Что такое вселенная объяснить ребенку
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: опыт с шариком
Время чтения: 1,5 минуты
Что такое Вселенная и как она появилась? Сколько звезд на небе и что такое Млечный путь? Из чего сделаны звезды и почему они мерцают? Сколько планет в нашей солнечной системе? Если ваш ребенок задает подобные вопросы, настало время рассказать ему о космосе! Соберите коллекцию Растишки «Космические приключения Дино» — и узнайте, как простыми словами объяснить сложные космические явления и рассказать о необычных космических объектах.
www.vashdom.ru
1. Что такое Вселенная?
Вселенная — это планеты и звезды, пространство между ними, это ты и я, ВЕСЬ окружающий нас мир.
Наша Вселенная, или космос, состоит из большого количества звездных систем (скоплений звезд) — галактик. Эти галактики постоянно отдаляются друг от друга, Вселенная продолжает расширяться. Многое о нашей Галактике мы до сих пор не знаем, потому что мы не можем вылететь за ее пределы и посмотреть на нее снаружи.
Чтобы эти слова стали понятными ребенку, объясним все на простом опыте.
Как это: опыт
к-я.рф
Возьмите воздушный шарик. Слегка надуйте его и нарисуйте на нем пятна — галактики. Продолжайте надувать шарик и наблюдайте, как пятна удаляются друг от друга. Так расширяется наша Вселенная!
Уважаемые читатели! Делитесь в комментариях своими опытами и наблюдениями на космическую тему.
Предлагаем Вашему вниманию программы развивающих занятий с собаками- терапевтами в зависимости от возраста ребёнка и Ваших пожеланий:
Конспект НОД для детей подготовительной к школе группы «Космос. Звезды. Вселенная.»
Светлана Самойлова
Конспект НОД для детей подготовительной к школе группы «Космос. Звезды. Вселенная.»
Конспект НОД для детей подготовительной к школе группы
«Космос. Звезды. Вселенная.»
Интеграция образовательных областей: «Речевое развитие», «Познавательное развитие», «Социально- коммуникативное развитие», «Художественно- эстетическое развитие», «Физическое развитие».
Социально- коммуникативное развитие:
-Побуждать детей активно и доброжелательно взаимодействовать с педагогом в решении игровых и познавательных задач.
-Продолжать накапливать опыт доброжелательного отношения детей друг с другом.
-Уточнить и расширить представления детей о космосе, работе космонавтов.
-Подчеркнуть уникальность планеты Земля, ответственность людей за ее будущее.
-Вызвать у детей познавательный интерес к космосу, развивать фантазию, воображение.
-Развивать логическое мышление, сообразительность, фантазию во время отгадывания загадок.
-Побуждать проявлять чуткость к художественному слову.
-Способствовать формированию связных монологических высказываний, развивать слуховое внимание.
-Обогащать словарь детей.
Художественно- эстетическое развитие:
-Формировать умение передавать форму ракеты, применяя прием симметричного вырезывания из бумаги, вырезать фигуры людей в скафандрах из бумаги, сложенной вдвое.
-Развивать фантазию, умение дополнять картинку подходящими по смыслу предметами.
-Развивать чувство композиции, воображение.
-Развивать ловкость, быстроту, желание участвовать в совместных подвижных играх.
-Закрепить умение совмещать слова и действия в игре.
Беседа «Вселенная. Звезды.»
Светятся звезды, светятся…
Даже порой не верится,
Что так велика Вселенная.
В небо смолисто-черное
Гляжу, все забыв на свете…
А все- таки это здорово,
Что звезды нам ночью светят.
В-ль. Весь необъятный мир, который находится за пределами Земли, зовут космосом. Космос называют и другим словом- Вселенная. Вы когда- нибудь наблюдали за ночным небом? Как вы представляете себе размеры Вселенной? Что вы там видели?
Космосу, или Вселенной, нет конца и предела. Вселенная наполнена бесчисленным множеством звезд, планет, комет и других небесных тел. В космосе носятся тучи космической пыли и газа. В этой межзвездной пустыне царит космический холод и мрак. В космосе нет воздуха.
Рассматривание карты «Звездная система для детей»
В безоблачный ясный вечер все небо над нашей головой усыпано множеством звезд. Они кажутся маленькими сверкающими точками, потому что находятся очень далеко от Земли. На самом деле звезды- это огромные раскаленные газовые шары, похожие на Солнце. Самые горячие из них голубого цвета, менее горячие, чем Солнце- красного. Звезды отличаются друг от друга размерами. Есть звезды- гиганты, а есть звезды- карлики.
Вега, Сириус, Полярная звезда- это самые яркие звезды. Если на карте условными белыми линиями объединить некоторые звезды между собой, то перед нами предстанут сказочные фигуры- созвездия, каждое из которых имеет свое название: большая и маленькая медведицы, рыбы, скорпион, лев и др.
Во Вселенной нет ни одного небесного тела, которое бы стояло на месте. Все они движутся. Нам кажется, что звезды неподвижны, но на самом деле звезды так далеки, что мы не замечаем, как они несутся в мировом пространстве с огромной скоростью по своему пути. Во Вселенной существует строгий порядок, и ни одна из планет или звезд не сойдут со своего пути, со своей орбиты и не столкнутся одна с другой. Слово «космос» обозначает «порядок», «строй».
Беседа «Земля- космическое чудо. Вид из космоса.»
Все планеты солнечной системы представляют собой 9 огромных шарообразных тел. Одни из них больше нашей земли, другие меньше. Планеты можно видеть на небе, потому что они освещаются Солнцем. Солнечный свет отражается от планет, и поэтому можно видеть планеты с Земли. Особенно хорошо видны они ночью, когда светятся. Как яркие звездочки. Планеты движутся на разном расстоянии от Солнца.
