Как бы не светило солнце небо через это окно
СЛОЖНОПОДЧИНЕННЫЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ С ПРИДАТОЧНЫМИ ОБСТОЯТЕЛЬСТВЕННЫМИ
Цель урока: формирование умений различать виды придаточных обстоятельственных по значению, вопросам, средствам связи; простые и составные союзы в сложноподчиненных предложениях с придаточными обстоятельственными.
I. Контрольный словарный диктант.
I вариант 1. изображать 2. воплощает 3. противопоставляет 4. клиенты-иностранцы 5. бессловесный 6. галломания 7. гостиная 8. декабристский 9. жизненные идеалы 10. искусство 11. низкопоклонник 12. крепостник 13. канцелярия 14. свояченица 15. проекты 16. Чацкий 17. сумасшедший 18. общественно-политический 19. секретарь 20. галерея 21. карбонарий 22. персонаж 23. мошенник 24. выразитель 25. просвещение 26. ветреник 27. фельдфебель 28. безмолвствовать 29. вакансии |
II вариант Чацкий бессловесный вакансии низкопоклонник гостиная взяточничество галерея галломания мировоззрение календарь учреждение фельдфебель карьеризм сановник сумасшедший преданья старины персонаж карбонарий безмолвствовать конфликт свояченица старинное предание идеал канцелярия искусство проекты изображать общественно-политический воплотить |
II. Синтаксический разбор предложения
Утром монотонный осенний дождь старательно прикрепил к сосновым иголкам капли-сережки, и они долго висят на каждой иголочке, украшая их, будто бриллианты.
Учащиеся составляют схему предложения; находят обстоятельства; определяют, чем они выражены, на какие вопросы отвечают.
— Какие еще виды обстоятельства вам известны? Приведите примеры.
Учитель сообщает учащимся, что подобные значения имеют и придаточные обстоятельственные, которые отвечают на те же вопросы и делятся на те же виды, что и обстоятельства в простом предложении.
III. Объяснение нового материала по таблице (упр. 124). Чтение правила на с. 58—59.
IV. Закрепление материала.
Запись предложений (по выбору учителя) с определением видов придаточных обстоятельственных, выяснением средств связи их с главными предложениями; различение простых и составных союзов. Составление схем предложений.
1) Там счастье не диво, где трудятся нелениво. (Пословица.) [нареч.], (с. с. где...) 2) Народными сказками восхищался Пушкин, настойчиво советуя молодым писателям читать их, «чтобы видеть свойства русского языка», [глаг.], (с. чтобы...) 3) Глупец один не изменяется, ибо время не приносит ему развития, а опыт для него не существует. (А. Пушкин.) [глаг.], (с. ибо...) 4) С тех пор как я живу на свете, я ничего не читал скучнее этой статьи. (А. Апухтин.) (с. с тех пор как...), [глаг.] 5) Чем дольше шел отряд, тем путь становился все более непроходимым. 6) Он не просто заплакал, как плачут городские дети, он закричал громче самого горластого мужика. (Л. Андреев.) 7) Как бы ни светило солнце, небо через это окно всегда казалось серым и холодным, как осенью. (Л. Андреев.) 8) Я хотел бы жить и умереть в Париже, если б не было такой земли — Москва. (В. Маяковский.) 9) Роман был написан в стихах, видимо, потому, что тогда в русской литературе почти все писалось стихами. (В. Кулешов.) 10) Он не рассказывал об этом сильном впечатлении никому, потому что ему никто бы не поверил. 11) Это было в мае, когда деревья уже оделись листвой.
Домашнее задание: § 12; упр. 125.
Почему солнечный свет заставляет вас чувствовать себя сенсационно
Мы не часто задумываемся о простых вещах в жизни, таких как солнце. Вы когда-нибудь просто останавливались на секунду в этом сумасшедшем, занятом мире, чтобы подумать о том, что заставляет вас чувствовать солнце? Я сделал это на днях, и статья, которую вы собираетесь прочитать, является кратким изложением моих мыслей.
Успех - это результат взлетов и падений, составляющих наш мир. Сегодня мы на вершине горы, а на следующий день мы можем потерять сознание на полу из-за какой-то случайной трагедии.Когда я писал эту статью, я сидел в своем очень простом офисе, пропитанный северным солнцем, которое освещало мое лицо и руки.
Офис окружен несколькими ярко-зелеными горшечными растениями, которые вдыхают жизнь в мои легкие и в эти слова, которые я печатаю для вас из-за моего желания вдохновить мир. На следующий день солнечные эффекты снова поразили меня, когда я ехал на знаменитом трамвае в Мельбурне.
Солнце помогает мне собраться с мыслями и обдумать, что будет дальше. В чем смысл всего, что произошло до сих пор? Солнце - это затишье перед очередной бурей диковинных мечтаний, смелых решений и бесконечной надежды на достижение невозможного, хотя стратегии, возможно, еще не известны.
Пришло время пройти через четыре способа, которыми солнце заставляет всех нас чувствовать себя сенсационно, и почему мы должны больше наслаждаться его добротой!
1. Солнце делает нас внимательными
Когда вы закрываете глаза в медитации , и солнце начинает светить там, где вы сидите, черный, холодный, темный цвет меняется на ярко-красный цвет. Так должно быть для слепорожденных.
Солнце, сияющее на нас, имеет свойство возвращать нас в настоящий момент.Все мы наслаждаемся солнцем, потому что его эффект очень прост. Это напоминает нам о том, как нам повезло родиться в это время, когда мы можем делать все, что может придумать наш разум.
Влияние солнечного сияния делает нас внимательными, даже если мы не понимаем, что означает это слово, или не осознаем, что значит быть внимательными.
2. Солнце заставляет нас забыть о наших проблемах
Неважно, погрязли ли вы в проблемах, потому что еще не открыли свою цель, или вы только что пережили разрыв, как и я, солнце заставляет эти проблемы исчезнуть .Ваши проблемы не исчезнут навсегда. Однако они будут скрываться от ваших мыслей каждую секунду, проведенную вами в присутствии солнца.
Солнце возвращает нас в детство, когда мы были так рады сидеть на пляже и нежиться в солнечных лучах.
