Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Математика Математика

Микроволновый фон космоса как суммарное излучение всех звезд

Совок большой.
Длина 21,5 см. Расцветка в ассортименте, без возможности выбора.
21 руб
Раздел: Совки
Гуашь "Классика", 12 цветов.
Гуашевые краски изготавливаются на основе натуральных компонентов и высококачестсвенных пигментов с добавлением консервантов, не
170 руб
Раздел: 7 и более цветов
Чашка "Неваляшка".
Ваши дети во время приёма пищи вечно проливают что-то на ковёр и пол, пачкают руки, а Вы потом тратите уйму времени на выведение пятен с
222 руб
Раздел: Тарелки

Микроволновый фон космоса как суммарное излучение всех звезд Николай Жук г. Харьков, Украина Показано, что микроволновое фоновое излучение космоса может быть суммарным излучением всех звёзд стационарной Вселенной при наличии пространственной диссипации энергии электромагнитных волн. Выведена формула температуры этого излучения, показан чернотельный характер его спектра и совместимость закона распространения электромагнитных волн с диаграммой Хаббла. Приведены количественные оценки суммарного излучения и показано их соответствие характеристикам реально наблюдаемого микроволнового фонового излучения. Введение Современные представления о Вселенной базируются на открытиях красного смещения в спектрах излучения галактик, пропорционального расстоянию до них (Э. Хаббл, 1929 г.), и микроволнового фонового излучения космоса с температурой 2,7 К (А. Пензиас и Р. Вильсон, 1965 г.). Первое из них было истолковано на основе эффекта Доплера как взаимное удаление галактик друг от друга, т. е. расширение Вселенной, а второе — как остывший электромагнитный остаток (реликт) Большого Взрыва, который якобы произошёл 20 млрд. лет тому назад и привёл в движение все массы Вселенной. Однако последние исследования показывают, что указанные открытия ни порознь, ни в совокупности не являются достаточным основанием для такого заключения. Так, в работах обоснована стационарная модель Вселенной, в рамках которой показано, что Вселенная не может быть консервативной системой, и что в ней должна существовать диссипация энергии при движении материальных тел и распространении полей за счёт глобального гравитационного взаимодействия со всеми массами Вселенной. По отношению к свету диссипация энергии должна проявляться в виде уменьшения частоты по закону , (1) где: — начальная и конечная частоты света; — пройденное светом расстояние; — радиус гравитационных взаимодействий, который, в свою очередь, определяется по формуле (2) и зависит от скорости света , гравитационной постоянной и средней плотности Вселенной . Здесь не будет обсуждаться правильность или ошибочность вышеуказанного закона, а будет показано, что наличие такого закона не противоречит наблюдаемой картине мира и, в частности, существованию микроволнового фонового излучения космоса. 1. Температура суммарного излучения звёзд Как известно, полный световой поток источника света — это поток света сквозь произвольную замкнутую поверхность, охватывающую источник света. При этом сила света точечного источника или средняя сферическая сила света равна . (3) Учитывая формулу (1), условимся называть светимостью источника света полный световой поток сквозь поверхность, охватывающую источник света на предельно малом расстоянии, которым можно пренебречь при проведении последующих рассуждений. Поскольку указанному выше сдвигу подвергаются все частоты спектра излучения источника, то, очевидно, полный поток излучения любого космического источника на расстоянии от него будет равен , (4) а сила излучения будет определяться выражением . (5) При таком подходе освещённость некоторой единичной поверхности от такого источника будет составлять величину , (6) где — угол между направлением потока излучения и нормалью к поверхности.

