Внеатмосферная астрономия. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Внеатмосферная астрономия - раздел наблюдательной астрономии, использующий для исследований космич. объектов приборы, вынесенные за пределы земной атмосферы. Методы внеатмосферной астрономии применяются преим. для исследований в УФ-, рентг. и гамма-диапазонах, т. к. земная атмосфера для космич. эл--магн. излучения в этих диапазонах непрозрачна: УФ- и рентг. излучения поглощаются в зависимости от длины волны на высотах 150-80 км, а фотоны жёсткого рентгеновского излучения и гамма-излучения с энергией

10-20 кэВ достигают высот y40 км (см. Прозрачность земной атмосферы).

Внеатмосферная астрономия родилась в кон. 40-х гг. 20 в., когда в США и СССР были начаты исследования Солнца в УФ- и рентг. областях спектра при помощи ракет, способных достигать высот св. 100 км и поднимать астр. инструменты весом до 1 т. В сер. 60-х гг. начались внеатм. исследования др. источников космических рентгеновских и гамма-излучений.

С помощью УФ- и рентг. аппаратуры, установленной на ракетах, достигавших высот от 100 до 500 км (а изредка и больших), были сделаны первые открытия: обнаружены дискретные источники рентг. излучения (неск. десятков), исследованы УФ-спектры ярких звёзд ранних спектральных классов, обнаружен УФ-фон неба в спектральной линии водорода

В принципе, вынос телескопа за пределы земной атмосферы позволяет достичь предельного для данного телескопа углового (пространственного) разрешения

, обусловленного лишь дифракцией излучения на входном отверстии телескопа (

угл. секунд, где

- длина волны, D - апертура телескопа; см. Разрешающая способность оптических приборов). Разрешение наземных телескопов, ограниченное "дрожанием" атмосферы, редко бывает меньше

, что соответствует значению

телескопа всего лишь с D ~10 см (для

). Наконец, мн. астрофиз. проблемы требуют для своего решения доставки приборов непосредственно к объекту исследования (планеты Солнечной системы, межпланетная среда, солнечный ветер, кометы и т. д.). Каждая из этих проблем породила самостоят. научное направление: исследования Венеры спускаемыми и пролётными аппаратами, включая радиолокац. картографирование этой планеты (СССР и США); изучение поверхности и атмосферы Марса и его спутников (СССР, США); исследования Юпитера, Сатурна и их спутников (США). Особенно большой объём ценнейшей информации был получен 16 сов. межпланетными кос-мич. аппаратами (KA) "Венера" (1961-84), двумя амер. KA "Викинг" (исследования Марса и его спутников в 1976-82), космич. станциями "Вояджер-1 и 2" при их пролёте вблизи систем Юпитера и Сатурна (США, запущены в 1977).

Новая эпоха во внеатмосферной астрономии началась с запусками на околоземную орбиту специализир. астр. ИСЗ, оснащённых высокоточной системой наведения и пространств. стабилизации (с точностью до 0,03''). В области рентг. внеатмосферной астрономии следует выделить спутники "Ухуру" (США, с 1970), "САС-3" (США, с 1975), "ХЕАО-1" и "ХЕАО-2" (обсерватория им. Эйнштейна) (США, 1978-81), "АНС" (Нидерланды, с 1974), "УК-5" (Великобритания, с 1974), "Астрон" (СССР, с 1983) и японские "Хакутё" (с 1979) и "Тенма" ("Астро-Б", с 1983). Среди наиб. ценных результатов, полученных рентг. внеатмосферной астрономией: открытие одиночных и входящих в двойные системы нейтронных звёзд с периодами собственного вращения от 0,033 до 1000 с; составление каталогов, включающих тысячи рентг. источников; открытие горячего (10⁷ -10⁸ К) межгалактического газа в скоплениях галактик, имеющего плотность 10^-3-10^-4 атомов/см³ и нормальный хим. состав; обнаружение "кандидатов" в чёрные дыры; детальное исследование внегалактич. источников (ядер активных и сейфертовских галактик, квазаров); открытие рентг. источников в неск. ближайших галактиках; обнаружение рентг. излучения корон нормальных звёзд и др. (подробнее см. Рентгеновская астрономия).

В УФ-области (

=1000-3500

) особую роль сыграли ИСЗ "Коперник" (США), междунар. спутник "IUE" (США и ряд стран Европы, с 1977) и "Астрон" (СССР) с телескопами диам. 45-90 см. В этом диапазоне спектра проводилось: детальное исследование хим. состава и физ. условий в межзвёздной среде; обнаружение и исследование молекулярного водорода в плотных и холодных облаках межзвёздного газа; обнаружение горячей газовой короны Галактики; детальное исследование распределения водорода (и гелия) в окрестностях Солнечной системы, изучение спектров неск. тысяч звезд с высоким спектральным разрешением, а также исследования УФ-спектров ядер галактик и квазаров (см. Ультрафиолетовая астрономия ).В США намечен запуск на орбиту ИСЗ оптич. телескопа им. Эдвина Хаббла диам. 2,4 м с пространственным разрешением до 0,01'' и проницающей способностью вплоть до 29-30^m; его астрометрич. точность превысит 0,001'', срок службы

10 лет. В ИК-области важные результаты получены ИСЗ "ИРАС" (США, Нидерланды, Великобритания, 1983). По данным аппаратуры этого спутника составлен каталог ~10⁶ ИК-источников, излучающих в диапазоне длин волн от 1 до 100 мкм (см. Инфракрасная астрономия ).В миллиметровом диапазоне длин волн советским ИСЗ "Прогноз" исследовались реликтовое излучение и его флуктуации.

Космич. излучение с энергией гамма-фотонов

100 МэВ исследовалось со спутников "САС-2" (США, с 1972) и "КОС-Б" (ряд стран Западной Европы, запущен в 1975). Обнаружены ок. 20 дискретных источников гамма-излучения (из к-рых отождествлено лишь 3) и протяжённая область эмиссии вдоль плоскости Галактики (см. Гамма-астрономия).

Следует отметить исследования гамма-всплесков, природа к-рых до сих пор окончательно не выяснена. Из десятка источников гамма-излучения, координаты к-рых определены с точностью от 5'' до 10', ни один надёжно не отождествлён с известными астр. объектами. Внеатмосферная астрономия развивается по пути создания специализир. тяжёлых спутников Земли, оснащённых высокоточной системой астроориентации и уникальными астр. инструментами. Уже сейчас примерно 50% астрономической информации поступает от приборов, установленных на ИСЗ.

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.