«Солнце напоминает нам о том, насколько проста жизнь в детстве и почему мы не должны позволять нашей взрослой жизни становиться настолько сложной»
Зачем нам нужны все эти материальных ценностей, чтобы сделать нас счастливыми? Нам они не нужны, нас просто приучили думать, что они нужны.Независимо от того, насколько серьезными кажутся ваши проблемы, лучшее, что вы можете сделать, это сбежать на короткое путешествие в место, где вы сможете побыть наедине с лучами солнца.
Это может показаться совершенно нелепым, но я обещаю вам, что это поможет вам забыть о своих проблемах. Иногда нашему разуму нужен перерыв.
Мы не можем навсегда забыть свои проблемы, хотя мы можем проводить достаточно времени вдали от них, чтобы в свое время придумать наши собственные стратегии, как мы можем развести их навсегда .Это время, когда солнце помогает нам найти первопричину, из которой исходит наша боль.
3. Солнечные лучи согревают нас и заставляют чувствовать себя хорошо
Я не говорю здесь о лежании под прямыми лучами солнца, я больше говорю о том, когда вы находитесь в помещении, в тени, а потом светит солнце через окно на вашу кожу.
В день, когда ваша жизнь кажется вполне нормальной, солнце, падающее на вас, все меняет. Ощущение, что солнце согревает вашу кожу, не похоже ни на какие ощущения, которые может испытать человек.Когда это событие происходит, оно никогда не длится долго, поэтому учит нас быть более благодарными, когда оно действительно происходит.
Независимо от того, насколько хорошо вы себя чувствуете в этот момент, тепло солнца все изменит.
«Сияние солнца - это предзнаменование того, что прямо сейчас для вас происходят хорошие вещи и что вам не нужно ждать какой-то мистической точки в будущем, чтобы почувствовать себя таким же сенсационным, как вы сейчас»
4. Солнечный свет делает вас более счастливым с научной точки зрения
Регулярное пребывание на солнце помогает повысить уровень серотонина.Если вы не знаете, что такое серотонин, попросту говоря, это химическое вещество мозга, которое есть у всех нас, которое отвечает за то, чтобы мы чувствовали себя счастливыми и расслабленными.
Итак, все эти разговоры о солнце - это не какой-то духовный миф «вау-вау» , это действительно работает. Стресс может нанести вред всем нам, независимо от того, сколько материалов о личном развитии и позитивной психологии мы потребляем. Солнце - это способ побороть стрессовую войну с собой и почувствовать себя невероятно.
Когда у вас мало энергии и вы чувствуете себя ужасно, вы не можете выполнять свою работу наилучшим образом или отказываться от своей мечты.Удивительно, как когда вы начинаете больше осознавать свои чувства и ищете стратегии, которые улучшат вашу жизнь, ваш успех начинает увеличиваться. Поначалу казалось, что моя маленькая солнечная хитрость не действует.
Время шло, а я продолжал наслаждаться преимуществами солнца, я читал о том, что происходит. Я понял, что это не мое воображение; солнце действительно помогало моему успеху.
Что вам нравится в солнце? Дайте мне знать в разделе комментариев ниже или на моем сайте timdenning.net и мой Facebook.
.Как солнце движется по небу
Кажется, что Солнце постоянно движется по небу. Как его путь меняется от месяца к месяцу? Мы знаем, что Солнце встает на востоке и заходит на западе, но встает ли оно каждый день точно на восток и заходит точно на запад? Мы также знаем, что дни летом длиннее, а зимой короче. Но как это связано с изменением пути Солнца по небу?
Это некоторые общие вопросы, с которыми мы все сталкиваемся.И они становятся еще более актуальными, когда мы говорим о характеристиках солнечных панелей, которые зависят от их ориентации и угла наклона. Эти вопросы на самом деле более актуальны для улавливания солнечной тепловой энергии там, где должны быть сконцентрированы солнечные лучи. Жизнь была бы очень простой, если бы Солнце встало и зашло точно в одном и том же направлении, и если бы оно двигалось по небу каждый день в течение года.
Путь Солнца летом и зимой в северном полушарии
Летом дни длинные, а Солнце высоко в небе.На рисунке слева показан путь Солнца по небу в самый длинный день в году - летнее солнцестояние (21 июня). Это также день, когда Солнце является самым высоким на южном небе. Поскольку день такой длинный, Солнце встает не точно на востоке, а поднимается на север востока и садится на север западе, позволяя ему находиться в небе в течение более длительного периода времени.
После летнего солнцестояния Солнце каждый день движется все ниже и ниже по небу, пока снова не достигнет точки, в которой оно находится в небе ровно 12 часов.Это осеннее равноденствие (21 сентября). Как и во время весеннего равноденствия, в этот день Солнце встанет точно на востоке и зайдет точно на запад, и каждый в мире будет проживать 12-часовой день. После осеннего равноденствия Солнце будет продолжать двигаться все ниже и ниже по небу, и дни будут становиться все короче и короче, пока оно не достигнет самого низкого пути, а затем мы вернемся к зимнему солнцестоянию.
Зимой дни короткие, а Солнце низко в небе. Самый короткий день в году выпадает на 21 декабря, когда Солнце находится ниже всего на южном небе, как показано на диаграмме слева.Каждый день после зимнего солнцестояния, которое выпадает на 21 декабря, путь Солнца становится немного выше в южном небе. Солнце также начинает восходить ближе к востоку и садиться ближе к западу, пока мы не достигнем дня, когда оно восходит точно на восток и заходит точно на запад. Этот день называется весенним равноденствием (21 марта).
В короткие зимние дни Солнце встает не точно на востоке, а вместо этого восходит к югу от востока и заходит к югу от запада.
Весеннее и осеннее равноденствие в северном полушарии.
Как объяснялось выше, в день зимнего солнцестояния Солнце находится на самом низком пути в небе. После этого дня он постепенно следует все выше и выше по небу каждый день, пока не будет находиться в небе ровно 12 часов (весеннее равноденствие, 21 марта). В этот день Солнце также встает точно на востоке и заходит точно на западе. В каждом месте на Земле два раза в год во время весеннего и осеннего равноденствия длится 12 часов.
