Что такое вселенная 5 класс своими словами
Об устройстве Вселенной – простыми словами. Поймет даже ребенок
О темной материи и энергии, зачем они нужны, и что ждет нашу Вселенную.
Астрономы и ученые всегда размышляли над важными вопросами. Есть ли во Вселенной еще кто-то, кроме нас? Как все связано между собой? Быть может, космос состоит из того, о чем мы еще не знаем? Но в последнее время все чаще всплывают вопросы о темной материи. Мол, что это такое и почему ее так упорно ищут ученые. В чем вообще состоит идея «темного потока» нашей Вселенной?
Предлагаем на секунду представить, что вы – выпускник Межгалактической школы из галактики Андромеда, который вместе с другом поступил во Вселенский университет галактики Млечный Путь. Вероятно, по праздникам и выходным вы захотите навещать своих близких, поэтому вам придется ездить из одной галактики в другую. И когда вы в очередной раз приедете домой в Андромеду, то обнаружите, что путь обошелся вам дороже, чем в прошлый уикенд. А прошлая поездка, в свою очередь, была дороже предшествующей.
В этот момент вы наверняка заподозрили бы что-то неладное. И не зря. На самом деле каждый раз ваша поездка длилась все дольше и дольше, потому что вы путешествовали на большее расстояние. Но как это возможно, если пункты отправления и назначения остались прежними? Ответ кроется в скрытом мире темной материи.
Понимание, как и объяснение темной материи и энергии, может быть сложным. В конце концов даже ведущие ученые мира не совсем уверены, что представляет собой все вышеперечисленное. К тому же доказать их существование они могут лишь по влиянию, которое темная материя и энергия оказывают на Вселенную.
Так как же работает темная материя? И что такое темная энергия? И почему путешествие домой в Андромеду каждый раз занимает все больше времени?
Ниже вы найдете несколько фактов, которые объясняют, что сегодня известно ученым о темной материи и энергии и как, по их мнению, это влияет на нашу Вселенную и будущее всего человечества.
RAGER FULLER / NATIONAL SCIENCE FOUNDATION
В учебниках не найти достоверной информации о составе Вселенной
В школе нас учили, что Вселенная и все, что в ней находится, состоит из атомов. Нам рассказывали о протонах, нейтронах и электронах, о том, что они являются строительными блоками всей материи, но ученые обнаружили, что на занятиях уделяли внимание далеко не всему, что есть во Вселенной.
Оказывается, того, что состоит не из атомов, в 10 раз больше видимой материи нашей Вселенной. Лишь около 4,6% Вселенной отводится барионной материи, которую и составляют протоны, нейтроны и электроны. Современные ученые считают, что 23,3% космоса составляет темная материя, а темная энергия заполняет оставшиеся 72,1%. Хотя точные значения, естественно, колеблются.
Почти 96% Вселенной состоит из невидимой темной материи и темной энергии
Когда вы смотрите на ночное небо и видите, что на нем мерцают миллиарды звезд лишь в одной нашей галактике, – нетрудно представить, что космос немного переполнен. Особенно если добавить к числу звезд планеты, кометы и все, что «плавает» в космическом пространстве.
А потом вы обнаруживаете, что наш Млечный Путь – всего лишь одна галактика во Вселенной, заполненной миллиардами и миллиардами других галактик. И в каждой из этих галактик есть планеты и звезды, примерно похожие на наши… В этот момент приходит осознание, что Вселенная – действительно большое место.
И когда мы наивно полагаем, что можем видеть все ее составляющие, выясняется, что видимая часть Вселенной – лишь крошечный пазл всей космической картины. Остальные 96% Вселенной заполнены темной материей и темной энергией.
Что такое темная материя?
В «Звездных войнах» темную материю считают Силой, которая держит все предметы вместе. Но в мире науки все намного сложнее и более размыто. Темная материя ведет себя не так, как обычная материя, к которой привыкли ученые. Она не излучает свет, более того – она его не отражает и не поглощает.
