโทรทรรศน์ และในบางสถานที่แม้จะมองด้วยตาเปล่า คุณสามารถมองเห็นกลุ่มดาวที่อยู่ใกล้ๆ ที่เชื่อมต่อกันด้วยแรงโน้มถ่วงซึ่งกันและกันหรือกระจุกดาวได้

จักรวาลกำลังพัฒนา กระบวนการรุนแรง เกิดขึ้นแล้วในอดีต กำลังเกิดขึ้นในขณะนี้ และจะเกิดขึ้นในอนาคต

องค์ประกอบของจักรวาลวิทยา

จักรวาลคือทุกสิ่งที่มีอยู่ ตั้งแต่เม็ดฝุ่นและอะตอมที่เล็กที่สุดไปจนถึงการสะสมสสารจำนวนมหาศาลของโลกดาวและระบบดาวฤกษ์ ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องผิดที่จะกล่าวว่าวิทยาศาสตร์ใดๆ ศึกษาจักรวาลไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง หรือค่อนข้างจะเกี่ยวกับแง่มุมใดด้านหนึ่งของมัน เคมีศึกษาโลกของโมเลกุล ฟิสิกส์ศึกษาโลกของอะตอมและอนุภาคมูลฐาน ชีววิทยาศึกษาปรากฏการณ์ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต แต่มีวินัยทางวิทยาศาสตร์ซึ่งเป้าหมายของการศึกษาคือจักรวาลนั่นเอง นี่เป็นสาขาดาราศาสตร์พิเศษที่เรียกว่าจักรวาลวิทยา จักรวาลวิทยาคือการศึกษาจักรวาลโดยรวม ซึ่งรวมถึงทฤษฎีของภูมิภาคทั้งหมดที่ครอบคลุมโดยการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของจักรวาล อย่างไรก็ตาม เราไม่ควรสับสนระหว่างแนวคิดของจักรวาลโดยรวมกับจักรวาลที่ "สังเกตได้" (มองเห็นได้) ในกรณีที่สองเรากำลังพูดถึงเฉพาะพื้นที่ที่ จำกัด ซึ่งวิธีการวิจัยทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่สามารถเข้าถึงได้

ด้วยการพัฒนาของไซเบอร์เนติกส์ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์สาขาต่าง ๆ เทคนิคการสร้างแบบจำลองจึงได้รับความนิยมอย่างมาก สาระสำคัญของวิธีนี้คือแทนที่จะเป็นวัตถุจริงอย่างใดอย่างหนึ่ง มีการศึกษาแบบจำลองของมัน การทำซ้ำต้นฉบับหรือคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดและสำคัญที่สุดอย่างแม่นยำไม่มากก็น้อย โมเดลไม่จำเป็นต้องเป็นสำเนาทางกายภาพของออบเจ็กต์ การสร้างแบบจำลองโดยประมาณของปรากฏการณ์ต่างๆ ช่วยให้เราเข้าใจโลกรอบตัวเราอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่น เป็นเวลานานที่นักดาราศาสตร์ได้ศึกษาเอกภพที่เป็นเนื้อเดียวกันและไอโซโทรปิกในจินตนาการ ซึ่งปรากฏการณ์ทางกายภาพทั้งหมดเกิดขึ้นในลักษณะเดียวกัน และกฎทั้งหมดยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในทุกพื้นที่และในทิศทางใดๆ นอกจากนี้ยังมีการศึกษาแบบจำลองซึ่งมีการเพิ่มหนึ่งในสามเข้าไปในเงื่อนไขทั้งสองนี้ - ความคงที่ของภาพโลก ซึ่งหมายความว่าไม่ว่าเราจะพิจารณาโลกยุคใด โลกก็ควรจะมองโลกกว้างเหมือนกันเสมอ โมเดลทั่วไปและแผนผังส่วนใหญ่เหล่านี้ช่วยให้เห็นแง่มุมที่สำคัญบางประการของโลกรอบตัวเรา แต่ไม่ว่าแบบจำลองทางทฤษฎีจะซับซ้อนเพียงใด ไม่ว่าจะคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่หลากหลายเพียงใด โมเดลใดก็ตามไม่ใช่ปรากฏการณ์ แต่เป็นเพียงสำเนาที่แม่นยำไม่มากก็น้อยเท่านั้น ดังนั้นผลลัพธ์ทั้งหมดที่ได้รับโดยใช้แบบจำลองของจักรวาลจะต้องได้รับการตรวจสอบโดยเปรียบเทียบกับความเป็นจริง สิ่งนี้บ่งชี้ถึงความจำเป็นในการพัฒนาแบบจำลองเชิงลึกของจักรวาลที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันและไม่เป็นไอโซโทรปิก

ในยุคกลาง นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่าจักรวาลมีขอบเขตจำกัดและจำกัดอยู่เพียงทรงกลมของดวงดาวที่อยู่กับที่ แม้แต่เอ็น. โคเปอร์นิคัสและที. บราห์ก็ยังยึดถือมุมมองนี้

ด้วยการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ซึ่งเผยให้เห็นกระบวนการทางกายภาพที่เกิดขึ้นในโลกรอบตัวเรามากขึ้นเรื่อย ๆ นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่จึงค่อย ๆ เคลื่อนไปสู่แนวคิดทางวัตถุเกี่ยวกับความไม่มีที่สิ้นสุดของจักรวาล การค้นพบกฎแรงโน้มถ่วงสากลโดย I. Newton (1643 - 1727) ซึ่งตีพิมพ์ในปี 1687 มีความสำคัญอย่างยิ่ง ผลที่ตามมาที่สำคัญอย่างหนึ่งของกฎข้อนี้คือข้อความที่ว่าในจักรวาลที่มีขอบเขตจำกัด ถูกดึงมารวมกันเป็นระบบปิดเดียวในระยะเวลาอันจำกัด แล้วในจักรวาลอันไม่มีที่สิ้นสุด สสารภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงจะถูกรวบรวมไว้ในปริมาตรที่จำกัดจำนวนหนึ่งได้อย่างไร (ตามแนวคิดของเวลานั้น - ในดวงดาว) เติมเต็มอย่างสม่ำเสมอ จักรวาล.

ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปที่สร้างโดย A. Einstein (พ.ศ. 2422 - 2498) มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับโครงสร้างและการพัฒนาของจักรวาล โดยสรุปทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของนิวตันให้เป็นมวลขนาดใหญ่และความเร็วที่เทียบได้กับความเร็วแสง แท้จริงแล้ว มวลมหาศาลของสสารกระจุกตัวอยู่ในกาแลคซี และความเร็วของกาแลคซีและควาซาร์ที่อยู่ห่างไกลก็เทียบได้กับความเร็วแสง

ผลที่ตามมาที่สำคัญอย่างหนึ่งของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปคือข้อสรุปเกี่ยวกับการเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องของสสารในจักรวาล - ความไม่คงที่ของจักรวาล ข้อสรุปนี้ได้มาในช่วงทศวรรษที่ 20 ของศตวรรษของเราโดยนักคณิตศาสตร์ชาวโซเวียต A.A. Friedman (พ.ศ. 2431 - 2468) เขาแสดงให้เห็นว่าจักรวาลควรขยายตัวหรือหดตัวขึ้นอยู่กับความหนาแน่นเฉลี่ยของสสาร เมื่อจักรวาลขยายตัว ความเร็วที่กาแลคซีกำลังเคลื่อนที่ออกไปควรจะแปรผันตามระยะห่างจากพวกมัน ข้อสรุปที่ได้รับการยืนยันโดยฮับเบิลจากการค้นพบการเคลื่อนตัวของสีแดงในสเปกตรัมของกาแลคซี

ค่าวิกฤตของความหนาแน่นเฉลี่ยของสารซึ่งขึ้นอยู่กับลักษณะของการเคลื่อนที่

โดยที่ G คือค่าคงที่แรงโน้มถ่วง และ H=75 km/s*Mpc คือค่าคงที่ของฮับเบิล

เมื่อแทนค่าที่ต้องการแล้ว เราพบว่าค่าวิกฤตของความหนาแน่นเฉลี่ยของสารคือ g/cm 3

หากความหนาแน่นเฉลี่ยของสสารในจักรวาลมากกว่าความหนาแน่นวิกฤต ในอนาคตการขยายตัวของเอกภพจะถูกแทนที่ด้วยการบีบอัด และหากความหนาแน่นเฉลี่ยเท่ากับหรือน้อยกว่าความหนาแน่นวิกฤต การขยายตัวจะไม่ หยุด. แน่นอนว่าเราไม่ทราบความหนาแน่นเฉลี่ยของสสารในจักรวาลทั้งหมด แต่เราสามารถคำนวณความหนาแน่นนี้ในส่วนของจักรวาลที่เราเข้าถึงได้จากการศึกษาของเรา กล่าวคือ ในเมทากาแลกซี มีค่าเท่ากับ 2.6 * 10 -30 g/cm 3 ซึ่งน้อยกว่าความหนาแน่นวิกฤตประมาณ 4 เท่า แต่ยังเร็วเกินไปที่จะสรุปข้อสรุปเกี่ยวกับจักรวาลที่กำลังขยายตัวอย่างไม่สิ้นสุดเพราะว่า นักดาราศาสตร์บางคนได้เสนอแนะการมีอยู่ของสสารในกาแลคซีที่ยังไม่ถูกค้นพบ “มวลที่ซ่อนอยู่” นี้อาจเปลี่ยนแปลงการประมาณค่าความหนาแน่นเฉลี่ยของสสารในจักรวาลที่ยอมรับในปัจจุบัน ดังนั้นจึงยังไม่มีคำตอบที่แน่ชัดสำหรับคำถามเกี่ยวกับอนาคตของจักรวาล