После весеннего равноденствия Солнце все еще продолжает двигаться все выше и выше по небу, дни становятся все длиннее и длиннее, пока не достигнет высшей точки в небе в день летнего солнцестояния.
Высота и азимут
Как объяснялось выше, путь Солнца меняется в течение года, но его положение на небе можно определить с помощью двух углов: высоты и азимута. Высота показывает, насколько высоко Солнце находится над горизонтом: на восходе и закате Солнца находится на 0˚ над горизонтом и около 90˚ около полудня, когда Солнце находится над головой. Азимут описывает положение Солнца с востока на запад; это угол между истинным югом и точкой на горизонте прямо под Солнцем.
Путь Солнца также меняется в зависимости от широты из-за наклона Земли; в местах севернее (на большей широте) путь Солнца ниже по небу. Однако дуги пути Солнца симметричны относительно истинного юга и солнечного полудня. Солнечный полдень отличается от часового полудня: солнечный полдень находится точно на полпути между восходом и заходом солнца, что можно найти в местной газете того же дня. По определению, в солнечный полдень Солнце светит с истинного юга, и, таким образом, тень, отбрасываемая любым объектом в солнечный полдень, будет идти вдоль истинного юга на истинный север, а также является самой короткой.
Солнечное окно
Солнечные фотоэлектрические модули должны иметь беспрепятственный обзор неба, определяемый ежедневными пересечениями Солнца. Это называется солнечным окном, которое не должно затеняться с 9:00 до 15:00 по солнечному времени, когда улавливается максимальное солнечное излучение.
Если смотреть в перспективе на год, то высоты Солнца 21 декабря и 21 июня (зимнее и летнее солнцестояние) определяют верхнюю и нижнюю границы солнечного окна.Можно смело предположить, что если длинные зимние тени около 21 декабря (когда Солнце находится на самой низкой высоте) не затеняют солнечный модуль, более короткие летние тени также не затеняют модуль.
Зимой на малых высотах от Солнца атмосфера, облака, смог и загрязнители воздуха могут поглощать или отклонять значительное количество солнечной радиации. Солнечные высоты ниже 15˚ (утром и ближе к вечеру) практически бесполезны для сбора солнечной энергии.
Угол наклона
Солнечный коллектор или фотоэлектрический модуль собирает максимум солнечного излучения, когда солнечные лучи падают на него под прямым углом.Поскольку солнечный коллектор или модуль наклонены от перпендикуляра к Солнцу, поступает меньше солнечной энергии. Однако небольшие отклонения от идеального наклона не сильно повлияют на выработку энергии и могут быть предпочтительны с точки зрения внешнего вида (например, вдоль ската крыши) или с точки зрения устойчивости.
Оптимальный угол наклона для солнечной энергетической системы зависит как от географической широты, так и от характера применения. Стационарные модули и коллекторы, которые должны вырабатывать электроэнергию и тепло круглый год, обычно наклонены под углом, равным широте участка.Этот угол направляет коллекторы и модули прямо к Солнцу весной и осенью, когда Солнце находится в средней точке неба. Энергия низкого зимнего Солнца и высокого летнего Солнца собирается не так эффективно, но средний годовой сбор энергии максимален.
Обнаружение истинного севера и юга с теневым участком
Компас использует магнитное поле Земли для определения севера и, следовательно, указывает на магнитный север, который не совпадает с географическим севером.Но истинный север-юг можно легко определить с помощью теневого участка в течение 3-4 часов около солнечного полудня. Это основано на идее, что в солнечный полдень тень от объекта является самой короткой и указывает истинное направление север-юг.
Теневой график также может помочь понять, как меняется путь Солнца по небу в течение дня. Если его нанести на несколько дней (или недель), можно из первых рук узнать, что путь Солнца всегда меняется.
Как сделать теневой график
Он включает в себя установку шеста длиной 2–3 фута на землю и отметку его тени через частые промежутки времени, скажем, каждые 30 минут.Если солнечный полдень приходится на 12:30, лучше всего начинать отмечать край тени на 1,5–2 часа раньше и продолжать на 1,5–2 часа после солнечного полудня. Это даст 6-8 баллов, чтобы выявить образец движения тени. Это будет выглядеть примерно так, как показано на рисунке слева. Вы заметите, что тени разной длины. Самая короткая тень указывает на географический север. Это также будет около солнечного полудня. Итак, это линия С-Ю; линия, перпендикулярная к нему, будет линией В-З.
Полезная страница: Solar Power
Нравится:
Нравится Загрузка...
Связанные
.Как светит солнце
, Джон Н. Бэколл *
Что заставляет светить солнце? Как солнце производит огромное количество энергии, необходимой для поддержания жизни на Земле? Эти вопросы бросали вызов ученым на протяжении ста пятидесяти лет, начиная с середины девятнадцатого века. Физики-теоретики вели ожесточенные споры между геологами и биологами-эволюционистами по поводу того, кто знает правильный ответ.
Почему вокруг этой научной головоломки было столько шума? Астроном девятнадцатого века Джон Гершель красноречиво описал фундаментальную роль солнечного света во всей человеческой жизни в своем Трактате по астрономии 1833 :
Солнечные лучи являются основным источником почти каждого движения, происходящего на поверхности Земли.Благодаря его теплу производятся все ветры ... Благодаря их живительному действию овощи создаются из неорганической материи и становятся, в свою очередь, опорой для животных и человека и источниками тех огромных запасов динамической эффективности, которые откладываются для человека. использование в наших угольных пластах.
Солнечный свет делает возможной жизнь на Земле.
В этом эссе мы рассмотрим с исторической точки зрения развитие нашего понимания того, как светит Солнце (ближайшая звезда), начав в следующем разделе со споров девятнадцатого века по поводу возраста Солнца.В следующих разделах мы увидим, как кажущиеся несвязанными открытия в фундаментальной физике привели к теории генерации ядерной энергии в звездах, которая разрешила споры о возрасте Солнца и объяснила происхождение солнечного излучения. В разделе непосредственно перед заключением мы обсудим, как эксперименты, которые были разработаны для проверки теории генерации ядерной энергии в звездах, раскрыли новую загадку - Тайну пропавших без вести нейтрино.