Ученые собрали всех космических «подозреваемых», чтобы выяснить, кто из них причастен к образованию темной материи, но пока ни один из них не отвечает всем требованиям. От аксионов до черных дыр – еще ничто не может объяснить влияние темной материи на гравитацию.
Темная материя удерживает все вместе
Поскольку темная материя обладает огромным гравитационным эффектом, она влияет буквально на все во Вселенной. Созданная ей гравитация заставляет все содержимое космоса соединяться и образовывать галактики. Эти галактики, в свою очередь, собираются вместе с другими галактиками, образуя галактические скопления. А после того как они формируются и начинают вращаться, именно темная материя удерживает их, чтобы они не вылетели в открытое космическое пространство.
Представьте, что к веревке прикреплен теннисный мяч и вы вращаете его над головой. Мяч – это галактика, а вы – гравитация. Если бы теннисный мяч был шаром для боулинга, ваша гравитация не помешала бы ему порвать веревку и улететь в космос. Темная материя – это то, что делает эту веревку достаточно прочной, чтобы удерживать предметы на своих местах.
Темная материя + вся остальная материя – это даже не половина Вселенной
Из чего же состоит остальная часть Вселенной? Из темной энергии! Она составляет от 68 до 72% всей Вселенной. И если темная материя работает как космический магнит, обладая гравитационным притяжением, темная энергия действует наоборот – отталкивает предметы друг от друга.
Если нарисовать картину Вселенной большими мазками, то можно сказать, что одна ее половина пытается удержать все вместе, а другая – пытается это раздвинуть.
Что такое темная энергия?
Даже ученые не знают, что такое темная энергия! Она похожа на невидимого злого двойника темной материи, за исключением того, что темная материя создает притягивающую гравитацию, а темная энергия – отталкивающую. Другими словами, антигравитацию. Это значит, что темная энергия отдаляет предметы все дальше друг от друга, заставляя Вселенную расширяться. Почти так же, как воздушный шар увеличивается в размерах, когда вы наполняете его воздухом.
Если ученые не видят темную материю, откуда они знают, что она есть?
Это похоже на явление «ходячих деревьев»: мы видим, как деревья самостоятельно перемещаются на некоторое расстояние, и мы точно знаем, что у них нет ног. Но должна быть какая-то причина, объясняющая их медленное передвижение. Так происходит и с темной материей. Используя метод гравитационного линзирования, ученые могут видеть, как искажается свет под влиянием темной материи.
Точно так же, как мы знаем, что гравитационное притяжение внутри черных дыр настолько велико, что выйти из них не под силу даже свету, – ученые знают, что когда темная материя создает достаточную гравитацию, она влияет на поведение сталкивающегося с ней света.
Как проще всего представить устройство нашей Вселенной?
Чтобы получить ясное представление о том, что происходит в нашей Вселенной, достаточно взглянуть на глобус. Представьте, что это наша Вселенная, а части суши – галактики, которые удерживает темная материя. Вода, как и темная энергия во Вселенной, составляет 70% поверхности планеты.
Теперь представьте, что глобус на самом деле становится больше, а галактики остаются прежними. Они просто отдаляются друг от друга по мере расширения Мирового океана. Таким образом, нам будет требоваться все больше и больше времени, чтобы добираться с одного острова или материка на другой – ведь они отдаляются друг от друга. Получается, темная энергия не разрывает наши планеты или галактики на кусочки, а просто обеспечивает постоянное расширение нашей Вселенной.
Для измерения расстояния в космосе нужны нестандартные методы
Здесь, на Земле, любой из нас может взять линейку или рулетку, чтобы определить, как далеко один объект находится от другого. Но как ученые измеряют расстояние от одной планеты до другой? Или, раз уж на то пошло, как далеко находятся друг от друга галактики? Ученые используют свет, который излучают определенные звезды.
Это все равно что выяснить ночью, как далеко друг от друга находятся две машины, измерив яркость фар. Чем ближе они подъедут, тем ярче будет их свет. Именно этот метод Эдвин Хаббл использовал для того, чтобы понять, что звезды, на которые он смотрел, находились за пределами нашей галактики.