Рис. 1. К определению освещённости от слоя звёзд Теперь можно определить освещённость любой поверхности от всех звёзд Вселенной, находящихся с одной стороны от неё. Для начала выделим в бесконечном пространстве сферически-симметричный слой звёзд на расстоянии от поверхности в точке 0, как показано на рис. 1. В указанном слое, в свою очередь, выделим кольцевой слой звёзд с угловой шириной , толщиной и раствором . Световой поток от этого кольцевого слоя звёзд на расстоянии будет определяться выражением , (7) где: теперь обозначает светимость средней звезды; — среднее количество звёзд в кольце, которое, в свою очередь, определяется по формуле , (8) где: — средняя масса звезды; — доля звёзд в средней плотности Вселенной . Учитывая, что , (9) получаем . (10) Световой поток от всего слоя будет равен интегралу: . (11) Суммарный же световой поток от всех звёзд полусферы получится путём интегрирования (11) по расстоянию от нуля до бесконечности: . (12) Поскольку существует связь между интегральной излучательной способностью материального тела и его температурой в соответствии с формулой , (13) где — постоянная Стефана-Больцмана, то температура суммарного излучения всех звёзд Вселенной будет определяться выражением . (14) Известно, что масса средней звезды равна примерно 0,4 массы Солнца. Тогда, если в формулу (14) подставить значения этой массы кг и соответствующую ей светимость звезды Вт, , а также Вт.м-2.К-4 и значение кг/м3 (т. е. ), то для температура равновесного излучения всех звёзд будет равна К, что согласуется с реальными измерениями этой величины ( К). 2. Спектр суммарного излучения звёзд Как известно, спектр наблюдаемого микроволнового фонового излучения соответствует спектру излучения абсолютно чёрного тела. Распределение же энергии в спектре излучения абсолютно чёрного тела в зависимости от частоты и температуры тела описывается формулой Планка , (15) где: — постоянная Планка; — постоянная Больцмана. Существует несколько способов вывода формулы (15), но в настоящее время практически общепринят способ, в основе которого лежит распределение Гиббса. Согласно данному распределению, в состоянии теплового равновесия вероятность обнаружить любое состояние частиц макроскопического тела определяется только их полной энергией. Вероятность обнаружить состояние частиц с полной энергией из интервала () равна . (16) Если из (1) мы рассмотрим функцию , (17) то обнаружим полную аналогию исходных позиций при выводе формулы распределения энергии в спектре излучения абсолютно чёрного тела и формулы спектральной плотности суммарной энергии излучения всех тел Вселенной. Поскольку каждая звезда имеет свой спектр электромагнитного излучения, подчиняющийся формуле (15), то для облегчения рассуждений можно усреднить (унифицировать) все звёзды. С другой стороны, чем дальше находится сферически-симметричный слой пространства Вселенной с вкрапленными в него звёздами, тем больше его спектр сдвинут в длинноволновую сторону в соответствии с законом (1). Поэтому конечный результат будет представлять собой интеграл , (18) где — функция, зависящая от массы и светимости средней звезды, а также от средней плотности Вселенной; — температура этой осреднённой звезды.

Для численного исследования поведения интеграла (18) удобнее воспользоваться системой координат, в которой все его постоянные параметры равны 1, т. е. представить интеграл в виде . (19) Рис. 2. Спектр суммарного излучения звёзд (в условных единицах) Численные исследования показали, что распределение (19) носит характер спектральной плотности излучения абсолютно чёрного тела (рис. 2). Более того, оно точно (в пределах точности численного интегрирования) аппроксимируется функцией , (20) которая в соответствующей системе координат тождественна закону Планка (15). Таким образом, приведенные рассуждения показали, что и с этой стороны закон распространения света (1) согласуется с реальными наблюдениями микроволнового фонового излучения космоса. 3. Теоретическая диаграмма Хаббла Как известно, связь абсолютной звёздной величины с видимой звёздной величиной и расстоянием до галактики в парсеках выражается зависимостью . (21) В астрономии видимую звёздную величину небесного светила и освещённость единичной поверхности, перпендикулярной световому потоку, принято связывать зависимостью , (22) где — звёздная величина, соответствующая освещённости в 1 люкс. Поскольку освещенность (блеск) поверхности, перпендикулярной направлению на источник света, и светимость источника с учётом закона распространения света (1) связаны зависимостью , (23) а расстояние до галактики и красное смещение — функцией, которая вытекает из (1), , (24) то, подставив (24) в (23), а (23) — в (22), после преобразований находим , (25) где (26) является некоторой постоянной величиной, если рассматривать как математическое ожидание светимости объектов галактического масштаба. После подстановки примерного значения средней светимости галактических объектов Вт и м получаем . С другой стороны, если же в (21) подставить закон Хаббла ( -скорость “разбегания” галактик) (27) и линейное приближение эффекта Доплера , ( 28) то получится взаимосвязь звёздной величины m с красным смещением z и постоянной Хаббла H . (29) Поскольку измерения производятся, как правило, для каких-то одинаковых объектов (определённых типов галактик, звёздных скоплений, ярчайших звёзд), то для каждого из них сумма также будет являться постоянной величиной. И действительно, результаты измерений красных смещений спектров излучения галактик в своей наиболее достоверной части дают следующую формулу , (30) где скорость света берётся в км/с. После выведения из-под знака логарифма скорости света данное выражение принимает вид . (31) Таким образом, можно считать, что мы имеем теоретически выведенное выражение (25) и найденное из наблюдений его линейное приближение (31). Действительно, разложение в ряды входящих в (25) компонентов и ограничение длины рядов только линейными членами, показывает, что (31) действительно является линейным приближением для (25). Правые части обеих вышеуказанных зависимостей приведены к одинаковому виду, при котором каждая из них состоит из суммы функции от z и некоторой константы. Поэтому естественно считать, что данные константы равны друг другу, т. е. что A=21,68, как это следует из наблюдений.