Возраст солнца
Сколько лет солнцу? Как светит солнышко? Как мы увидим, эти вопросы - две стороны одной медали.
Скорость, с которой солнце излучает энергию, легко вычислить, используя измеренную скорость, с которой энергия достигает поверхности земли, и расстояние между Землей и Солнцем. Общая энергия, которую Солнце излучает за время своей жизни, приблизительно равна произведению текущей скорости излучения энергии, которая называется светимостью Солнца, на возраст Солнца.
Чем старше солнце, тем больше излучается солнечная энергия.Чем больше излучаемая энергия или чем больше возраст Солнца, тем труднее найти объяснение источника солнечной энергии.
Чтобы лучше понять, насколько сложно найти объяснение, давайте рассмотрим конкретную иллюстрацию огромной скорости, с которой солнце излучает энергию. Предположим, в летний день мы кладем на улицу кубический сантиметр льда таким образом, чтобы лед поглощал весь солнечный свет. Даже на большом расстоянии между Землей и Солнцем солнечный свет растопит кубик льда примерно за 40 минут.Поскольку это могло бы произойти в любом месте космоса на расстоянии от Земли от Солнца, огромная сферическая ледяная оболочка с центром в Солнце и диаметром 300 миллионов километров (200 миллионов миль) будет растоплена одновременно. Или, уменьшив такое же количество льда до поверхности Солнца, мы можем вычислить, что площадь, в десять тысяч раз превышающая площадь земной поверхности, и толщиной примерно полкилометра (0,3 мили) также будет растоплена за 40 минут под воздействием энергия, изливающаяся из солнца.
В этом разделе мы обсудим, как ученые девятнадцатого века пытались определить источник солнечной энергии, используя возраст Солнца в качестве ключа.
Противоречивые оценки солнечного возраста
Физики девятнадцатого века считали, что источником энергии для солнечного излучения является гравитация. В влиятельной лекции 1854 года Герман фон Гельмгольц, немецкий профессор физиологии, ставший выдающимся исследователем и профессором физики, предположил, что источником огромной излучаемой энергии Солнца является гравитационное сокращение большой массы. Несколько раньше, в 1840-х годах, Й.Р. Майер (другой немецкий врач) и Й.Дж. Уотерсон также предположил, что источником солнечного излучения является преобразование гравитационной энергии в тепло. not1
Биологи и геологи рассматривали эффекты солнечной радиации, а физики сосредоточились на происхождении излучаемой энергии. В 1859 году Чарльз Дарвин в первом издании О происхождении видов путем естественного отбора сделал грубый расчет возраста Земли, оценив, сколько времени потребуется эрозии, происходящей с нынешней наблюдаемой скоростью, чтобы ее смыть. Уилд, огромная долина, простирающаяся между Северным и Саут-Даунсом на юге Англии.Он получил число для «обнажения пустоши» в диапазоне 300 миллионов лет, очевидно, достаточно долго, чтобы естественный отбор произвел поразительное разнообразие видов, существующих на Земле.
Как подчеркивал Гершель, солнечное тепло отвечает за жизнь и большую часть геологической эволюции на Земле. Следовательно, оценка Дарвина минимального возраста геологической активности на Земле подразумевала минимальную оценку количества энергии, излучаемой Солнцем.
Решительно противник дарвиновского естественного отбора Уильям Томпсон, позже лорд Кельвин, был профессором Университета Глазго и одним из великих физиков девятнадцатого века.В дополнение к его многочисленным вкладам в прикладную науку и инженерию, Томпсон сформулировал второй закон термодинамики и установил шкалу абсолютных температур, которая впоследствии была названа шкалой Кельвина в его честь. Второй закон термодинамики гласит, что тепло естественным образом перетекает от более горячего тела к более холодному, а не наоборот. Поэтому Томпсон понял, что Солнце и Земля должны стать холоднее, если не будет внешнего источника энергии, и что в конечном итоге Земля станет слишком холодной, чтобы поддерживать жизнь.
Кельвин, как и Гельмгольц, был убежден, что светимость Солнца возникает в результате преобразования гравитационной энергии в тепло. В ранней (1854 г.) версии этой идеи Кельвин предположил, что солнечное тепло может производиться постоянно за счет ударов метеоров, падающих на его поверхность. Астрономические данные вынудили Кельвина изменить свою гипотезу, и затем он утверждал, что основным источником энергии, доступной Солнцу, была гравитационная энергия первичных метеоров, из которых оно образовалось.
Таким образом, лорд Кельвин с большой властью и красноречием провозгласил в 1862 году:
Вряд ли можно сомневаться в том, что какая-то форма метеорной теории является истинным и полным объяснением солнечного тепла, если принять во внимание следующие причины: (1) Никакое другое естественное объяснение, кроме химического воздействия, не может быть придумано. (2) Химической теории совершенно недостаточно, потому что наиболее энергичное химическое действие, которое мы знаем, происходящее между веществами, равными массе всего Солнца, могло бы генерировать только около 3000 лет тепла.(3) С помощью теории метеоритов нетрудно учесть 20 миллионов лет тепла.
Кельвин продолжил, прямо критикуя оценку Дарвина, задав риторический вопрос:
Что тогда мы должны думать о таких геологических оценках, как [дарвиновские] 300000000 лет «обнажения пустоши»?
Полагая, что Дарвин ошибался в оценке возраста Земли, Кельвин также полагал, что Дарвин ошибался относительно времени, доступного для естественного отбора.
Лорд Кельвин оценил время жизни Солнца и, следовательно, Земли, следующим образом. Он рассчитал гравитационную энергию объекта с массой, равной массе Солнца, и радиусом, равным радиусу Солнца, и разделил результат на скорость, с которой солнце излучает энергию. Этот расчет дает срок службы всего 30 миллионов лет. Соответствующая оценка продолжительности жизни, поддерживаемой химической энергией, была намного меньше, потому что химические процессы выделяют очень мало энергии.
Кто был прав?