Молодой астроном Эдвин Хаббл навсегда изменил представление о Вселенной
6 октября 1923 года Хаббл обнаружил галактики, которые находились далеко за пределами нашего Млечного Пути. У каждой из них были миллиарды звезд и планет, каждая имела собственную Солнечную систему. В тот момент Вселенная в том виде, в каком ее знали люди, вышла за пределы человеческого воображения.
Как и раньше, чем больше ученые узнавали о космосе, тем больше загадок им предстояло разгадать. Темная материя до сих пор остается одной из них. Но с появлением космического телескопа Хаббл ученые смогли подобраться к отгадке ближе, чем когда-либо.
Фриц Цвикки смог открыть невидимое
Фриц Цвикки был астрономом, проводившим исследования движения галактик в скоплении. Он пришел к выводу, что движение в этих галактиках происходит слишком быстро, чтобы оставаться в их гравитационных полях.
Это подобно катанию на карусели, которая вращается с большой скоростью: если бы не было сиденья и специальных ремней, которые удерживали вас на месте, вас бы отбросило в сторону. Цвикки знал, что единственное объяснение состоит в том, что для учета силы тяжести должно быть намного больше материи, хотя он и не мог ее видеть. Так в 1933 году Цвикки открыл и ввел термин «темная материя».
Темная материя может рассказать нам много нового о зарождении жизни на Земле
MARK GARLICK/SCIENCE LIBRARY
Если бы ученые смогли обнаружить и проанализировать темную материю, они смогли бы заглянуть в прошлое, как через окно времени, и увидеть, что происходило через тысячную долю секунды после Большого взрыва. Именно в этот момент Вселенная начала расти. Именно тогда появилось все, что существует сегодня.
Хотя после взрыва должно пройти еще 380 тысяч лет, прежде чем частицы начнут соединяться друг с другом, образуя сгустки вещества, которые в итоге будут втянуты в паутину темной материи и образуют галактики.
Темная энергия может разрушить Вселенную
Люси Ридинг-Икканда / Quanta Magazine
Несмотря на то что темная энергия может разрушить Вселенную, не спешите паниковать. Этого не произойдет как минимум еще триллион лет. А за это время может случиться многое. Ученые даже могут придумать, как создать совершенно новую Вселенную в лабораторных условиях.
Но в то же время может произойти и так, что темная энергия будет продолжать отдалять галактики все дальше друг от друга, пока наш маленький Млечный Путь в полном одиночестве не останется дрейфовать посреди бесконечного моря тьмы, теряя все свое тепло и постепенно замерзая.
Может ли Вселенная самоуничтожиться?
Эдвин Хаббл первым обнаружил, что Вселенная расширяется. Считалось, что внешний импульс в итоге замедлится, остановится, а затем развернется вспять. Это очень похоже на то, как если бы вы подбросили мяч в небо, он достиг определенной точки, где его преодолела бы сила тяжести, и упал вниз.
Представьте, как были удивлены ученые, когда они обнаружили, что расширение Вселенной не замедляется, а ускоряется. Это происходит из-за того, что отталкивающая гравитация темной энергии усиливается, в то время как притягивающая сила притяжения темной материи ослабляется, потому что галактики все больше отдаляются друг от друга.
Однако некоторые ученые полагают, что в какой-то момент быстрое расширение остановится и обратится вспять, сомкнувшись так же быстро, как расширялась Вселенная. Этот сценарий известен как теория Большого сжатия.
По мере расширения наших знаний расширяется и наша Вселенная
В течение очень долгого времени люди действительно верили, что Земля плоская. Моряки боялись, что если они уплывут слишком далеко в океан, то окажутся за пределами края планеты. И хотя Христофору Колумбу ошибочно приписывают доказательство того, что Земля имеет форму шара, именно астрономы выяснили, что наша планета вовсе не плоская и вращается вокруг Солнца, а не наоборот.
Но даже после этого открытия, которое, по меркам того времени, было совершенно удивительным, астрономы не могли и предположить, какие находки ждали их впереди. Чем глубже могли заглядывать люди в космос, тем глубже и обширнее становилась наша Вселенная.