จักรวาลวิทยาสมัยใหม่เชื่อว่าในอดีตอันไกลโพ้นเมื่อประมาณ 13 พันล้านปีก่อน สสารทั้งหมดของเมตากาแล็กซีกระจุกตัวอยู่ในปริมาตรเพียงเล็กน้อย และความหนาแน่นของสสารก็สูงมากจนไม่มีกาแลคซีหรือดาวฤกษ์เลย กระบวนการทางกายภาพที่เกิดขึ้นก่อนสถานะสสารหนาแน่นยิ่งยวดนี้หรือเหตุผลที่ทำให้เกิดการขยายตัวของจักรวาลยังไม่ชัดเจน สิ่งหนึ่งที่ชัดเจน: เมื่อเวลาผ่านไป การขยายตัวทำให้ความหนาแน่นของสสารลดลงอย่างมาก และในช่วงหนึ่งของการขยายตัว กาแล็กซีและดาวฤกษ์ก็เริ่มก่อตัว

แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับสภาวะทางกายภาพในระยะแรกของการขยายตัวของเมตากาแล็กซีสามารถหาได้จากการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของสสาร ผลลัพธ์ที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของการวิเคราะห์นี้คือการค้นพบการศึกษาโบราณวัตถุ

รังสีซีเอ็มบี

ข้อได้เปรียบหลักของทฤษฎีใดๆ ก็คือพลังในการทำนาย ในจักรวาลวิทยาจนถึงกลางทศวรรษที่ 60 มีสองทฤษฎีที่แข่งขันกัน: แบบจำลองของจักรวาล "ร้อน" และแบบจำลองของจักรวาล "เย็น" คนแรกได้รับการพัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่น G. Gamow (ไม่มีใครสามารถพูดว่า "นักฟิสิกส์ที่โดดเด่น" ได้เพราะแม้ว่าฟิสิกส์จะเป็นความเชี่ยวชาญหลักของเขา แต่เขาก็มีคุณูปการอย่างมากทั้งในด้านดาราศาสตร์ฟิสิกส์และชีววิทยา) และผู้ทำงานร่วมกันของเขา

แบบจำลองนี้สันนิษฐานว่าในช่วงแรกของวิวัฒนาการของจักรวาล ไม่เพียงแต่ความหนาแน่นของสสารจะสูงมากเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอุณหภูมิด้วย ทฤษฎีนี้พัฒนาขึ้นเพื่ออธิบายองค์ประกอบทางเคมีของจักรวาลเป็นหลัก และบรรลุเป้าหมายนี้ การทำนายที่สำคัญที่สุดของทฤษฎีนี้คือการมีอยู่ของรังสีที่มีสเปกตรัมความร้อน การแผ่รังสีนี้มาถึงเราตั้งแต่ยุคอันห่างไกลที่เอกภพมีความหนาแน่นและร้อนมาก แม้ว่ารังสีนี้น่าจะ "เย็นลง" อย่างเห็นได้ชัดในเวลาหลายพันล้านปีมาแล้วก็ตาม การระบายความร้อนนี้สัมพันธ์กับการขยายตัวของเอกภพ ซึ่งในระหว่างนั้นอุณหภูมิจะลดลงตามกฎอะเดียแบติก

แต่ดังที่บางครั้งเกิดขึ้น ของที่ระลึกของจักรวาลในยุคแรกเริ่มนี้ถูกค้นพบไม่ได้เป็นผลมาจากการวิจัยอย่างเป็นระบบ แต่เกือบจะโดยบังเอิญ การค้นพบนี้เกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2508 โดยเอ. เพนเซียส และอาร์. วิลสัน และในปี พ.ศ. 2521 พวกเขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์จากการค้นพบรังสีไมโครเวฟพื้นหลังคอสมิก

CMB หรือการแผ่รังสีพื้นหลังไมโครเวฟ มีสเปกตรัมความร้อนที่สอดคล้องกับอุณหภูมิ 2.7 K ซึ่งสอดคล้องกับอุณหภูมิ 4000 K ที่เกิดการรวมตัวใหม่ โดยคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงสีแดง z = 1500 (อิเล็กตรอนและไอออนรวมกันเป็นอะตอม กล่าวคือ รวมตัวกันอีกครั้ง หลังจากเริ่มขยายมา 100,000 ปี)

เมื่อพวกเขากล่าวว่ารังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาลมีสเปกตรัมความร้อน นั่นหมายความว่าสเปกตรัมนั้นดูราวกับว่ามีผนังทึบแสงที่อยู่ห่างออกไปมากซึ่งได้รับความร้อนถึงอุณหภูมิ 2.7 องศาในระดับเคลวิน

โฟตอนของที่ระลึกมีมากมายมหาศาล หนึ่งลูกบาศก์เซนติเมตรมีโฟตอนประมาณ 500 ตัว นี่มากกว่าความเข้มข้นของแบริออนถึงพันล้านเท่า กล่าวคือ สาร "ธรรมดา" วัตถุรอบตัวเราประกอบด้วยอะตอม ซึ่งส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในนิวเคลียส นิวเคลียสของอะตอมประกอบด้วยอนุภาคมูลฐานสองประเภท: โปรตอนและนิวตรอน อนุภาคดังกล่าวเรียกว่าแบริออน ดังนั้นสสารทั้งหมดที่อยู่รอบตัวเราตลอดจนเรื่องของดาวเคราะห์และดวงดาวจึงเรียกว่าสสารแบริโอนิก แต่เนื่องจากโฟตอนพลังงานต่ำ การมีส่วนร่วมของพวกมันต่อความหนาแน่นของจักรวาลจึงมีน้อย (น้อยกว่าการมีส่วนร่วมของสสารแบริออน "ธรรมดา" ถึง 1,000 เท่า) อย่างไรก็ตามก่อนที่สถานการณ์จะแตกต่างออกไป ในยุคที่อุณหภูมิของรังสีสูงขึ้นมาก รังสีก็เข้ามามีบทบาทหลักในจักรวาล

และตอนนี้พื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาลมีอิทธิพลต่อกระบวนการของจักรวาลบางอย่าง ตัวอย่างเช่น ย้อนกลับไปในปี 1941 พบว่าระดับพลังงานที่ต่ำกว่าของโมเลกุล CN รู้สึกตื่นเต้นราวกับว่าพวกมันอยู่ในสนามรังสีที่มีอุณหภูมิหลายองศาเคลวิน นี่เป็นเพราะอิทธิพลของรังสีไมโครเวฟพื้นหลัง และอาจค้นพบในลักษณะนี้เมื่อเกือบ 25 ปีก่อน

โฟตอนที่สะสมยังสามารถสร้างอนุภาคใหม่ได้เนื่องจากการชนกับอนุภาครังสีคอสมิก ดังนั้นจึง "กัดกิน" อนุภาคที่มีพลังงานสูง (E>10 20 eV)

รังสีพื้นหลังไมโครเวฟมีค่าไอโซโทรปิกสูง เช่น หลังจากคำนึงถึงการแก้ไขที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของผู้สังเกตการณ์ (การหมุนของโลกรอบดวงอาทิตย์ การหมุนของดวงอาทิตย์รอบศูนย์กลางกาแล็กซี และการเคลื่อนที่ของกาแล็กซีเอง) อุณหภูมิของมันวัดในส่วนต่างๆ ของ ท้องฟ้าก็เช่นเดียวกันกับความแม่นยำในระดับสูง

ตามทฤษฎีที่ว่ายังมีแอนไอโซโทรปีเล็กน้อยอยู่ ท้ายที่สุดแล้ว สสารจะกระจายเท่าๆ กันในระดับประมาณหนึ่งพันล้านปีแสงเท่านั้น ความไม่เหมือนกันที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของกระจุกดาวและกระจุกดาราจักรไม่สามารถส่งผลกระทบต่อรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาลได้ ดังนั้นจึงต้องมีแอนไอโซโทรปีในการกระจายอุณหภูมิของรังสีไมโครเวฟพื้นหลังคอสมิกในท้องฟ้า กล่าวคือ dT ความแตกต่างของอุณหภูมิไม่เป็นศูนย์ และในปี 1992 ก็มีการค้นพบแอนไอโซโทรปีเช่นนี้! ซึ่งทำได้โดยใช้การสำรวจดาวเทียม COBE และ Relikt-1