Как мы только что видели, в девятнадцатом веке вы могли получить очень разные оценки возраста солнца, в зависимости от того, кого вы спрашивали. Выдающиеся физики-теоретики утверждали, основываясь на источниках энергии, которые были известны в то время, что Солнцу было самое большее несколько десятков миллионов лет. Многие геологи и биологи пришли к выводу, что солнце должно было светить по крайней мере несколько сотен миллионов лет, чтобы объяснить геологические изменения и эволюцию живых существ, которые в значительной степени зависят от энергии солнца.Таким образом, возраст солнца и происхождение солнечной энергии были важными вопросами не только для физики и астрономии, но также для геологии и биологии.
Дарвин был настолько потрясен силой анализа Кельвина и авторитетом своих теоретических знаний, что в последних выпусках Происхождения видов он исключил все упоминания о конкретных временных масштабах. В 1869 году он написал Альфреду Расселу Уоллесу, исследователю естественного отбора, с жалобой на лорда Кельвина:
Взгляды Томпсона на недавний век мира в течение некоторого времени были одной из моих самых болезненных проблем.
Сегодня мы знаем, что лорд Кельвин был неправ, а геологи и эволюционные биологи были правы. Радиоактивное датирование метеоритов показывает, что Солнцу 4,6 миллиарда лет.
Что не так с анализом Кельвина? Может помочь аналогия. Предположим, друг заметил, что вы используете свой компьютер, и попытался выяснить, как долго компьютер работал. Правдоподобная оценка может составлять не более нескольких часов, поскольку это максимальный промежуток времени, в течение которого батарея может обеспечивать необходимое количество энергии.Недостатком этого анализа является предположение, что ваш компьютер обязательно питается от батареи. Оценка нескольких часов может быть неверной, если ваш компьютер работал от розетки в стене. Предположение о том, что аккумулятор питает ваш компьютер, аналогично предположению лорда Кельвина о том, что гравитационная энергия питает солнце.
Поскольку физики-теоретики девятнадцатого века не знали о возможности преобразования ядерной массы в энергию, они вычислили максимальный возраст Солнца, который оказался слишком коротким.Тем не менее Кельвин и его коллеги внесли прочный вклад в астрономию, геологию и биологию, настаивая на принципе, согласно которому действительные выводы во всех областях исследований должны согласовываться с фундаментальными законами физики.
Теперь мы обсудим некоторые важные достижения в понимании того, как ядерная масса используется в качестве топлива для звезд.
Взгляд на решение
Переломный момент в битве между физиками-теоретиками и геологами-эмпириками и биологами произошел в 1896 году.В ходе эксперимента по изучению рентгеновских лучей, обнаруженных в прошлом году Вильгельмом Рентгеном, Анри Беккерель хранил несколько покрытых ураном пластин в ящике стола рядом с фотопластинами, завернутыми в темную бумагу. Поскольку пару дней в Париже было пасмурно, Беккерель не смог «зарядить» свои фотопластинки, выставив их на солнечный свет, как он намеревался. Проявив фотопластинки, он, к своему удивлению, обнаружил четкие изображения своих кристаллов урана. Он обнаружил естественную радиоактивность из-за ядерных превращений урана.
Значение открытия Беккереля стало очевидным в 1903 году, когда Пьер Кюри и его молодой помощник Альберт Лаборд объявили, что соли радия постоянно выделяют тепло. Самым необычным аспектом этого нового открытия было то, что радий излучал тепло, не охлаждаясь до температуры окружающей среды. Излучение радия обнаружило ранее неизвестный источник энергии. Уильям Уилсон и Джордж Дарвин почти сразу предположили, что радиоактивность может быть источником излучаемой энергии Солнца.
Молодой принц экспериментальной физики Эрнест Резерфорд, в то время профессор физики в Университете Макгилла в Монреале, обнаружил огромную энергию, выделяемую альфа-излучением радиоактивных веществ. В 1904 году он объявил:
Открытие радиоактивных элементов, которые при своем распаде высвобождают огромное количество энергии, таким образом, увеличивает возможный предел продолжительности жизни на этой планете и позволяет геологам и биологам время, необходимое для процесса эволюции.
Открытие радиоактивности открыло возможность того, что ядерная энергия может быть источником солнечной радиации. Это развитие освободило теоретиков от необходимости полагаться в своих расчетах на гравитационную энергию. Однако последующие астрономические наблюдения показали, что Солнце не содержит много радиоактивных материалов, а в основном состоит из водорода в газообразной форме. Более того, скорость, с которой радиоактивность выделяет энергию, не зависит от температуры звезды, в то время как наблюдения за звездами показали, что количество энергии, излучаемой звездой, действительно сильно зависит от внутренней температуры звезды.Для высвобождения ядерной энергии внутри звезды требуется нечто иное, чем радиоактивность.
В следующих разделах мы проследим шаги, которые привели к тому, что, как мы теперь считаем, является правильным пониманием того, как сияют звезды.
Направление установлено
Следующий фундаментальный рост снова произошел в неожиданном направлении. В 1905 году Альберт Эйнштейн вывел свое знаменитое соотношение между массой и энергией, E = mc 2 , как следствие специальной теории относительности.Уравнение Эйнштейна показало, что крошечное количество массы в принципе может быть преобразовано в огромное количество энергии. Его соотношение обобщило и расширило закон сохранения энергии фон Гельмгольца и Майера XIX века, включив в него преобразование массы в энергию.
Какая связь между уравнением Эйнштейна и источником энергии Солнца? Ответ был неочевиден. Астрономы внесли свой вклад, определив ограничения, которые наблюдения звезд накладывают на возможные объяснения генерации звездной энергии.В 1919 году Генри Норрис Рассел, ведущий астроном-теоретик в Соединенных Штатах, кратко резюмировал астрономические намеки на природу звездного источника энергии. Рассел подчеркнул, что самым важным ключом к разгадке является высокая температура внутри звезд.
 |
| Aston в 1920 году показал, что четыре ядра водорода тяжелее ядра гелия. |
Ф.В. Астон в 1920 году обнаружил ключевой экспериментальный элемент головоломки.Он провел точные измерения масс множества различных атомов, в том числе водорода и гелия. Астон обнаружил, что четыре ядра водорода тяжелее ядра гелия. Это не было основной целью проведенных им экспериментов, которые в значительной степени были мотивированы поиском изотопов неона.