Что такое Вселенная
Показать обучающимся наглядно,что такое Вселенная, и как её представляли люди в древности
Просмотр содержимого документа
«Что такое Вселенная»
Что такое Вселенная?
Как древние представляли
Подготовила: учитель географии
Вы, наверное, не раз слышали слово «Вселенная». Что это такое?
это космическое пространство и всё, что его заполняет:
небесные тела, газ, пыль
Иными словами, это весь мир.
Наша планета – часть необъятной вселенной,
одно из бесчисленных небесных тел
Что следует отнести к небесным телам?
Тысячелетиями люди восхищались звёздным небом, наблюдали
за движением Солнца, Луны и планет. И всегда задавали себе
волнующий вопрос: Как же устроена Вселенная?
Современные представления о строении Вселенной складывались постепенно.
В древности они были совсем не такими, как сейчас. Долгое время центром
Вселенной считалась Земля.
Древние индийцы полагали, что Земля плоская и опирается на спины
гигантских слонов, которые, в свою очередь, покоятся на черепахе.
Огромная черепаха стоит на змее, которая олицетворяет небо и
замыкает земное пространство.
Иной виделась Вселенная народам, живущим на берегах рек
Евфрат и Тигр. Земля, по их мнению, это
огромная гора, которую со всех
сторон окружает море. Над ними в виде опрокинутой чаши
расположено звёздное небо.
Вселенная в представлении древних египтян
В 1790 г. в Мехико было найдено изображение календаря ацтеков в виде «Солнечного камня» — базальтового диска диаметром 3,7м и весом 24т. Камень покрыт пиктографическими знаками — рисунками, обозначающими 20 ацтекских дней, четыре эры (солнца) и двух змеев — символов древнего неба. «Солнечный камень» избрали символом Олимпийских игр, проходивших в Мехико в 1968 г.
Урок по теме «Изучение Вселенной» география 5 класс
МОУ «Обшиярская ООШ»
Урок географии в 5 классе
к учебнику И.И.Баринова,
Автор: учитель географии
МОУ «Обшиярская ООШ»
Тип урока. Комбинированный.
1. Сформировать понятия «Вселенная», «галактика».
2. Познакомить с представлениями людей о Вселенной и форме планеты Земля в древности, с выдающимися древнегреческими учеными.
3. Познакомить с моделью Вселенной Николая Коперника, идеями Джордано Бруно и Галилео Галилея.
1.Объяснять значение понятий: «галактика», «Вселенная»
2.Уметь сравнивать систему мира Коперника и современную модель Вселенной
Способность к самостоятельному приобретению новых знаний и практических умений
Умения управлять своей познавательной деятельностью
Осознание себя как члена общества на глобальном, региональном и локальном уровнях (житель планеты Земля)
I. Организационный момент. Мотивация к учебной деятельности.
Представьте себе, что мы в осеннем лесу. Глубоко вдохнули, выдохнули. Что Вы почувствовали? (свежий воздух).
Поверните лицо к солнышку, улыбнитесь ему, улыбнитесь друг другу, мне …
Улыбнитесь Вселенной… Ваши улыбки располагают к приятному общению, создают хорошее настроение. Спасибо!
Далекие туманности клубя,
Всей красотою необыкновенной
Вселенная глядела на него,
И он глядел в лицо Вселенной.
Он лишь хотел всем только рассказать,
Что Солнце – это яркая звезда,
Вокруг которой движется Земля.
И на века осталась в памяти людей
Его непобедимая натура,
Что стоя в центре раскаленного костра
Он не отрекся от своих воззрений.
А теперь посмотрите на доску и запишите в тетрадь данные слова (слова уже написаны на доске).
Подумайте, все ли слова на своем месте или я допустила ошибку?
Объясните свой выбор.
О чем мы будем говорить сегодня на уроке? (Учащиеся высказывают свое мнение) Правильно, мы продолжим изучение Вселенной и познакомимся с тем как изменялись представления о Вселенной с развитием науки.