ความไม่สอดคล้องกันที่ตรวจพบเล็กน้อย (ความผันผวน) ซึ่งก่อให้เกิดกระจุกกาแลคซีที่มีขนาดหลายสิบเมกะพาร์เซก มาหาเราตั้งแต่ยุคที่เอกภพมีอายุเพียง 10-35 วินาที และอยู่ในช่วงเงินเฟ้อ

การค้นพบและการศึกษารังสีไมโครเวฟพื้นหลังคอสมิกทำให้สามารถก้าวไปอีกขั้นในการทำความเข้าใจโครงสร้างของจักรวาลและวิวัฒนาการของมันได้ การวิจัยใหม่ในทิศทางนี้กำลังดำเนินอยู่

องค์ประกอบของจักรวาล

สาขาวิชาดาราศาสตร์ที่ศึกษาการกำเนิดและการพัฒนา (วิวัฒนาการ) ของกาแลคซี ดวงดาว และระบบสุริยะ เรียกว่าคอสโมโกนี (จากภาษากรีก "จักรวาล" - โลก และ "โกโนส" - ต้นกำเนิด)

การสังเกตทางดาราศาสตร์พิสูจน์ว่าสสารในจักรวาลมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ในรูปแบบและสถานะที่หลากหลาย ตั้งแต่ก๊าซและฝุ่นที่มีความหนาแน่นเล็กน้อยไปจนถึงวัตถุที่มีความหนาแน่นสูงมาก จากดาวแคระไปจนถึงดาวฤกษ์ขนาดยักษ์ที่มีขนาดและความส่องสว่างที่แตกต่างกันอย่างมาก ตั้งแต่ขนาดที่ค่อนข้างเล็ก กลุ่มดาวฤกษ์ไปจนถึงกลุ่มขนาดมหึมา ขนาดและรูปร่างต่างๆ ของกาแลคซี ตลอดจนในระยะต่างๆ ของการพัฒนา เนื่องจากรูปแบบการดำรงอยู่ของสสารเปลี่ยนแปลงไป ด้วยเหตุนี้ วัตถุต่างๆ ที่หลากหลายของจักรวาลจึงไม่สามารถเกิดขึ้นพร้อมๆ กันทั้งหมดได้ แต่ก่อตัวขึ้นในยุคต่าง ๆ จึงมีอายุที่แน่นอนนับแต่เริ่มกำเนิด .

การค้นพบกฎแห่งกำเนิดและวิวัฒนาการของวัตถุต่างๆ ในจักรวาลเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจของจักรวาลวิทยา โดยจะแก้ปัญหาเหล่านี้โดยการพัฒนาสมมติฐานทางวิทยาศาสตร์ (สมมติฐาน) จากการสังเกตทางดาราศาสตร์และลักษณะทั่วไปทางทฤษฎี โดยใช้ความสำเร็จของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติทุกแขนง ดังนั้นในกระบวนการพัฒนาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ เนื่องจากอุดมไปด้วยการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ จึงได้มีการพัฒนาสมมติฐานเกี่ยวกับจักรวาลวิทยาใหม่เพื่ออธิบายข้อเท็จจริงที่เพิ่งค้นพบ และสมมติฐานเก่าที่ไม่เป็นไปตามนั้นจะถูกปฏิเสธ

จักรวาลสมัยใหม่ในภาพรวมนั้นขึ้นอยู่กับความสำเร็จของสาขาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติที่เกี่ยวข้อง - ฟิสิกส์, คณิตศาสตร์, เคมี, ธรณีวิทยา

การก่อตัวของดาวฤกษ์และกาแล็กซี

เอ็น. นิวตันวางรากฐานทางวิทยาศาสตร์ของจักรวาลวิทยาซึ่งแสดงให้เห็นว่าการกระจายตัวของสสารในอวกาศสม่ำเสมอนั้นไม่เสถียรและจะต้องแบ่งออกเป็นกลุ่มที่ถูกบีบอัดภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของมันเอง ทฤษฎีการก่อตัวของกระจุกสสารซึ่งดาวฤกษ์ก่อตัวขึ้นได้รับการพัฒนาในปี พ.ศ. 2445 โดยนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวอังกฤษ เจ. ยีนส์ (พ.ศ. 2420 - 2489) ทฤษฎีนี้ยังอธิบายกระบวนการก่อตัวดาราจักรด้วย ยีนส์พิสูจน์ให้เห็นว่าในตัวกลางก๊าซที่เป็นเนื้อเดียวกันในตอนแรกซึ่งมีความหนาแน่นและอุณหภูมิคงที่ อาจเกิดการบดอัดได้ หากแรงโน้มถ่วงซึ่งกันและกันในตัวมันเกินกว่าแรงดันของแก๊ส ตัวกลางจะหยุดการบีบอัด และหากแรงดันของแก๊สมีชัย สสารก็จะกระจายไปในอวกาศ

โดยทั่วไปทฤษฎีนี้ได้รับการยืนยันโดยการสังเกต ดังนั้นในดาราจักร ตัวกลางระหว่างดาว (ก๊าซและฝุ่น) จึงไม่เหมือนกันและมีโครงสร้างที่เกาะกันเป็นก้อน ในเมฆก๊าซขนาดค่อนข้างเล็กซึ่งมีมวลใกล้กับมวลดวงอาทิตย์ แรงดันก๊าซจะสมดุลกับแรงโน้มถ่วง และเมฆจะไม่บีบอัด ในเนบิวลาฝุ่นก๊าซขนาดใหญ่ เช่น Great Nebula of Orion หรือที่เรียกว่าคอมเพล็กซ์ฝุ่นก๊าซ ซึ่งมีขนาด 10 - 100 ชิ้นและมีมวลหลายพันเท่ามวลดวงอาทิตย์ แรงโน้มถ่วงมีชัยเหนือแรงดันแก๊ส ดังนั้นกลุ่มของสสารจึงปรากฏในเมฆดังกล่าว อุณหภูมิภายในจะเพิ่มขึ้นระหว่างการบีบอัด และค่อยๆ กลายเป็นดาวฤกษ์ ด้วยเหตุนี้ ในกลุ่มก๊าซและฝุ่น ดาวฤกษ์จึงก่อตัวเป็นกลุ่ม ก่อตัวเป็นกระจุกดาวและรวมตัวกัน การก่อตัวของดาวฤกษ์เป็นกลุ่มแม้ในยุคของเราได้รับการชี้ให้เห็นครั้งแรกในปี 1947 โดยนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวโซเวียต V.A. Ambartsumyan

ในทำนองเดียวกันเราสามารถอธิบายการเกิดขึ้นของกาแลคซีได้สำหรับการก่อตัวของเงื่อนไขใดที่น่าพอใจในระยะแรกของการขยายตัวของ Metagalaxy เมื่ออุณหภูมิของสสารอยู่ใกล้กับ 10 6 K การควบแน่นขนาดมหึมาด้วย มวลลำดับประมาณหลายร้อยพันล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ เรียกว่า กาแล็กซีก่อกำเนิด (protogalaxies) ก่อตัวขึ้น เมื่อพวกมันถูกบีบอัดเพิ่มเติม สภาพของการก่อตัวของดาวก็เกิดขึ้นในตัวพวกมัน เช่น ระบบดาว - กาแล็กซี - ก่อตัวขึ้น

จากข้อเท็จจริงของการขยายตัวของเมตากาแล็กซี ผู้เชี่ยวชาญบางคนในสาขาจักรวาลวิทยาประมาณอายุของมันว่าเป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับค่าคงที่ของฮับเบิล กล่าวคือ 1.3*10 10 ปี. เมื่อพิจารณาว่าค่าคงที่ของฮับเบิลที่ยอมรับในปัจจุบันนั้นมีความแม่นยำเพียงเล็กน้อย อายุของเมตากาแล็กซีจึงถือว่าอยู่ที่ประมาณ 13 - 15 พันล้านปี อายุนี้ไม่ขัดแย้งกับการประมาณอายุของดาวฤกษ์ที่เก่าแก่ที่สุดและกระจุกดาวทรงกลมในดาราจักรของเรา

วิวัฒนาการของดวงดาว

การควบแน่นที่เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมก๊าซและฝุ่นของดาราจักรและยังคงบีบอัดภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของมันเองเรียกว่าดาวโปรโตสตาร์ เมื่อมันหดตัว ความหนาแน่นและอุณหภูมิของดาวฤกษ์ก่อนเกิดจะเพิ่มขึ้น และเริ่มเปล่งแสงออกมามากมายในช่วงอินฟราเรดของสเปกตรัม ระยะเวลาของระยะการอัดของดาวฤกษ์นั้นแตกต่างกัน: สำหรับดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยกว่าดวงอาทิตย์ - หลายร้อยล้านปีและสำหรับดาวขนาดใหญ่ - เพียงแสนปีเท่านั้น เมื่ออุณหภูมิในส่วนลึกของดาวฤกษ์ก่อกำเนิดเพิ่มขึ้นถึงหลายล้านเคลวิน ปฏิกิริยาแสนสาหัสจะเริ่มขึ้นในพวกมัน โดยเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม ในกรณีนี้ พลังงานจำนวนมหาศาลจะถูกปล่อยออกมา ป้องกันการบีบอัดและทำให้สสารร้อนขึ้นจนถึงจุดเรืองแสงในตัวเอง - ดาวฤกษ์ที่กลายเป็นดาวธรรมดา