Важность измерений Астона была немедленно признана сэром Артуром Эддингтоном, блестящим английским астрофизиком. Эддингтон утверждал в своем президентском обращении к Британской ассоциации содействия развитию науки в 1920 году, что измерения Астоном разницы масс между водородом и гелием означают, что солнце может светить, преобразовывая атомы водорода в гелий.Это сжигание водорода в гелий (согласно соотношению между массой и энергией Эйнштейна) высвободит около 0,7% массового эквивалента энергии. В принципе, это может позволить солнцу светить около 100 миллиардов лет.
В пугающем прозрении Эддингтон продолжил замечать связь между генерацией звездной энергии и будущим человечества:
Если действительно субатомная энергия звезд свободно используется для поддержания их огромных топок, это, кажется, немного приближает к осуществлению нашей мечты об управлении этой скрытой силой для благосостояния человечества - или за самоубийство.
Понимание процесса
Следующий важный шаг в понимании того, как звезды производят энергию в результате ядерного горения, стал результатом применения квантовой механики к объяснению ядерной радиоактивности. Это приложение было сделано без ссылки на то, что происходит в звездах. Согласно классической физике, две частицы с одним и тем же знаком электрического заряда будут отталкивать друг друга, как если бы они были отталкиваются взаимным признанием «неприятного запаха изо рта». Классически вероятность того, что две положительно заряженные частицы сблизятся, равна нулю.Но некоторые вещи, которые не могут происходить в классической физике, могут происходить в реальном мире, который в микроскопическом масштабе описывается квантовой механикой.
В 1928 году Джордж Гамов, великий российско-американский физик-теоретик, вывел квантово-механическую формулу, которая дала ненулевую вероятность того, что две заряженные частицы преодолеют свое взаимное электростатическое отталкивание и приблизятся друг к другу. Эта квантово-механическая вероятность теперь широко известна как «фактор Гамова». Он широко используется для объяснения измеренных скоростей некоторых радиоактивных распадов.
В десятилетие, которое последовало за эпохальной работой Гамова, Аткинсон и Хоутерманс, а затем Гамов и Теллер использовали фактор Гамова, чтобы получить скорость, с которой будут протекать ядерные реакции при высоких температурах, которые, как считается, существуют в недрах звезд. Фактор Гамова был необходим для того, чтобы оценить, как часто два ядра с одним и тем же знаком электрического заряда будут подходить достаточно близко друг к другу, чтобы сливаться и, таким образом, генерировать энергию в соответствии с соотношением Эйнштейна между избыточной массой и выделением энергии.
В 1938 г. Фон Вайцзеккер вплотную подошел к решению проблемы сияния некоторых звезд. Он открыл ядерный цикл, известный сейчас как цикл углерод-азот-кислород (CNO), в котором ядра водорода могут сжигаться с использованием углерода в качестве катализатора. Однако фон Вайцзеккер не исследовал скорость, с которой энергия будет производиться в звезде за счет цикла CNO, и не исследовал решающую зависимость от температуры звезды.
Цикл CNO
Для звезд тяжелее Солнца теоретические модели показывают, что цикл ядерного синтеза CNO (углерод-азот-кислород) является доминирующим источником генерации энергии.Цикл приводит к слиянию четырех ядер водорода ( 1 H, протонов) в одно ядро гелия ( 4 He, альфа-частица), которое снабжает звезду энергией в соответствии с уравнением Эйнштейна. Обычный углерод, 12 C, служит катализатором в этом наборе реакций и регенерируется. В этом цикле образуются только нейтрино относительно низкой энергии (). Рисунок адаптирован из книги J.N. Bahcall, Neutrinos from the Sun , Scientific American, Volume 221, Number 1, July 1969, pp.28-37.
К апрелю 1938 года все выглядело так, как если бы научная сцена была намеренно подготовлена к приходу Ганса Бете, признанного мастера ядерной физики. Профессор Бете только что завершил классический набор из трех статей, в которых он рассмотрел и проанализировал все, что было тогда известно о ядерной физике. Эти труды были известны среди его коллег как «Библия Бете». Гамов собрал небольшую конференцию физиков и астрофизиков в Вашингтоне, округ Колумбия, чтобы обсудить состояние знаний и нерешенные проблемы, касающиеся внутреннего строения звезд.
В течение следующих шести месяцев или около того Бете разработал основные ядерные процессы, посредством которых водород сгорает (плавится) в гелий в недрах звезды. Водород - это самый распространенный элемент Солнца и подобных ему звезд, и действительно, самый распространенный элемент во Вселенной.
Бете описал результаты своих вычислений в статье «Производство энергии в звездах», которую приятно читать. Он авторитетно проанализировал различные возможности реакций, сжигающих ядра, и выбрал в качестве наиболее важных два процесса, которые, как мы теперь считаем, ответственны за солнечный свет.Один процесс, так называемая цепочка p-p , производит гелий из водорода и является основным источником энергии в звездах, таких как Солнце, и менее массивных звездах.
Цепная реакция п — п
 |
 |
 |
| В теоретических моделях Солнца проиллюстрированная здесь p — p цепь ядерных реакций является доминирующим источником производства энергии. Каждая реакция помечена номером в верхнем левом углу коробки, в которой она содержится.В реакции 1 два ядра водорода ( 1 H, протоны) сливаются с образованием тяжелого ядра водорода ( 2 H, дейтрон). Это обычный способ возникновения ядерного горения на солнце. В редких случаях процесс запускается реакцией 2. Дейтроны, образующиеся в реакциях 1 и 2, сливаются с протонами, образуя легкий элемент гелий ( 3 He). В этом месте цепочка p — p распадается на три ветви, относительные частоты которых указаны на рисунке. Конечным результатом этой цепочки является слияние четырех протонов в одно обычное ядро гелия ( 4 He) с выделением энергии звезде в соответствии с уравнением Эйнштейна.В процессе синтеза испускаются частицы, называемые «нейтрино» (). Их энергии показаны на рисунке в миллионах электрон-вольт (МэВ). Реакции 2 и 4 не обсуждались Гансом Бете. Рисунок взят из книги J.N. Bahcall, Neutrinos from the Sun , Scientific American, Volume 221, Number 1, July 1969, pp. 28-37. |
Цикл CNO, второй процесс, который также рассматривал фон Вайцзеккер, наиболее важен для звезд более массивных, чем Солнце.Бете использовал свои результаты для оценки центральной температуры Солнца и получил значение, которое находится в пределах 20% от того, что мы в настоящее время считаем правильным значением (16 миллионов градусов Кельвина) .> Not2 Более того, он показал, что его вычисления привели к соотношение между звездной массой и звездной светимостью, которое удовлетворительно согласуется с имеющимися астрономическими наблюдениями.