С другой стороны, из статистического анализа результатов наблюдений следует, что среди рентгеновских источников почти нет объектов, мощность излучения которых была бы 10341035 эрг/с. Если бы это было не так, то в Галактике наряду со сравнительно яркими источниками наблюдалось бы значительно большее количество слабых. Таким образом, рентгеновские звезды образуют в Галактике довольно ограниченную по мощности (10391038 эрг/с) и по численности ( 100 объектов) популяцию. Это означает, что большая часть всех существующих в Галактике рентгеновских звезд уже наблюдается. Подтверждением вывода о малочисленности рентгеновских звезд являются результаты наблюдения рентгеновского излучения от туманности Андромеды, которая регистрируется как довольно слабый источник. Как известно, эта туманность представляет собой гигантскую спиральную звездную систему, во многих отношениях сходную с нашей Галактикой. Учитывая, что туманность Андромеды удалена от нас на расстояние около 600P000 пс, можно найти по измеренной величине потока суммарную мощность всех находящихся в ней рентгеновских источников, которая оказывается около 2 1039 эрг/с

1. Химический состав звезд

2. Основные звездные характеристики. Рождение звезд

3. Звезды

4. Рождение звезд

5. Сверхновые звезды

6. Что такое звезды
7. Строение и эволюция звезд и планет
8. Характеристика звезд

9. Типы Звезд

10. Строение и эволюция звезд и планет

11. Важнейшие достижения в освоении космоса

12. Освоение космоса

13. Тросовые системы в космосе

14. Освоение человеком космоса

15. Людвиг фон Мизес. Бюрократия. Запланированный хаос

16. Теоретические аспекты между бюджетами всех уровней с помощью деятельности Федерального Казначейства

Набор подарочный "Камни для виски в мешочке", 2 штуки, 2,5х2,5 см.
Набор подарочный: камни для виски в холщовом мешочке. Талькомагнезит можно использовать для резьбы, т.к. он мягкий и не крошится, из него
1880 руб
Раздел: Аксессуары для вина
Набор "Учимся считать. Числовой ряд до 20".
Новый уникальный комплект для быстрого обучения детей счету от института Эриксона - ведущего европейского центра коррекционной
1069 руб
Раздел: Счетные наборы, веера
Магнитофончик "Мульти-пульти".
С магнитофончиком "Мульти-пульти" можно устроить настоящую дискотеку! Слушай 16 песенок ("Весёлая карусель",
340 руб
Раздел: Прочие