หลังจากที่ไฮโดรเจนเผาไหม้ แกนฮีเลียมจะก่อตัวขึ้นภายในดาวฤกษ์ และปฏิกิริยาแสนสาหัสที่เปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นฮีเลียมจะเริ่มเกิดขึ้นในชั้นบาง ๆ ที่ขอบเขตของแกนกลาง ในแกนฮีเลียมเอง ที่อุณหภูมิที่สร้างขึ้น ปฏิกิริยานิวเคลียร์ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ และมันถูกบีบอัดอย่างรวดเร็วจนมีความหนาแน่นมากกว่า 4 * 10 6 กก./ลบ.ม. เนื่องจากการบีบอัด อุณหภูมิในแกนกลางจึงเพิ่มขึ้น อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นขึ้นอยู่กับมวล สำหรับดาวฤกษ์อย่างดวงอาทิตย์ อุณหภูมิแกนกลางจะต่ำกว่า 80 ล้านเคลวินเสมอ ดังนั้นการบีบอัดจึงนำไปสู่การปลดปล่อยพลังงานนิวเคลียร์ที่รวดเร็วยิ่งขึ้นในชั้นบาง ๆ ใกล้กับขอบเขตของนิวเคลียสเท่านั้น ในดาวฤกษ์ที่มีมวลมาก อุณหภูมิของแกนกลางระหว่างการบีบอัดจะสูงกว่า 80 ล้านเคลวิน และปฏิกิริยาแสนสาหัสเริ่มต้นขึ้นในนั้น เปลี่ยนฮีเลียมเป็นคาร์บอน จากนั้นเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่หนักกว่าอื่นๆ พลังงานที่หลบหนีออกจากแกนกลางและบริเวณโดยรอบทำให้เกิดแรงดันก๊าซเพิ่มขึ้น ภายใต้อิทธิพลของโฟโตสเฟียร์ของดาวฤกษ์ที่ขยายตัว พลังงานที่เข้าสู่โฟโตสเฟียร์จากภายในดาวฤกษ์ได้แพร่กระจายไปทั่วบริเวณที่ใหญ่กว่าเมื่อก่อน ด้วยเหตุนี้อุณหภูมิของโฟโตสเฟียร์จึงลดลง ดาวฤกษ์จะค่อยๆ กลายเป็นดาวยักษ์แดงหรือยักษ์ยวดยิ่งโดยขึ้นอยู่กับมวลของมัน และกลายเป็นดาวอายุมาก ขณะเคลื่อนผ่านเวทียักษ์สีเหลือง ดาวอาจกลายเป็นการเต้นเป็นจังหวะ กล่าวคือ ดาวแปรสภาพทางกายภาพ และยังคงอยู่ในขั้นดาวยักษ์แดงนี้

เปลือกที่พองตัวของดาวฤกษ์มวลน้อยถูกดึงดูดโดยแกนกลางของมันเล็กน้อย และค่อยๆ เคลื่อนตัวออกจากดาวฤกษ์จนกลายเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ หลังจากการสลายเปลือกในที่สุด จะเหลือเพียงแกนกลางร้อนของดาวฤกษ์เท่านั้น นั่นคือดาวแคระขาว

วิวัฒนาการของดาวฤกษ์มวลมากเกิดขึ้นรวดเร็วยิ่งขึ้น เมื่อสิ้นสุดอายุขัย ดาวฤกษ์ดังกล่าวสามารถระเบิดเป็นซูเปอร์โนวาได้ และแกนกลางของมันถูกบีบอัดอย่างรวดเร็ว กลายเป็นวัตถุหนาแน่นมาก - ดาวนิวตรอนหรือแม้แต่หลุมดำ เปลือกที่พุ่งออกมาซึ่งอุดมด้วยฮีเลียมและองค์ประกอบทางเคมีอื่นๆ ที่เกิดขึ้นในลำไส้ของดาวนั้นกระจัดกระจายอยู่ในอวกาศและทำหน้าที่เป็นวัสดุสำหรับการก่อตัวของดาวฤกษ์รุ่นใหม่ ด้วยเหตุนี้ ลักษณะเฉพาะบางประการที่มีองค์ประกอบทางเคมีหนักมากมายในดาวฤกษ์จึงอาจเป็นสัญญาณของการก่อตัวและอายุของมันได้เช่นกัน

กำเนิดของระบบสุริยะ

คอสโมโกนีตามลาปลาซ

การรู้อดีตของโลกมีความสำคัญในทางปฏิบัติสำหรับการทำความเข้าใจโครงสร้างและการเปลี่ยนแปลงภายในโลก และอย่างหลังมีความสำคัญในการค้นหาแร่ธาตุและสามารถทำนายแผ่นดินไหวได้

เมื่อสร้างประวัติการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตยืนต้นเราสามารถเปรียบเทียบตัวอย่างต่างๆได้ ต้นโอ๊กและต้นโอ๊ก ต้นไม้ที่เน่าเปื่อยบอกเราเกี่ยวกับเส้นทางชีวิตของต้นไม้อายุหลายศตวรรษ ไม่ได้มีต้นใดสมบูรณ์ต่อหน้าต่อตาเรา คุณสามารถเปรียบเทียบดาวเคราะห์แต่ละดวงในสถานะปัจจุบันของดาวเคราะห์เหล่านั้นได้ และพยายามตัดสินวิวัฒนาการของโลกจากดาวเคราะห์เหล่านั้น แต่เราไม่มีอะไรที่จะเปรียบเทียบระบบสุริยะของเราด้วย เพราะเราไม่รู้ว่าคนอื่นชอบมัน

นักปรัชญาคานท์ในช่วงกลางศตวรรษที่ 18 ได้แสดงความคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของวัตถุของโลกอย่างชัดเจนและนำหน้านักดาราศาสตร์ได้วาดภาพที่เป็นไปได้ของการเกิดขึ้นของระบบสุริยะจากเนบิวลาอันกว้างใหญ่ เขาวาดมันตามสิ่งที่วิทยาศาสตร์รู้ในเวลานั้นเกี่ยวกับโครงสร้างของระบบสุริยะ ดาวเคราะห์และเนบิวลา และกฎของธรรมชาติ

คานท์ปฏิเสธแนวคิดเรื่องการสร้างอย่างกล้าหาญและบรรยายถึงการพัฒนาของโลกที่เกิดขึ้นเนื่องจากกฎธรรมชาติของธรรมชาติ

ลาปลาซ นักคณิตศาสตร์ ช่างเครื่อง และนักดาราศาสตร์อิสระจากคานท์ ได้พัฒนาภาพกำเนิดระบบสุริยะที่คล้ายกัน การให้เหตุผลของเขาเข้มงวดและเป็นวิทยาศาสตร์มากขึ้น ความสำคัญทางอุดมการณ์ของผลงานเหล่านี้ของคานท์และลาปลาซนั้นยิ่งใหญ่มาก ผู้ร่วมสมัยต่างตกตะลึงกับภาพอันยิ่งใหญ่ของจักรวาลที่เปิดเผยโดยลาปลาซ

ผลงานเหล่านี้ตลอดจนการพัฒนาแนวคิดเรื่องวิวัฒนาการโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสาขาธรณีวิทยาโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียผู้ยิ่งใหญ่ M.V. Lomonosov มีส่วนทำให้นักวิทยาศาสตร์ในเวลาต่อมาในสาขาวิทยาศาสตร์อื่น ๆ เชื่อมั่นในการดำรงอยู่ของการพัฒนา ในธรรมชาติ. แนวคิดเรื่องวิวัฒนาการค่อยๆ เข้าสู่วิทยาศาสตร์อื่นๆ

Laplace เช่นเดียวกับ Kant สังเกตคุณสมบัติหลักของระบบสุริยะที่รู้จักในเวลานั้นอย่างถูกต้องซึ่งควรอธิบายทฤษฎีกำเนิดของมัน คุณสมบัติเหล่านี้คือ:

มวลส่วนใหญ่ของระบบกระจุกตัวอยู่ที่ดวงอาทิตย์

ดาวเคราะห์โคจรเป็นวงโคจรเกือบเป็นวงกลมในระนาบเดียวกัน

ดาวเคราะห์ทุกดวงหมุนไปในทิศทางเดียวกัน ดาวเทียมของพวกมันหมุนรอบดาวเคราะห์ในทิศทางเดียวกัน และดาวเคราะห์เองก็หมุนรอบแกนของพวกมันด้วย

ในช่วงเวลาของลาปลาซ พวกเขาตระหนักดีอยู่แล้วว่าการหมุนอย่างสม่ำเสมอไม่สามารถเกิดขึ้นได้จากการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่วุ่นวายอย่างสิ้นเชิง ซึ่งตรงกันข้ามกับสมมติฐานของคานท์ ดังนั้น ลาปลาซจึงเริ่มพิจารณาการพัฒนาระบบสุริยะโดยมีเนบิวลาก๊าซขนาดยักษ์หมุนรอบแกนของมันอยู่แล้ว แม้ว่าจะช้ามากก็ตาม