В первые два десятилетия после окончания Второй мировой войны к теории ядерного горения в звездах Бете было добавлено много важных деталей.Выдающиеся физики и астрофизики, особенно А.Г.У. Кэмерон, У.А. Фаулер, Ф. Хойл, Э.Э. Солпитер, М. Шварцшильд и их коллеги-экспериментаторы с энтузиазмом вернулись к вопросу о том, как звезды, подобные Солнцу, генерируют энергию. Из работы Бете в принципе был известен ответ: солнце производит излучаемую им энергию, сжигая водород. Согласно этой теории, недра Солнца - это своего рода управляемая термоядерная бомба гигантского масштаба. not3 Теория ведет к успешному расчету наблюдаемой светимости звезд, подобных Солнцу, и обеспечивает основу для нашего нынешнего понимания того, как звезды сияют и развиваются во времени.Идея о том, что ядерный синтез приводит в действие звезды, является одним из краеугольных камней современной астрономии и регулярно используется учеными при интерпретации наблюдений звезд и галактик.
W.A. Фаулер, Вилли, как его все знали, возглавил группу коллег в своей лаборатории Келлогга в Калифорнийском технологическом институте и вдохновил физиков всего мира на измерение или вычисление наиболее важных деталей p-p-цепи и цикла CNO. Работы было много, эксперименты и расчеты были трудными.Но работа была сделана, потому что было интересно понять специфику производства солнечной энергии. Большая часть усилий Фаулера и его коллег М. Бербидж, Г. Бербидж, Ф. Хойл и А.Г.У. Кэмерон) вскоре перешел к проблеме того, как в звездах образуются тяжелые элементы, необходимые для жизни.
Проверка гипотезы ядерного горения
Наука прогрессирует в результате столкновения теории и эксперимента, предположений и измерений. Эддингтон в той же лекции, в которой он впервые обсудил горение ядер водорода в звездах, заметил:
Я полагаю, что прикладной математик, теория которого только что выдержала еще один более строгий тест наблюдением, должен испытывать не удовлетворение, а скорее разочарование - «Опять провалился! На этот раз у меня было , в надежде найти несоответствие, которое пролило бы свет на те моменты, в которых моя модель могла быть улучшена.”
Есть ли способ проверить теорию о том, что солнце светит потому, что очень глубоко внутри водород сгорает до гелия? На первый взгляд кажется невозможным провести прямую проверку гипотезы ядерного горения. Свету требуется около десяти миллионов лет, чтобы выйти из центра Солнца на поверхность, и когда он, наконец, появляется во внешних областях, свет в основном говорит нам об условиях в этих внешних областях. Тем не менее, есть способ «заглянуть» внутрь Солнца с помощью нейтрино, экзотических частиц, обнаруженных при попытке разгадать другую загадку. not4
Открытие, подтверждение и сюрприз
Нейтрино - это субатомная частица, которая слабо взаимодействует с веществом и движется со скоростью, которая по сути равна скорости света. Нейтрино образуются в звездах, когда ядра водорода сжигаются до ядер гелия; нейтрино также производятся на Земле в ускорителях частиц, в ядерных реакторах и в естественной радиоактивности. Основываясь на работе Ганса Бете и его коллег, мы полагаем, что процесс, посредством которого звезды, подобные Солнцу, генерируют энергию, может быть обозначен соотношением
(1)
, в котором четыре ядра водорода ( 1 H, протоны) сожжены в одно ядро гелия ( 4 He, частица) плюс два положительных электрона () и два нейтрино () плюс энергия.Этот процесс высвобождает энергию для звезды, поскольку, как показал Астон, четыре атома водорода тяжелее одного атома гелия. Тот же набор ядерных реакций, которые поставляют энергию солнечного излучения, также производит нейтрино, которые можно искать в лаборатории.
 |
| На этом рисунке показано поперечное сечение солнца. Элементы, которые обычно изучаются астрономами с помощью обычных телескопов, обнаруживающих свет, помечены снаружи, например, e.г., пятна и протуберанцы. Нейтрино позволяет нам заглянуть глубоко внутрь Солнца, в солнечное ядро, где происходит ядерное горение. |
Нейтрино трудно обнаружить из-за их слабого взаимодействия. Как трудно? Солнечное нейтрино, проходящее через всю Землю, имеет менее одного шанса из тысячи миллиардов быть остановленным земным веществом. Согласно стандартной теории, около ста миллиардов солнечных нейтрино проходят через ваш ноготь каждую секунду, и вы их не замечаете.Нейтрино могут незаметно путешествовать через железо так же далеко, как свет может пройти за сто лет через пустое пространство.
В 1964 году мы с Рэймондом Дэвисом-младшим предложили, что эксперимент со 100 000 галлонов очищающей жидкости (перхлорэтилен, который в основном состоит из хлора) может стать критической проверкой идеи о том, что реакции ядерного синтеза являются основным источником солнечного излучения. Мы утверждали, что, если наше понимание ядерных процессов внутри Солнца верно, то солнечные нейтрино будут улавливаться со скоростью, которую Дэвис мог измерить с помощью большого резервуара, заполненного очищающей жидкостью.Когда нейтрино взаимодействуют с хлором, они иногда производят радиоактивный изотоп аргона. Дэвис ранее показал, что он может извлекать крошечные количества аргона, образованного нейтрино, из больших количеств перхлорэтилена. Чтобы провести эксперимент с солнечными нейтрино, он должен был быть поразительно умен, поскольку только по моим расчетам в огромном бассейне с очищающей жидкостью, который имел бы олимпийский размер, производилось бы несколько атомов в неделю.
Нашей единственной мотивацией для проведения этого эксперимента было использование нейтрино для:
позволяет нам заглянуть внутрь звезды и, таким образом, напрямую проверить гипотезу о генерации ядерной энергии в звездах.
