Ответьте на вопросы, страница 190 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопросы

1. Какое представление о расположении звезд было в античные времена?

2. Почему для правильной характеристики звезды необходимо знать расстояние до нее?

1. Какое представление о расположении звезд было в античные времена?

В античные времена, в частности в рамках геоцентрической системы мира, предложенной древнегреческими философами и астрономами (например, Аристотелем и Птолемеем), существовало представление о том, что все звёзды находятся на одинаковом расстоянии от Земли. Считалось, что они закреплены на твёрдой прозрачной сфере, называемой «сферой неподвижных звёзд». Эта сфера, являвшаяся самой далёкой от центра мира — Земли, равномерно вращалась, обусловливая видимое суточное движение звёзд по небу. Таким образом, в античности звёзды воспринимались не как отдельные объекты, разбросанные в пространстве на разных расстояниях, а как единый узор на поверхности гигантской сферы.

Ответ: В античные времена считалось, что все звёзды расположены на одной небесной сфере на равном расстоянии от Земли и эта сфера вращается вокруг неё.

2. Почему для правильной характеристики звезды необходимо знать расстояние до нее?

Знание расстояния до звезды является ключевым для определения её истинных (физических) характеристик, в отличие от видимых (кажущихся). Основные причины следующие:

Светимость и абсолютная звёздная величина. С Земли мы наблюдаем видимую звёздную величину ($\text{m}$) — блеск звезды на нашем небе. Эта величина зависит как от её реальной мощности излучения, так и от расстояния до неё. Чтобы определить истинную светимость звезды — её абсолютную звёздную величину ($\text{M}$), — необходимо знать расстояние ($\text{r}$). Абсолютная звёздная величина — это видимая величина, которую имела бы звезда, находясь на стандартном расстоянии в 10 парсек. Связь между этими величинами выражается формулой: $M = m + 5 - 5 \lg(r)$, где $\text{r}$ измеряется в парсеках. Без знания расстояния невозможно вычислить истинную светимость звезды.

Размер звезды. Радиус звезды часто вычисляют на основе её светимости и температуры поверхности (которую определяют по спектру). Поскольку для расчёта светимости необходимо знать расстояние, то и определение размера звезды также напрямую зависит от этого параметра.

Пространственная скорость. Измеряя смещение спектральных линий (эффект Доплера), можно определить лучевую скорость звезды (скорость движения по лучу зрения). Наблюдая за смещением звезды на небесной сфере за определённое время, мы измеряем её собственное движение (угловую скорость). Чтобы перевести это угловое смещение в линейную тангенциальную скорость (в км/с), необходимо знать расстояние до звезды.

В итоге, расстояние — это фундаментальный «ключ», который позволяет перейти от наблюдаемых, искажённых перспективой характеристик к реальным физическим свойствам звёзд.

Ответ: Знание расстояния до звезды необходимо для того, чтобы отличить её видимые характеристики (например, видимый блеск) от истинных физических характеристик (светимость, размер, тангенциальная скорость). Без учёта расстояния нельзя определить, является ли звезда тусклой потому, что она действительно излучает мало света, или потому, что она находится очень далеко.