มันหมุนเหมือนร่างที่มั่นคงและมีลิ่มเลือดอยู่ตรงกลาง - ตัวอ่อนของดวงอาทิตย์ในอนาคต แรงดึงดูดต่อศูนย์กลางอนุภาคของเนบิวลาซึ่งขยายออกไปเกินวงโคจรของดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลที่สุดเป็นครั้งแรก ทำให้มันหดตัวลง ตามกฎของกลศาสตร์ การลดขนาดควรนำไปสู่การเร่งความเร็วในการหมุน มีอยู่ช่วงหนึ่งที่บริเวณเส้นศูนย์สูตรของเนบิวลา ซึ่งความเร็วเชิงเส้นของอนุภาคระหว่างการหมุนมากที่สุด แรงเหวี่ยงจะเท่ากันกับแรงโน้มถ่วงที่เข้าหาศูนย์กลาง ในขณะนี้ วงแหวนก๊าซหลุดออกจากเส้นศูนย์สูตรของเนบิวลา และหมุนไปในทิศทางเดียวกับที่เนบิวลาหมุนอยู่ การบีบอัดและการเร่งความเร็วของการหมุนอย่างต่อเนื่องทำให้วงแหวนลอกออกครั้งแล้วครั้งเล่า เนื่องจากความแตกต่างที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของวงแหวนแต่ละวง ก้อนบางส่วนในนั้นจึงดึงดูดสสารที่เหลือของวงแหวนเข้าหาตัวมันเอง และลูกบอลก๊าซหนึ่งลูกก็ก่อตัวขึ้น - ดาวเคราะห์ในอนาคต ส่วนด้านนอกของวงแหวนและต่อมาคือก้อนก้อน ดูเหมือนจะวิ่งไปข้างหน้าในระหว่างการไหลเวียน และทำให้มันหมุนรอบแกนในทิศทางเดียวกับที่เอ็มบริโอดาวเคราะห์กำลังเคลื่อนที่

เมื่อกลุ่มก้อนถูกบีบอัดเนื่องจากแรงโน้มถ่วง พวกมันก็สามารถลอกวงแหวนออกและให้กำเนิดดาวเทียมได้ หากในวงแหวนดังกล่าวไม่มีก้อนเลือดที่เด่นชัด “กิน” ส่วนที่เหลือ มันก็จะแตกออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ จำนวนมาก วงแหวนของดาวเสาร์จึงเกิดขึ้นเช่นนี้ เมื่อเย็นลง กลุ่มก๊าซก็แข็งตัว ถูกปกคลุมไปด้วยเปลือกโลกและกลายเป็นดาวเคราะห์สมัยใหม่ และกลุ่มใจกลางก็ให้กำเนิดดวงอาทิตย์

ความเรียบง่ายและตรรกะที่น่าหลงใหลของโครงการนี้ (ซึ่งเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปมานานกว่าศตวรรษ) ต่อมาถูกต่อต้านด้วยการคัดค้านที่ร้ายแรงที่สุด ตัวอย่างเช่น มีการค้นพบสถานการณ์ต่อไปนี้ซึ่งไม่ทราบมาก่อนในสมัยของลาปลาซ:

ความหนาแน่นของเนบิวลาลาปลาซในจินตนาการที่เป็นก๊าซต้องน้อยมากจนไม่สามารถหมุนได้เหมือนวัตถุที่แข็งทื่อ

การหลุดออกของสารจะไม่เกิดขึ้นในวงแหวน แต่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง

วงแหวนที่มีมวลเท่ากับมวลของดาวเคราะห์ไม่สามารถควบแน่นได้ แต่จะกระจายไปในอวกาศ

มีดาวเคราะห์และดาวเทียมที่หมุนหรือหมุนไปสู่การปฏิวัติของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์

ดาวเทียมดวงหนึ่งของดาวอังคารโคจรรอบดาวเคราะห์เร็วกว่าดาวอังคารเอง ซึ่งไม่เป็นเช่นนั้นตามทฤษฎีของลาปลาซ

มีการคัดค้านทางทฤษฎีอื่นๆ อีกหลายประการต่อทฤษฎีของลาปลาซเช่นกัน

หลายคนพยายามแก้ไขทฤษฎีนี้ แต่ก็ไม่เกิดประโยชน์ วิทยาศาสตร์เข้าใจคุณสมบัติของระบบสุริยะและกฎของธรรมชาติได้ดีขึ้น - จำเป็นต้องค้นหาคำอธิบายใหม่เกี่ยวกับต้นกำเนิดของระบบนี้

ในปี พ.ศ. 2462 ยีนส์ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวอังกฤษ เสนอว่าระบบสุริยะคือเกมที่เหตุการณ์ที่ดวงอาทิตย์เข้าใกล้ดาวฤกษ์ใดๆ ก็ตามซึ่งหาได้ยาก

เมื่อผ่านเข้ามาใกล้กับดวงอาทิตย์ในอดีตอันไกลโพ้นและหายไปอีกครั้งในระยะทางที่ไม่รู้จัก ดาวฤกษ์ที่มาเยี่ยมเยียนก็ตื่นเต้นกับคลื่นยักษ์บนดวงอาทิตย์ วัตถุที่ถูกดึงดูดโดยมันหนีออกมาจากดวงอาทิตย์และไปถึงดวงดาวเป็นสายยาวรูปร่างคล้ายซิการ์ ดวงอาทิตย์นั้นประกอบด้วยก๊าซหนาแน่น ดังนั้นเมื่อมีความหนาแน่น พวกมันจึงไม่กระจายออกไป แต่เย็นลงและรวมตัวกันเป็นดาวเคราะห์ อย่างไรก็ตาม ดังที่นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน รัสเซลล์ แสดงให้เห็น สสารส่วนใหญ่ที่ถูกขับออกจากดวงอาทิตย์จะตกกลับลงมาหรือถูกพัดพาออกไปตามดาวฤกษ์ที่จากไป แต่จะไม่ก่อให้เกิดสิ่งที่คล้ายกับระบบดาวเคราะห์ที่มีอยู่

สมมติฐานสมัยใหม่เกี่ยวกับต้นกำเนิดของระบบสุริยะไม่สามารถคำนึงถึงคุณลักษณะทางกลของระบบสุริยะเพียงอย่างเดียวได้ พวกเขายังต้องคำนึงถึงข้อมูลทางกายภาพจำนวนมากเกี่ยวกับโครงสร้างของดาวเคราะห์และดวงอาทิตย์ด้วย ซึ่งแสดงให้เห็นอย่างน่าเชื่ออย่างยิ่งในผลงานของนักวิชาการ V.G. Fesenkov ผู้พัฒนาประเด็นเกี่ยวกับจักรวาลวิทยามาเป็นเวลา 35 ปี

พื้นที่ที่ระลึกพลังงานแสงอาทิตย์ของกาแล็กซี

ทฤษฎีนักวิชาการ โอ.ยู.ชมิดท์

ทฤษฎีซึ่งเป็นรากฐานที่นักวิชาการ O.Yu. Schmidt เป็นผู้วางนั้นได้รับการพัฒนามากที่สุดซึ่งเป็นสาเหตุที่ฉันนำเสนอ

O.Yu. Schmidt เล่าต่อจากข้อเท็จจริงที่ว่าสสารอุกกาบาตทั้งในรูปของชิ้นส่วนขนาดใหญ่ไม่มากก็น้อยและในรูปของฝุ่นนั้นพบอยู่มากมายในจักรวาล จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ เรารู้จักสสารอุกกาบาตนี้ในระบบสุริยะเท่านั้น แต่ตอนนี้เราพบมันในปริมาณมหาศาลในอวกาศระหว่างดวงดาว โดยส่วนใหญ่สสารอุกกาบาตจะถูกรวบรวมไว้ในเมฆจักรวาลขนาดมหึมา - ในเนบิวลาแสงกระจายและความมืดซึ่งมีก๊าซจำนวนมากเช่นกัน

ต่อจากนั้น การพิจารณาหลายประการทำให้นักวิทยาศาสตร์โซเวียต L.E. Gurevich และ A.I. Lebedinsky สรุปว่าสสารก่อนดาวเคราะห์มีองค์ประกอบของก๊าซและฝุ่น O.Yu. Schmidt เห็นด้วยกับแนวคิดเกี่ยวกับสถานะของสสารก่อนดาวเคราะห์นี้ แต่ย้ำว่า "บทบาทนำ" เป็นของฝุ่น