17. Project of decoding of "The Stermer Effect" (Сигналы из космоса, серии Штермера)

18. Преферанс во всех видах

19. Бридж во всех видах

20. Писательская звезда Аркадия Аверченко

21. Николай II. Исторический портрет на фоне эпохи

22. Отто фон Бисмарк и его роль в образовании Германской империи
23. Трансляция всех модификаций команд add и cmp
24. НАХОЖДЕНИЕ ВСЕХ ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫХ КОРНЕЙ АЛГЕБРАИЧЕСКОГО МНОГОЧЛЕНА МЕТОДОМ ДЕЛЕНИЯ ОТРЕЗКА ПОПОЛАМ (БИСЕКЦИИ) И МЕТОДОМ ХОРД И КАСАТЕЛЬНЫХ С УКАЗАННОЙ ТОЧНОСТЬЮ И УЧЕТОМ ВОЗМОЖНОЙ КРАТНОСТИ КОРНЕЙ

25. Тепловое излучение, его характеристики и их измерение

26. Влияние природного радиоактивного фона на здоровье человека

27. Расчет характеристик канала вывода СИ (синхротронного излучения)

28. Детектор излучения сотового телефона

29. Гамма-излучение

30. Защита от электромагнитных излучений

31. Атмосферное излучение

32. Роль многократной ионизации в действии излучения

Подгузники Libero Comfort (5+), Maxi+, 10-16 кг, 56 штук.
Тянущиеся боковики и эластичный поясок FreeFlex обеспечивают более плотное прилегание подгузника, тем самым препятствуют его протеканию. А
559 руб
Раздел: Более 11 кг
Веселый колобок.
Веселый колобок станет любимой игрушкой вашего малыша! Ребенок сможет катать его по полу, как мячик, и слушать забавные звуки и мелодии.
327 руб
Раздел: Прочие
Настольная композиция "Сад Дзен", 16x16x2 см.
Настольная композиция "Сад Дзен" станет необычным подарком для ценителей "заморской" Японской культуры. Время
510 руб
Раздел: Антистрессы

33. Влияние природного радиоактивного фона на здоровье человека

34. Состав всех царских комитетов по крестьянским вопросам

35. Личность на фоне Российской империи: Николай Второй

36. Судьба и участие Григория Распутина: портрет на фоне заката империи

37. Военная гонка в космосе

38. Погибшие в космосе
39. История освоения космоса
40. Кетхен из Гельброна. фон Клейст Генрих

41. Генрих фон Офтердинген

42. Философская мысль и открытие космоса

43. Христианизация ментального пространства культуры как "переоценка всех ценностей"

44. Храм Грааля в романе Альбрехта фон Шарфенберга «Младший Титурель»: готическая реализация кельтского мотива

45. "Душа парила ввысь и там звезду нашла…"

46. «Звезды смерти стояли над нами...»

47. Произведение Галича "Теория красноречия для всех родов прозаических сочинений"

48. "Звезды прелестные" в поэзии Пушкина и его современников

Настольная игра «Пороховая бочка».
В игре могут принять участие 2 или 4 ребёнка. Поместите пирата на его бочку так, чтобы зажать выталкивающий механизм и по очереди
490 руб
Раздел: Игры на ловкость
Настольная игра "Скоростные колпачки".
Игра на ловкость рук и остроту глаза. Способствует развитию зрительно-моторной координации движений, концентрации внимания и зрительного
635 руб
Раздел: Игры на ловкость
Игра интерактивная "Супер магический Джинн".
Интерактивная игрушка "Супер магический Джинн" умеет без малейшего труда угадывать задуманные слова, поэтому ребенку придется
1549 руб
Раздел: Игры на ассоциации, воображение

49. Баллада А. фон Платена «Klaglied Kaiser Otto des Dritten» и традиция духовной песни

50. «Кровавый закат звезды римской славы»: о возможной связи текстов Ф. И. Тютчева и Цицерона

51. Нахождение всех комбинаций расстановки n ферзей на доске n X n

52. Звезды. Классификация и строение звезд

53. Непараметрический метод обнаружения гармонического сигналана фоне широкополосного шума

54. Почему звезды называются именно так?
55. Космос Пифагора
56. Электромагнитный диапазон излучений и его особенности