Тема нашего урока «Изучение Вселенной: от Коперника до наших дней»
Откройте ваши учебники §8 и 9 и посмотрите на иллюстрации к § и ответьте на вопрос:
Какова цель и задачи сегодняшнего урока?» (познакомиться с этапами накопления знаний о Вселенной, ролью учёных в открытии новых знаний о Вселенной, познакомиться с жизнью и деятельностью этих учёных)
— Смогли бы Вы, ребята, отдать свою жизнь науке, за науку, за просвещение?
— А такие учёные, как Н. Коперник, Д. Бруно и Г. Галилей смогли.
2.Изучение нового («открытие новых знаний»). Организация и самообразование учащихся для дальнейшего усвоения знаний.
Прочитайте первые пункт § 8 (с.41). и запишите в тетрадь определение «Вселенная»
Вселенная- это космическое пространство и все, что его заполняет: космические или небесные тела, газ, пыль.
Тысячелетиями люди восхищались звездным небом, наблюдали за движением Солнца, Луны и планет. И всегда задавали вопрос: как устроена Вселенная? Современное представление о Вселенной складывалось постепенно.
Давайте вспомним, как древние представляли Землю? (ответы детей).
Очень большой вклад в развитие взглядов о строении Вселенной внесли древнегреческие ученые.
3.Первичное усвоение новых знаний. ( Вступительное слово учителя)
Много веков господствовало учение о Вселенной Клавдия Птолемея. Оно принималось и поддерживалось церковью и считалось истинным и неоспоримым. Но рост городов, развитие торговли и ремесла позволили европейцам узнать много новых стран и народов. Расцвет мореплавания в XIV –XVI веках привел к открытию новых земель, а первое кругосветное путешествие Фернана Магеллана стало одним из доказательств шарообразности Земли
Клавдий Птолемей и его система мира
Все это дало новые знания и новые представления о Вселенной, с которыми мы сегодня познакомимся.
Внимательно изучите текст на стр. 50 о Николае Копернике и подготовьте небольшое сообщение о нём. Внимательно изучите пункт и попробуйте изобразить (схематично) модель Вселенной, предложенную Н. Коперником. Расскажите о ней.
Внимательно изучите текст на стр. 50 о Джордано Бруно и подготовьте сообщение о нем.
Внимательно изучите пункт 2 (стр. 47) и подготовьте сообщение о модели Вселенной предложенной Д. Бруно. Внимательно слушайте сообщение о модели Вселенной Н.Коперника и определите: чем отличались модели Вселенных двух ученых?
Предположил, что Земля имеет форму шара
Предложил систему мира, с центром Земля, вокруг которой вращаются небесные сферы, на кот. Неподвижно закреплены небесные тела:планеты, Луна, Солнце, звезды
Солнце- центр Вселенной, все движется вокруг него
В центре Вселенной земля неподвижная, шарообразная, вокруг которой движутся Луна, Солнце и 5 планет.
Земля вращается вокруг Солнца, Центром мира является Солнце, вокруг него и своей оси движутся все планеты
Солнце вращается вокруг собственной оси, открыл спутник Юпитера
А сейчас все по порядку
Встанем дружно на зарядку (руки на поясе)
Руки в сторону согнули
Вверх подняли, помахали,
Спрятали за спину их.
Оглянулись через правое плечо,
На носочки поднялись,
Опустили руки вниз.
Знакомство с произведением М.В. Ломоносова
«Случились вместе 2 астронома в пиру»
Жил Птолемей в Древней Греции. Он разработал математическую теорию движения планет вокруг Земли (геоцентрическая система).
Коперник родился спустя более чем тысяча триста лет после смерти Птолемея, так что встретиться реально на пиру они никак не могли.
— Как вы думаете, почему в стихотворении Ломоносова Коперник и Птолемей встречаются? Где они встречаются?
Мы можем предположить, что так Ломоносов мог изобразить нам беседу между собой последователей Коперника и Птолемея.