Солнце- это раскаленный газовый шар, который светит за счет очень большой температуры на поверхности. Солнце размером намного превосходит любую планету солнечной системы. Солнечный свет очень необходим для жизни всего живого на Земле.
Земля- единственная планета, на которой есть вода и суша. Земля- третья по счету планета от Солнца. Посмотрите на другие планеты нашей солнечной системы: Меркурий, Марс, Венера, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон.
Дидактическая игра «Расположи планеты правильно»
У каждой планеты свой собственный путь.
Нельзя ей, поверьте, с орбиты свернуть.
Вокруг Солнца вращаются наши планеты.
По- разному все они Солнцем согреты.
Выбирается ребенок «Солнце», на него одевается пояс с пришитыми лучиками- лентами разной длины. Их девять. У девяти детей на головах шапочки с изображением планет, они отличаются по величине, цвету. На шапочке Сатурна- кольца. На конце каждой ленты- цифры от 1 до 9.
На этой планете такая жара,
Что там оказаться опасно, друзья.
— Какая у нас самая жаркая планета? Где она располагается? (Меркурий, потому что он ближе всех к солнцу.)
Ребенок- «Меркурий» берется за ленточку № 1.
А эту планету холод страшный сковал,
Теплом ее солнечный луч не достал.
-Что это за планета? (Плутон. Он находится дальше всех от солнца и меньше всех планет.)
Ребенок в шапочке «Плутона» берется за самую длинную
А эта планета нам всем дорога.
Нам жизнь подарила планета….(все: Земля)
— На какой орбите вращается Земля? На каком месте от Солнца находится наша планета? (На 3-ем.)
Ребенок в шапочек «Земля» берется за ленточку №3.
К планете Земля две планеты близки.
Дружок, имена их скорей назови. (Венера(№2) и Марс(№4)
Дети в шапочках «Венеры» и «Марса» занимают соответственно вторую и четвертую орбиты.
А эта планета гордится собой.
Поскольку считается самой большой.
— Что это за планета? На какой орбите она находится? (Юпитер. Орбита № 5)
Ребенок в шапочке «Юпитера» занимает место у ленточки № 5.
Планета кольцами окружена,
И этим от всех отличается она. (Сатурн)
Ребенок- «Сатурн» занимает орбиту № 6.
Зеленого цвета? (Уран)
Ребенок в соответствующей шапочке занимает планету № 7.
Царь морской названье той планете дал.
Он именем своим ее назвал. (Нептун)
Ребенок в шапочке «Нептуна» занимает орбиту №8.
Все дети заняли свои места и начинают вращаться вокруг «Солнца».
Кружится хоровод планет.
У каждой свой размер и цвет.
Для каждой путь определен,
Но только на Земле мир жизнью заселен.
Физминутка.
Тянет к солнцу лепесток.
И от ветра он качается-
Низко-низко к земле наклоняется.
А потом опять поднимается
И всем мило улыбается!
А теперь давайте вспомним все планеты Солнечной системы.
По порядку все планеты
Назовёт любой из нас.
Он восьмым идет по счету.
А за ним уже потом
Под названием Плутон.
Рассказ о первом космонавте.
Сначала его в центрифуге крутили,
А после в тяжелый скафандр нарядили.
Отправился он полетать среди звезд.
Я тоже хочу! Говорят, не дорос. (Космонавт)
— Ребята, ответьте мне кто был первым человеком, совершившим полет в космос? (Ю. А. Гагарин)
12 апреля 1961г. Юрий Алексеевич Гагарин проложил дорогу к звездам. Впервые в истории человечества был выведен на орбиту вокруг Земли космический корабль «Восток» с человеком на борту. Всего 108 минут продолжался полет, но Гагарин был первым, кто доказал, что человек может работать в космосе.
На «Востоке» поднялся с востока1
Средь космических тел
Он промчался высоко- высоко…
За один только час
Стал на веки веков легендарен
Наш космический ас
Первый летчик Вселенной- Гагарин!
После старта Ю. А. Гагарина прошло много лет, за это время много изменилось в космонавтике: и техника стала мощнее, и подготовка экипажей сложнее, и программа работы на орбите обширнее. Космические корабли стали многоместными, на орбиту могут отправиться одновременно сразу несколько человек. Теперь работы в космосе длятся 2-3 месяца. Люди успели привыкнуть к профессии космонавта, как привыкли к профессиям машиниста, капитана, пилота. Да и космонавтов становиться все больше и больше. И сейчас, в эти минуты, где- то далеко- далеко в космическом пространстве, высоко- высоко над нашими головами космонавты несут свою важную и трудную вахту.
Интересно, а мы с вами можем стать такими же, как Гагарин? Конечно, но для этого мы должны быть здоровыми и воспитать в себе силу воли, дисциплинированность, собранность, ответственность, внимательность, находчивость, трудолюбие.
Я предлагаю вам проверить, насколько развито ваше внимание. Отгадайте загадки:
Летательный аппарат, на котором летали герои в сказках? (Ковер- самолет)
Летит птица- небылица, а внутри народ сидит. (Самолет)
Летательный аппарат, на котором летают инопланетяне? (Летающая тарелка)
Заворчу, зажурчу, в небеса улечу. (Вертолет)
Летательный аппарат, на котором летала Баба яга. (Ступа)
Аппликация «Полет в космос»
Дети рассматривают снимки и рисунки ракет, земного шара. Подбирают цвета бумаги для вырезывания. Выбирают разные способы вырезывания ракеты, космонавта в скафандре. Придумывают, где находятся космонавты, куда летит ракета.