Как мы увидим, мы с Дэвисом не предвидели некоторых из наиболее интересных аспектов этого предложения.
Дэвис провел эксперимент и в 1968 году объявил первые результаты. Он измерил меньше нейтрино, чем я предсказывал. По мере уточнения эксперимента и теории разногласия стали более сильными. Ученые обрадовались, что были обнаружены солнечные нейтрино, но беспокоились, почему нейтрино оказалось меньше, чем предполагалось.
Что случилось? Было ли наше понимание того, как светит солнце, неверно? Не сделал ли я ошибку при вычислении скорости, с которой солнечные нейтрино будут захватываться в резервуар Дэвиса? Был ли эксперимент ошибочным? Или что-то случилось с нейтрино после того, как они были созданы на Солнце?
В течение следующих двадцати лет сотни, а возможно, и тысячи физиков, химиков и астрономов исследовали множество различных возможностей. not5 .И эксперимент, и теоретический расчет оказались верными.
В очередной раз эксперимент спас чистую мысль. В 1986 году японские физики во главе с Масатоши Кошиба и Йоджи Тоцука вместе со своими американскими коллегами Юджином Байером и Альфредом Манном реконструировали огромный резервуар с водой, предназначенный для измерения стабильности материи. Экспериментаторы увеличили чувствительность своего детектора, так что он также мог служить большой подземной обсерваторией солнечных нейтрино.Их цель состояла в том, чтобы изучить причину количественного расхождения между предсказанными и измеренными скоростями в эксперименте с хлором.
Новый эксперимент (названный Камиоканде) в Японских Альпах также обнаружил солнечные нейтрино. Более того, эксперимент Камиоканде подтвердил, что скорость нейтрино была меньше, чем предсказывается стандартной физикой и стандартными моделями Солнца, и продемонстрировал, что зарегистрированные нейтрино пришли от Солнца. Впоследствии эксперименты в России (так называемые SAGE, под руководством В.Гаврин), в Италии (GALLEX и позже GNO под руководством Т. Кирстен и Э. Белотти, соответственно) и снова в Японии (Супер-Камиоканде под руководством Ю. Тоцука и Ю. Судзуки), каждый с разными характеристиками, все наблюдались нейтрино из недр Солнца. В каждом детекторе количество наблюдаемых нейтрино было несколько меньше, чем предсказывала стандартная теория.
Что означают все эти экспериментальные результаты?
нейтрино, образовавшихся в центре Солнца, было обнаружено в пяти экспериментах.Их обнаружение напрямую показывает, что источником энергии, излучаемой Солнцем, является синтез ядер водорода в недрах Солнца. Споры девятнадцатого века между физиками-теоретиками, геологами и биологами разрешились эмпирически.
С астрофизической точки зрения согласие между наблюдениями нейтрино и теорией хорошее. Наблюдаемые энергии солнечных нейтрино соответствуют значениям, предсказанным теорией. Скорость регистрации нейтрино меньше
.Можно ли загореть через окно? Вот сколько витамина D всасывается через стекло - The Sun
ПРЕБЫВАНИЕ в помещении, когда на улице слишком жарко, кажется разумным поступком, если вы не хотите получить солнечный ожог.
А можно ли через окно поймать солнечные лучи?
2
Стекло поглощает большую часть вредных солнечных лучей UVB, но менее 40 процентов его УФА. Кредит: AlamyМожно ли загорать через окно?
Удивительно, но загорать через окно МОЖНО!
Большинство оконных стекол поглощают около 97 процентов солнечных лучей UVB - тех, которые вызывают солнечные ожоги и некоторые виды рака кожи.
В то время как стекло будет поглощать 37 процентов менее вредного УФ-излучения, эксперт Луис Виллазон сообщил Science Focus.
Это эквивалент солнцезащитного крема SPF30 - это означает, что вы все равно можете загореть, покрыться веснушками и даже обжечься, если будете достаточно долго сидеть на солнечном месте.
Однако потребуется очень много времени, прежде чем вы получите ожог.
2
Это плохие новости для тех из нас, кто застрял в офисе в солнечную погоду, потому что вы не получите никаких преимуществ витамина D Фото: AlamyОднако автомобильные лобовые стекла немного отличаются - потому что между ними есть пластиковый слой. два слоя стекла, блокирующие все UVB и 80% UVA.
Это делает получение загара в машине крайне маловероятным.
Так что не ждите, что в следующий раз, когда вам предстоит долгое путешествие, вы получите бронзу.
Сколько витамина D вы можете поглотить через стекло?
Витамин D помогает регулировать количество кальция и фосфата в организме, сохраняя здоровье костей, зубов и мышц.
Некоторые исследования показывают, что он облегчает хроническую боль и бессонницу и предотвращает грипп, в то время как низкий уровень витамина D был связан с ожирением, высоким уровнем холестерина и даже сердечными заболеваниями у детей.
Очень важно получать достаточное количество витамина в вашу систему, и основным источником этого витамина является прямой солнечный свет.
Секс-секреты
Проститутка, которая зарабатывает 2000 фунтов стерлингов в неделю, раскрывает средний размер полового члена ... и насколько она получает удовольствие от работы
ЗНАЙТЕ СИМПТОМЫ РАКА
Доктор Кейт Хопкрофт объясняет десять признаков, указывающих на то, что у вас нет рака
Зуд, вы не можете поцарапать
От ИППП до натираний, что ДЕЙСТВИТЕЛЬНО означают ваши зудящие яички (и когда вам следует беспокоиться)
БЕСШУМНЫЙ УБИЙЦА
Тара Палмер-Томкинсон умерла от «прободной язвы и перитонита» - но вы знаете симптомы?
Итак, большой вопрос в том, если вы застряли в офисе или дома на весь день, сможете ли вы получить витамин D через стекло?
Витамин D вырабатывается организмом, когда на него попадают лучи UVB, которые почти полностью блокируются окном.
Длина волны, необходимая для производства витамина D, среди тех, кто не проходит через него - это означает, что вы не можете получить основную пользу для здоровья от солнца, находясь внутри.
Солнечные и теплые выходные в праздничные дни после холодной и влажной погоды в Шотландии .