57. Охрана здоровья в России: принципы организации на фоне проблем

58. Ультразвуковое излучение и медицина

59. Черепно-мозговая травма на фоне алкогольного опьянения

60. О проекте трехмерной звезды Красной Армии

61. Карл Мария фон Вебер

62. Взаимодействие интенсивного лазерного излучения с веществом

63. Изо всех лошадиных сил

64. Строение, происхождение и эволюция галактик и звезд

Мягкий пол, универсальный, 60x60 см, бежево-коричневый.
Мягкое модульное универсальное покрытие, предназначенное для дома, детских игровых зон, торговых центров, спортивных залов и площадок
1043 руб
Раздел: Прочие
Набор разделочных досок на подставке.
Материал: полипропилен. Размер: 335х240х78 мм. В наборе: 3 разделочные доски. В ассортименте без возможности выбора.
453 руб
Раздел: Пластиковые
Увлекательная настольная игра "Турбосчет".
Настольная игра "Турбосчёт" - весёлая и очень динамичная обучающая игра, которая мгновенно увлекает и детей, и взрослых. Правила
392 руб
Раздел: Математика, цифры, счет

65. История исследований космоса

66. «Падающие звезды» и метеориты

67. Электромагнитное поле. Различные виды излучений

68. Происхождение и развитие звезд и Солнца

69. Происхождение и развитие галактик и звезд

70. Изучение радиоактивного излучения
71. Некоторые новые представления о причинах формирования стимулирующих эффектов КВЧ-излучения
72. Счетчики ядерного излучения

73. Воздействие лазерного излучения

74. Франция в космосе

75. Химия и космос

76. Формирование познавательного интереса у первоклассников с задержкой психического развития на фоне церебрального паралича на уроках обучения грамоте

77. Досрочно против всех

78. Усилитель модулятора лазерного излучения

79. “Шлейф, забрызганный звездами”

80. Космос и мироздание

Фотобумага "Lomond" для струйной печати, А4, 230 г/м, 50 листов, односторонняя, матовая.
Формат: А4 (210х297 мм). Плотность - 230 г/м2. Матовая. Односторонняя. Упаковка - 50 листов.
370 руб
Раздел: Фотобумага для цветной печати
Канистра-бочонок со сливом, 20 л.
Изготовлена из пищевого полиэтилена. Пригодна для хранения питьевой воды. Имеет герметичную крышку, позволяющую полностью избежать
443 руб
Раздел: Баки, канистры
Настольная игра "Эволюция".
Разнообразие живых организмов, населяющих нашу планету, поистине поражает. Теория эволюции объясняет это различием способов, которые
1090 руб
Раздел: Карточные игры

81. Гамма излучение

82. Ионизирующее излучение и радиоактивность

83. Оптимизация профиля отражения частотных фильтров излучения с использованием модулированных сверхрешеток

84. Шкала электромагнитных излучений

85. Виды излучений. Источники света

86. Философия языка на фоне развития философии
87. Философия языка в трудах Вильгельма фон Гумбольдта
88. Реликтовое излучение и первичный нуклеосинтез.

89. Источники излучения в интегрально-оптических схемах

90. Изучение электромагнитного излучения, создаваемого персональным компьютером

91. Экология космоса

92. Из космоса видно как лысеет Россия

93. Стратегия бизнеса по фон Клаузевицу

94. Основное содержания и история возникновения учения одного из представителей австрийской школы маржинализма Ойгена фон Бем-Баверка

95. Социальные проблемы на фоне современной экономики

96. Освоение космоса

Держатель для бумажных полотенец навесной на рейлинг, 27x12x11,5 см.
Для размещения бумажных полотенец.
366 руб
Раздел: Крючки, держатели для полотенец, доски для записок
Спиннер трехлучевой "Цветомузыка", с bluetooth (зеленый).
Компактная стильная игрушка для взрослых и детей, предназначенная для вращения на пальцах. Состоит из подшипников, благодаря которым
465 руб
Раздел: Спиннеры
Одеяло лен + хлопок, 140х205 см.
Облегченное стеганое одеяло с льняным наполнителем подарит вам прохладу в жару и тепло в холод. Льняное волокно обладает уникальными
1389 руб
Раздел: Одеяла

97. Важнейшие достижения в освоении космоса 20 век

98. Освоение космоса

99. Новые и сверхновые звезды


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.