กลุ่มเมฆฝุ่นก๊าซ พร้อมด้วยดวงดาว เติมเต็มระบบดาวฤกษ์ของเรา - ดาราจักร และสสารของพวกมันกระจุกตัวอยู่ในระนาบสมมาตรของมัน - มุ่งหน้าสู่ระนาบเส้นศูนย์สูตรของดาราจักร ร่วมกับดวงดาว เมฆก๊าซ และฝุ่นมีส่วนร่วมในการหมุนรอบดาราจักรรอบแกนของมัน นอกจากการหมุนรอบใจกลางดาราจักรแล้ว ทั้งดาวฤกษ์และเมฆฝุ่นก๊าซยังมีการเคลื่อนที่ของตัวเอง ซึ่งนำไปสู่ความจริงที่ว่าดาวฤกษ์และเมฆทั้งสองเข้าใกล้กันหรือแยกออกจากกัน บางครั้งดาวฤกษ์ดวงหนึ่งหรืออีกดวงหนึ่งก็พุ่งเข้าสู่เนบิวลาฝุ่นก๊าซและเคลื่อนตัวผ่านเนบิวลานั้นไป เม็ดฝุ่นจำนวนมากตกลงบนดาวฤกษ์ขณะที่มันเคลื่อนผ่านเนบิวลา ในขณะที่เม็ดฝุ่นอื่นๆ ที่เปลี่ยนวงโคจรเนื่องจากแรงดึงดูดอันทรงพลังของดาวฤกษ์ ก็สามารถจับภาพและกลายเป็นดาวเทียมของมันได้ อย่างไรก็ตาม เพื่อให้การจับเกิดขึ้น จำเป็นต้องมีเงื่อนไขเอื้ออำนวยเป็นพิเศษ - ความเร็วสัมพัทธ์ของเม็ดฝุ่นลดลงเนื่องจากการดึงดูดของดาวฤกษ์ใกล้เคียง หรือดังที่ T.A. Agekyan แสดงไว้ เนื่องจากการชนกันของเม็ดฝุ่นซึ่งกันและกัน . ในกรณีที่ "ประสบความสำเร็จ" ตามสมมติฐานของชมิดต์ ดาวเทียมจำนวนมากเหล่านี้จะไม่ทิ้งมันไปแม้ว่าจะออกจากเนบิวลาแล้วก็ตาม ดาวฤกษ์พบว่าตัวเองถูกล้อมรอบด้วยเมฆก๊าซและฝุ่นละอองขนาดมหึมา ซึ่งอธิบายวงโคจรต่างๆ รอบๆ ดาวฤกษ์ได้ ต่อมา O.Yu. Schmidt เชื่อว่ามีความเป็นไปได้มากกว่าที่เมฆจะถูกจับจากตัวกลางที่กระจัดกระจายซึ่งดวงอาทิตย์กำเนิดขึ้นมาเอง

เมฆที่ก่อตัวรอบๆ ดวงดาวค่อยๆ กลายเป็นรูปร่างคล้ายเลนส์ การหมุนเวียนของอนุภาคที่อยู่รอบๆ ดาวฤกษ์นั้นเกิดขึ้นเป็นส่วนใหญ่ แม้ว่าจะไม่ใช่เฉพาะในทิศทางเดียว (ในมุมเล็กๆ ซึ่งกันและกัน) เนื่องจากชั้นฝุ่นถูกดาวทะลุผ่านเข้าไป ไม่สามารถเป็นเนื้อเดียวกันได้อย่างสมบูรณ์

ในดาวฤกษ์ดังกล่าวที่ล้อมรอบด้วยเมฆฝุ่นก๊าซรูปร่างเลนส์ O.Yu Schmidt มองเห็นดวงอาทิตย์ของเราในช่วงเวลาก่อนการก่อตัวของดาวเคราะห์

ในกลุ่มฝุ่นที่หมุนรอบดวงอาทิตย์ในวงโคจรที่ตัดกันและยาวและเอียงต่างกัน การชนกันเกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และสิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าการเคลื่อนที่ของพวกมันอยู่ในค่าเฉลี่ย โดยเข้าใกล้วงกลมและนอนอยู่ในระนาบใกล้กัน เป็นผลให้ดิสก์ฝุ่นก๊าซโผล่ออกมาจากเมฆรอบดวงอาทิตย์ บางลงแต่หนาแน่นมากขึ้น ชั้นอนุภาคหนาแน่นในส่วนใกล้กับดวงอาทิตย์ดูดซับความร้อนของมัน ดังนั้น ไกลจากดวงอาทิตย์ภายในจานจึงเย็นมาก และก๊าซก็แข็งตัวบนอนุภาคฝุ่น สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลจากดวงอาทิตย์จึงมีก๊าซมากกว่าดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้มัน แนวคิดนี้ตลอดจนทฤษฎีวิวัฒนาการของเมฆได้รับการพัฒนาโดย L.E. Gurevich และ A.I. Lebedinsky และ O.Yu. Schmidt พบว่าภาพวิวัฒนาการของเมฆของพวกเขามีแนวโน้มมากกว่าภาพที่เขาวาดไว้ก่อนหน้านี้ ภาพทางคณิตศาสตร์ที่พัฒนาแล้วของวิวัฒนาการของคลาวด์ แม้ว่าจะมีสมมติฐานเพิ่มเติมจำนวนหนึ่ง แต่ก็สามารถเรียกได้ว่าเป็นทฤษฎีที่อยู่ภายในกรอบของสมมติฐานของชมิดท์ สมมติฐานหลักของชมิดต์คือข้อสันนิษฐานที่ว่าดาวเคราะห์เกิดขึ้นจากเมฆอนุภาคเย็น และบทบาทหลักในนั้นคือพฤติกรรมของเม็ดฝุ่นแข็งและการสันนิษฐานว่าเมฆถูกจับโดยดวงอาทิตย์ และยิ่งไปกว่านั้น เมื่อดาวเคราะห์ดวงหลังนี้ ได้ถูกสร้างขึ้นอย่างสมบูรณ์แล้ว

ภาพเพิ่มเติมของวิวัฒนาการของจานฝุ่นก๊าซมีการนำเสนอโดยย่อดังนี้ ในเมฆอัดแน่น ความเข้มข้นของฝุ่นเกิดขึ้น ซึ่งการชนกันของเม็ดฝุ่นทำให้เกิดการรวมตัวกันเป็นวัตถุแข็งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใกล้เคียงกับดาวเคราะห์น้อยในปัจจุบัน พวกมันจำนวนมากชนกันและกระจัดกระจาย แต่อันที่ใหญ่กว่านั้นคือ "เอ็มบริโอ" ของดาวเคราะห์ รอดชีวิตและดูดซับเศษชิ้นส่วนและฝุ่นที่อยู่รอบๆ เอาไว้ ในตอนแรกพวกมันจะเกาะติดพวกมันระหว่างการชน และจากนั้นก็มากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากแรงดึงดูดของพวกมัน เอ็มบริโอหนาแน่นของดาวเคราะห์ถูกล้อมรอบด้วยฝูงวัตถุและชิ้นส่วนของพวกมัน หมุนรอบพวกมัน และในระหว่างการรวมตัวของพวกมัน ก็ให้กำเนิดดาวเทียมของดาวเคราะห์ในลักษณะเดียวกับที่ดาวเคราะห์เหล่านี้เกิดขึ้น

จากรูปร่างเลนส์ของเนบิวลาที่ล้อมรอบดวงอาทิตย์ และจากความเด่นของการเคลื่อนที่ในนั้น ขนานกันและมุ่งไปในทิศทางเดียวกัน ลักษณะเฉพาะหลักของโครงสร้างระบบสุริยะจะตามมาทันที: การหมุนของ ดาวเคราะห์ทุกดวงที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ไปในทิศทางเดียวกัน มีมุมเล็กๆ ระหว่างระนาบของวงโคจร ตลอดจนวงโคจรที่มีรูปร่างเกือบเป็นวงกลม

การหมุนของดาวเคราะห์รอบแกนของพวกมัน ซึ่งทฤษฎีก่อนหน้านี้ไม่สามารถอธิบายได้ ทฤษฎีของชมิดต์อธิบายได้ดังต่อไปนี้ ภายใต้อิทธิพลของอุกกาบาตที่ตกลงมาบนโลก มันควรจะเริ่มหมุนและยิ่งไปกว่านั้นในทิศทางเดียวกันกับที่มันหมุนรอบดวงอาทิตย์ หากโดยบังเอิญในพื้นที่ที่ดาวเคราะห์ก่อตัว อุกกาบาตที่มีวงโคจรที่ยืดออกเล็กน้อยและเอียงเล็กน้อยกับระนาบเฉลี่ยของระบบสุริยะนั้นไม่โดดเด่นเพียงพอ ดาวเคราะห์ก็สามารถหมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามได้ ซึ่งอธิบายสิ่งที่ทราบกันดี กรณีเช่นนี้ - การหมุนของดาวยูเรนัส .