— В чем противоположность взглядов ученых? Коперник и Птолемей спорили о строении мира. Коперник утверждал, что Земля вращается вокруг Солнца. Птолемей считал, что Солнце и все остальные планеты вращаются вокруг Земли.
— К кому обращается хозяин дома, в котором встретились ученые, за разрешением спора? Как повар решает этот спор?
Современное представление о Вселенной
Для того чтобы создать современную модель Вселенной, трудилось не одно поколение учёных. Потребовались новые приборы и инструменты, новые методы исследования.
4.10.1957 г. на орбиту Земли был запущен первый советский космический аппарат. Дата запуска этого спутника является началом космической эры человечества. В России четвёртое октября отмечается как памятный день Космических войск.
Однако на этом достижении Советский Союз не остановился. 19 августа 1960 года советские собаки-космонавты (Белка и Стрелка) совершили орбитальный космический полёт и вернулись на Землю целыми и невредимыми.
Полёт Белки и Стрелки внёс существенный вклад в изучении и освоении космического пространства. То, что эти легендарные собаки совершили полёт в Космос и вернулись невредимыми, позволило сделать вывод о возможности человека совершить орбитальный полёт вокруг Земли.
Так, 12 апреля тысяча 1961 года советский лётчик-космонавт Юрий Гагарин, стал первым человеком в мировой истории, который совершил полёт в космическое пространство. Около ста восьми минут Юрий Гагарин провёл на околоземной орбите. В течении этого времени было изучено, как человек ведёт себя в космосе и как чувствует себя в условиях невесомости.
Стоит отметить, что первый космический полёт вызвал большой интерес во всём мире, а сам Юрий Гагарин превратился в мировую знаменитость.
Проанализировав все полученные данные разных учёных, современная наука предполагает следующую модель Вселенной.
Вселенная не имеет границ. Никто не знает где находится её центр. Наша планета Земля входит в состав Солнечной Системы, которая является частью Галактики. К сведению. Солнечная Система – это система планет, которая включает в себя центральную звезду – Солнце, а также все естественные космические объекты, вращающиеся вокруг Солнца. А Галактика – это система звёзд во Вселенной.
Современное представление о Вселенной:
Земля является планетой Солнечной системы.
Солнечная система является частью галактики (Млечный путь)
Наша и другие галактики образуют сверхгалактики.
Все сверхгалактики являются частью Вселенной.
V. Проверка полученных результатов. Коррекция.
Какой древнегреческий ученый предположил, что Земля имеет форму шара?
Чем система мира Коперника, отличалась от системы мира по Птолемею?
Кто утверждал, что центром мира является Солнце? (Н. Коперник)
Он увидел неровности на Луне и темные пятна на Солнце. (Г. Галилей)
Он считал, что Вселенная бесконечна. (Д. Бруно)
Он говорил, что Солнце- это центр лишь солнечной системы. (Д. Бруно)
Он открыл у Юпитера спутники. (Г. Галилей)
Как называется гигантское скопление звезд? (галактика)
Как называется наша галактика? (Млечный путь)
Наш урок подходит концу. Сегодня мы с вами узнали, что такое Вселенная и как представляли Вселенную древние ученые.
Вселенная полна загадок и тайн. Как магнит она притягивает к себе все человечество, которое невольно обращает взор на завораживающее своей красотой ночное звездное небо.
Я думаю, что каждый человек мечтает, чтобы на этом бескрайнем небосводе сияла и его звезда. И сегодня у вас есть такая возможность.
Красная- я испытываю проблемы
Голубая- мне комфортно
Желтая- я уверен в своих знаниях
Выберите свою звездочку и приклейте ее на наше звездное небо.
Сегодня, мы, ребята, познакомились с историей изучения Вселенной. С наиболее яркими открытиями человеческой мысли.
-А что ещё Вы открыли для себя? Что Вас поразило, удивило на уроке? Запомнилось?
-Достигли ли мы цели нашего урока?
VII. Домашнее задание
Творческое задание: сочинить сказку, нарисовать плакат или рисунок по теме сегодняшнего урока.