ที่นี่ฉันได้ให้ความคิดเพียงข้อเดียวเท่านั้นซึ่งมีการพัฒนามากที่สุดในบรรดาสมมติฐานเกี่ยวกับจักรวาลวิทยามากมาย ไม่มีมุมมองเดียวเกี่ยวกับกระบวนการกำเนิดดาวเคราะห์และดาวเทียม

ต้นกำเนิดของชีวิต

ปัญหาของชีวิตในอวกาศเป็นหนึ่งในปัญหาที่น่าสนใจและได้รับความนิยมมากที่สุดในวิทยาศาสตร์แห่งจักรวาลซึ่งเป็นข้อกังวลมายาวนานไม่เพียง แต่สำหรับนักวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงทุกคนด้วย แม้แต่ J. Bruno และ M. Lomonosov ก็แนะนำโลกที่มีคนอาศัยอยู่จำนวนมาก การศึกษาชีวิตในจักรวาลเป็นหนึ่งในภารกิจที่ยากที่สุดที่มนุษยชาติเคยเผชิญมา

ข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับชีวิตนอกโลกเป็นเพียงสมมุติฐานเท่านั้น ดังนั้นวินัยทางวิทยาศาสตร์ "exobiology" จึงมีส่วนร่วมในการศึกษาเชิงลึกเกี่ยวกับรูปแบบทางชีวภาพและปรากฏการณ์ของจักรวาล

ดังนั้นการวิจัยเกี่ยวกับรูปแบบสิ่งมีชีวิตในจักรวาลจากนอกโลกจะช่วยให้บุคคลเข้าใจสาระสำคัญของชีวิตได้ประการแรก กล่าวคือ สิ่งที่แยกสิ่งมีชีวิตทุกชนิดออกจากธรรมชาติอนินทรีย์ ประการที่สอง เพื่อค้นหาวิธีการกำเนิดและการพัฒนาของชีวิต และประการที่สาม เพื่อค้นหาสถานที่และบทบาทของมนุษย์ในจักรวาล ตอนนี้สามารถพิจารณาได้อย่างชัดเจนว่าสิ่งมีชีวิตบนโลกของเราเกิดขึ้นในอดีตอันไกลโพ้นจากสสารอนินทรีย์ที่ไม่มีชีวิตภายใต้เงื่อนไขภายนอกบางประการ จากเงื่อนไขเหล่านี้สามารถแยกแยะเงื่อนไขหลักได้สามประการ ประการแรก นี่คือการมีอยู่ของน้ำ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิต หรือเซลล์ที่มีชีวิต ประการที่สอง การปรากฏตัวของบรรยากาศก๊าซที่จำเป็นสำหรับการแลกเปลี่ยนก๊าซของร่างกายกับสภาพแวดล้อมภายนอก จริงอยู่ที่เราสามารถจินตนาการถึงสภาพแวดล้อมอื่นได้ เงื่อนไขที่สามคือการปรากฏอยู่บนพื้นผิวของเทห์ฟากฟ้าที่กำหนดในช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสม พลังงานภายนอกยังเป็นสิ่งจำเป็นในการสังเคราะห์โมเลกุลของสิ่งมีชีวิตจากโมเลกุลอินทรีย์ดั้งเดิม: พลังงานของรังสีคอสมิกหรือรังสีอัลตราไวโอเลตหรือพลังงานของการปล่อยประจุอิเล็กทรอนิกส์ พลังงานภายนอกยังจำเป็นสำหรับชีวิตต่อไปของสิ่งมีชีวิตอีกด้วย เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตในคราวเดียวพัฒนาขึ้นตามธรรมชาติในช่วงวิวัฒนาการของโลก ไม่มีเหตุผลที่จะเชื่อได้ว่าพวกมันไม่สามารถก่อตัวขึ้นได้ในระหว่างการพัฒนาเทห์ฟากฟ้าอื่นๆ

มีการเสนอสมมติฐานหลายประการเกี่ยวกับเรื่องนี้ นักวิชาการ A.I. โอภารินทร์เชื่อว่าชีวิตควรจะปรากฏขึ้นเมื่อพื้นผิวโลกของเราเป็นมหาสมุทรที่ต่อเนื่องกัน อันเป็นผลมาจากการรวมกันของ C 2 CH 2 และ N 2 สารประกอบอินทรีย์ที่ง่ายที่สุดก็เกิดขึ้น จากนั้นในน้ำของมหาสมุทรปฐมภูมิโมเลกุลของสารประกอบเหล่านี้จะรวมกันและแข็งแรงขึ้นทำให้เกิดสารละลายที่ซับซ้อนของสารอินทรีย์ ในระยะที่สาม โมเลกุลเชิงซ้อนเกิดขึ้นจากสภาพแวดล้อมนี้ซึ่งก่อให้เกิดสิ่งมีชีวิตปฐมภูมิ Oro และ Fesenkov สังเกตว่าดาวหางและอุกกาบาตสามารถเป็นพาหะที่มีลักษณะเฉพาะได้ หากไม่ใช่สิ่งมีชีวิต อย่างน้อยก็อาจเป็นองค์ประกอบเริ่มต้นของมัน อย่างไรก็ตาม หากเราไม่ได้เข้าไปในพื้นที่ที่ใกล้เคียงกับจินตนาการและยังคงอยู่บนพื้นฐานของข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์ที่มีการกำหนดไว้อย่างมั่นคงเท่านั้น จากนั้นเมื่อค้นหาสิ่งมีชีวิตบนเทห์ฟากฟ้าอื่น ๆ เราจะต้องเริ่มจากสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับชีวิตทางโลกก่อน

ค้นหาอารยธรรมนอกโลก

การปรากฏตัวของสิ่งมีชีวิตนอกโลกในทุกระดับของการพัฒนาถือเป็นปรากฏการณ์ที่น่าทึ่งในตัวมันเอง แต่การค้นหาชีวิตยังดำเนินการในระดับจิตใจที่สูงกว่าในลักษณะอื่นด้วย เหตุผลเกี่ยวข้องกับแนวคิดเรื่องอารยธรรม ขณะนี้ไม่สามารถตัดการมีอยู่ของอารยธรรมนอกโลก (ECs) ได้ ซึ่งทำให้เกิดความหวังและความปรารถนาของนักวิทยาศาสตร์ในการสร้างการติดต่อกับพวกเขา

วิธีหนึ่งในการค้นหา EC คือดาราศาสตร์วิทยุ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการส่งสัญญาณวิทยุจากโลกไปยังพื้นที่บางส่วนของจักรวาล สัญญาณประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับมนุษย์โลกและอารยธรรมของเรา คำถามเกี่ยวกับธรรมชาติของอารยธรรมอื่น และข้อเสนอเพื่อสร้างการติดต่อซึ่งกันและกัน

วิธีที่สองสาธิตโดยการยิงสถานีอวกาศอัตโนมัติเพื่อศึกษาดาวเคราะห์ชั้นนอกของระบบสุริยะ “ผู้บุกเบิก” และ “นักเดินทาง” ซึ่งเมื่อคาดว่าจะพบกับ EC (บินผ่านดาวเคราะห์ชั้นนอกและไปสิ้นสุดในอวกาศระหว่างดวงดาว) จะนำข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับอารยธรรมของเรา ความปรารถนาดีของมนุษย์ต่างดาว กล่าวคือ ในกรณีที่มีการพบกันของยานพาหนะทางโลก CC จะสามารถถอดรหัสข้อความของมนุษย์ต่างดาวได้ และบางทีอาจจะต้องการ ที่จะเข้ามาติดต่อกับเรา

ปัญหาทางปรัชญาและโลกทัศน์ของวิวัฒนาการทางจักรวาลวิทยา

การเกิดขึ้นและพัฒนาการของจักรวาลวิทยาเชิงสัมพัทธภาพสมัยใหม่มีความสำคัญทางอุดมการณ์อย่างมาก มันได้เปลี่ยนความคิดก่อนหน้านี้ของเราเกี่ยวกับภาพทางวิทยาศาสตร์ของโลกไปอย่างมาก สิ่งที่รุนแรงอย่างยิ่งคือการค้นพบสิ่งที่เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงสีแดงซึ่งบ่งบอกถึงการขยายตัวของจักรวาล ข้อเท็จจริงนี้ไม่สามารถละเลยได้เมื่อสร้างแบบจำลองทางจักรวาลวิทยา การพิจารณาว่าจักรวาลไม่มีที่สิ้นสุดหรือจำกัดนั้นขึ้นอยู่กับการศึกษาเชิงประจักษ์เฉพาะเจาะจง และประการแรก ขึ้นอยู่กับการกำหนดความหนาแน่นของสสารในจักรวาล อย่างไรก็ตาม การประเมินความหนาแน่นของการกระจายตัวของสสารในจักรวาลต้องเผชิญกับปัญหาร้ายแรงที่เกี่ยวข้องกับการมีอยู่ของสสารที่ซ่อนอยู่ (มองไม่เห็น) ในรูปแบบของเมฆมืดของสสารจักรวาล แม้ว่ายังไม่มีข้อสรุปที่แน่ชัดว่าจักรวาลมีขอบเขตหรือไม่มีที่สิ้นสุด แต่หลักฐานมากมายดูเหมือนจะสนับสนุนแบบจำลองที่ไม่มีที่สิ้นสุด ไม่ว่าในกรณีใด แบบจำลองดังกล่าวจะสอดคล้องกับจักรวาลที่กำลังขยายตัวอย่างไม่สิ้นสุดได้ดีกว่า แบบจำลองปิดจะถือว่าการสิ้นสุดของการขยายดังกล่าวและการสันนิษฐานของการบีบอัดที่ตามมา ข้อเสียเปรียบพื้นฐานของแบบจำลองนี้คือ วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ยังไม่มีข้อเท็จจริงใดๆ ที่ยืนยันการบีบอัดดังกล่าว นอกจากนี้ ผู้สนับสนุนจักรวาลปิดยอมรับว่าวิวัฒนาการของจักรวาลเริ่มต้นด้วย "บิ๊กแบง" ท้ายที่สุด ปัญหาในการประมาณความหนาแน่นของการกระจายตัวของสสารและค่าที่เกี่ยวข้องของความโค้งของกาล-อวกาศยังคงไม่ได้รับการแก้ไข

ปัญหาสำคัญยังคงประมาณอายุของจักรวาลซึ่งกำหนดโดยระยะเวลาของการขยายตัว หากการขยายตัวของเอกภพเกิดขึ้นด้วยความเร็วคงที่ ซึ่งปัจจุบันเท่ากับ 75 กม./วินาที ดังนั้น เวลาที่ผ่านไปนับตั้งแต่จุดเริ่มต้นของ "บิ๊กแบง" จะเท่ากับ 13 พันล้านปี อย่างไรก็ตาม มีเหตุผลที่ทำให้เชื่อได้ว่าการขยายตัวของบริษัทกำลังชะลอตัวลง เมื่อนั้นอายุของจักรวาลก็จะน้อยลง ในทางกลับกัน ถ้าเราถือว่าการมีอยู่ของพลังจักรวาลวิทยาที่น่ารังเกียจ อายุของจักรวาลก็จะยิ่งใหญ่ขึ้น

ปัญหาที่สำคัญยังเกี่ยวข้องกับการพิสูจน์แบบจำลอง "ร้อน" ในระยะแรกในภูมิภาคเอกพจน์ เนื่องจากความหนาแน่นและอุณหภูมิที่สมมติไม่เคยถูกสังเกตหรือวิเคราะห์ในฟิสิกส์ดาราศาสตร์สมัยใหม่ แต่การพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ยังคงดำเนินต่อไป และมีเหตุผลที่จะหวังว่าปัญหาที่ยากที่สุดเหล่านี้จะได้รับการแก้ไขเมื่อเวลาผ่านไป

บทสรุป

เรารู้โครงสร้างของจักรวาลในอวกาศขนาดมหึมาซึ่งใช้เวลาหลายพันล้านปีแสงในการเคลื่อนที่ แต่ความคิดที่อยากรู้อยากเห็นของบุคคลนั้นพยายามที่จะเจาะลึกลงไปอีก อะไรอยู่นอกเหนือขอบเขตของภูมิภาคที่สังเกตได้ของโลก? จักรวาลมีปริมาตรอนันต์หรือไม่? และการขยายตัว - เหตุใดจึงเริ่มต้นและจะดำเนินต่อไปในอนาคตหรือไม่? มวล “ที่ซ่อนอยู่” มีต้นกำเนิดมาจากอะไร? และสุดท้าย ชีวิตที่ชาญฉลาดเริ่มต้นในจักรวาลได้อย่างไร?

มันมีอยู่ที่อื่นนอกจากโลกของเราไหม? ยังไม่มีคำตอบสุดท้ายและครบถ้วนสำหรับคำถามเหล่านี้

จักรวาลไม่มีที่สิ้นสุด ความกระหายในความรู้ยังไม่เหน็ดเหนื่อย ทำให้ผู้คนถามคำถามใหม่ๆ เกี่ยวกับโลกมากขึ้นเรื่อยๆ และพยายามค้นหาคำตอบอย่างต่อเนื่อง

รายการอ้างอิงที่ใช้

Vorontsov-Velyaminov B.A. “ บทความเกี่ยวกับจักรวาล”, M.: “ วิทยาศาสตร์” 2519

Dagaev M.M., Charugin V.M. อ่านหนังสือเกี่ยวกับดาราศาสตร์ อ.: “การตรัสรู้”, 2531

คาซูตินสกี้ วี.วี. “ ดาราศาสตร์จักรวาลปรัชญา”, M.: “ Znanie” 2515

Mizgun Yu. G. อารยธรรมนอกโลก อ.: นิเวศวิทยาและสุขภาพ, 2536.

โนวิคอฟ ไอ.ดี. วิวัฒนาการของจักรวาล อ.: “วิทยาศาสตร์”, 2533.

โปปอฟ เอส.บี. รังสีซีเอ็มบี บทความเกี่ยวกับเซิร์ฟเวอร์ Star Fox, http://www.starfox.telecom.nov.ru/

โพสต์บน Allbest.ru

เอกสารที่คล้ายกัน

คอสโมโกนีเป็นสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาต้นกำเนิดและพัฒนาการของวัตถุท้องฟ้า ได้แก่ กาแล็กซี ดวงดาว และดาวเคราะห์ สมมติฐานของลาปลาซ ชมิดต์ และยีนส์เกี่ยวกับกำเนิดระบบสุริยะ โยฮันเนส เคปเลอร์ และกฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ของเขา กฎแห่งแรงโน้มถ่วงสากล

งานสร้างสรรค์เพิ่มเมื่อ 23/05/2552


การวิเคราะห์โครงสร้างระบบสุริยะ สมมติฐานเกี่ยวกับกำเนิดของระบบสุริยะ ทฤษฎีสงฆ์ของลาปลาซ, คานท์ โมเมนตัมของระบบเครื่องกล สมมติฐานเกี่ยวกับการเกิดขึ้นของดวงอาทิตย์จากเนบิวลาก๊าซ ต้นกำเนิดของดาวเคราะห์ภาคพื้นดินและก๊าซยักษ์

งานหลักสูตรเพิ่มเมื่อ 01/06/2015


การวิเคราะห์ความผิดปกติของระบบสุริยะ กระบวนการก่อตัวของระบบดาวเคราะห์ของดวงดาวในกาแลคซีกังหันซึ่งเกิดขึ้นจากการดีดสสารออกจากแกนกลางของกาแลคซี ภาพรวมโดยย่อของสมมติฐานที่มีอยู่ ลักษณะผิดปกติของดาวศุกร์

บทความเพิ่มเมื่อวันที่ 28/08/2013


ลักษณะและการวิเคราะห์สมมติฐานต่างๆ เกี่ยวกับการก่อตัวของระบบสุริยะ ด้านบวกและด้านลบ ตลอดจนแก่นแท้ของทฤษฎีชมิดต์ที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป การแสดงออกของการพึ่งพาเชิงประจักษ์โดยรูปแบบการกระจายระยะห่างของดาวเคราะห์จากดวงอาทิตย์

บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 21/12/2552


สมมติฐานเกี่ยวกับการกำเนิดของระบบสุริยะ ทฤษฎีสมัยใหม่เกี่ยวกับการกำเนิดระบบสุริยะ ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของระบบดาวเคราะห์ของเรา ดาวเคราะห์ยักษ์ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน ดาวพลูโต

บทคัดย่อเพิ่มเมื่อ 21/03/2547


ปัญหาที่เก่าแก่ที่สุดของการกำเนิดระบบสุริยะ การกำเนิดของสมมติฐานเชิงวิวัฒนาการเกี่ยวกับจักรวาลสำหรับการก่อตัวของดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ และวัตถุอื่นๆ กำเนิดของสสารของระบบสุริยะ วิธีกำเนิดวัตถุ และวิธีการกำเนิดโครงสร้างทางกล

บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 28/02/2010


การศึกษาของจักรวาล โครงสร้างของกาแล็กซี ประเภทของกาแล็กซี โลกเป็นดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ โครงสร้างของโลก การขยายตัวของ Metagalaxy ความอุดมสมบูรณ์ขององค์ประกอบทางเคมีในจักรวาล วิวัฒนาการของจักรวาล การก่อตัวของดาวฤกษ์และกาแล็กซี

บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 12/02/2549


ต้นกำเนิดของระบบสุริยะ สมมติฐานของคานท์-ลาปลาซ, ยีนส์-วูล์ฟสัน, ชมิดต์-ลิตเติลตัน อิทธิพลของกิจกรรมแสงอาทิตย์ต่อกระบวนการภาคพื้นดิน การเกิดขึ้นและพัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก ประวัติศาสตร์ยุคแรกและประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยา พลังงานแสงอาทิตย์ของโลกอินทรีย์

บทคัดย่อเพิ่มเมื่อ 05/05/2552


กำเนิดและพัฒนาการของดาราจักรและดาวฤกษ์ ฝุ่นระหว่างดวงดาวในอวกาศกาแล็กซี่ สาเหตุของการปรากฏและกระบวนการก่อตัวของดาวฤกษ์ดวงใหม่ แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับกระบวนการพัฒนาและกำเนิดของกาแลคซี การดำรงอยู่ของกาแลคซีคู่

การนำเสนอเพิ่มเมื่อ 20/04/2555


เป็นเวลาสองศตวรรษแล้วที่ปัญหาการกำเนิดของระบบสุริยะสร้างความกังวลให้กับนักคิดที่โดดเด่นบนโลกของเรา ปัญหานี้ได้รับการศึกษาโดยกาแล็กซีของนักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์แห่งศตวรรษที่ 19 และ 20 เริ่มต้นจากนักปรัชญาคานท์และนักคณิตศาสตร์ลาปลาซ