Просмотр содержимого документа
«Черная дыра , вселенная»
Дата: 15.05.2023г.
Тема: «Черные дыры - загадка Вселенной»
| Этап занятия | Деятельность учителя | Деятельность учащихся |
| Мотивационный этап.
Формулирование темы занятия | Читает отрывок стихотворения
О черных дырах во Вселенной Нам говорят уже давно. Ведь в них такое тяготенье, Что выбраться не суждено. Какие ассоциации возникают у вас при упоминании о черных дырах Вселенной? Что же представляет собой этот космический объект? Тема «Черные дыры – загадка Вселенной» |
Предлагают свои варианты ответов |
| Работа над темой | Информация учителя о черных дырах. Упоминание о дырах во Вселенной первоначально ассоциируется с неким отверстием в небесах. Это отчасти верно, но физическая сущность черной дыры гораздо сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Так что же такое черная дыра? В современной науке черной дырой принято называть область пространства-времени, в которой гравитационное поле (тяготение) столь сильно, что ни один объект (даже излучение) не может вырваться из нее. В ходе занятия нам предстоит ответить на ряд важных вопросов: Как образуются черные дыры? Как обнаружить черные дыры (как найти черную кошку в темной комнате)? Черные дыры – угроза материи? Свою работу мы построим следующим образом: каждая группа учащихся, поработав с текстом, представит нам информацию об этом загадочном объекте. |
Слушают учителя |
| Работа в группах по теме занятия | Консультирует | Учащиеся делятся на 3 группы, изучают материл и готовят сообщения на поставленные вопросы. (приложение 1, 2, 3) |
| Подведение итогов | Контролирует и координирует работу | Каждая группа выдвигает ученика для сообщения. |
| Рефлексия | Предлагает продолжить одно из предложений: Теперь я знаю, что …. Самым интересным было то, что …. Изменилось мое представление о … | Устно продолжают фразу |
Как образуются черные дыры? Приложение №1
Из курса физики известно, что чем больше космическое тело, тем большую скорость нужно набрать, чтобы навсегда покинуть его. Эта скорость называется второй космической, и для Земли равна 11 км/сек. Но вторая космическая скорость тем больше, чем больше масса и чем меньше радиус небесного тела, т.к. с увеличением массы тяготение увеличивается, а с ростом расстояния от центра оно ослабевает. На Солнце 2-я космическая скорость равна 620 км/сек, но на его поверхности. Если же представить, что Солнце сжали до радиуса 10 километров, оставив при этом массу прежней, то 2-я космическая скорость увеличится до половины скорости света или 150 тысяч километров в секунду! Значит, если радиус Солнца уменьшать еще дальше (оставляя массу неизменной), то наступит такой момент, когда вторая космическая скорость достигнет световой или 300 000 км/сек! Это значит, что небесное тело, на поверхности которого вторая космическая скорость превышает скорость света, становится невидимой для внешнего наблюдателя! Иначе, свет пытается вырваться в пространство, но гравитация не позволяет ему этого сделать, и со стороны мы можем видеть лишь черное пятно в космосе, проще говоря, некую дыру! Итак, мы убедились, что могут существовать невидимые небесные тела, которые в реальности существуют, но не могут быть наблюдаемы с Земли в виду отсутствия излучения от них.
Все это казалось убедительным до того, как научный мир не познакомился в начале 20 века с теорией великого физика – Альберта Эйнштейна. Общая теория относительности позволила сделать большой шаг к определению черной дыры в современном ее понимании. Чтобы понять суть различия между тяготением по Ньютону и тяготением по Эйнштейну, вернемся к опыту со сжатием Солнца. Закон Ньютона гласит, что при сжатии вдвое гравитация возрастает вчетверо, но Эйнштейну удалось блестяще доказать, что гравитация будет расти быстрее, и чем дальше мы сжимаем тело, тем быстрее будет расти гравитация. Если следовать ньютоновскому тяготению, то гравитация станет бесконечно большой, если радиус станет равным 0. Эйнштейн же нашел, что тяготение становится бесконечным при так называемом гравитационном радиусе небесного тела. Сфера описываемся таким радиусом, называется также сферой Шварцшильда. Иначе, тело не сожмется в точку, оно будет иметь определенные размеры, но гравитацию, стремящуюся к бесконечности. Гравитационный радиус напрямую зависит от массы небесного тела. Например, гравитационный радиус Земли равен 10мм (при настоящем – 6400км), а для Солнца 3000м (700000 км).
Итак, теория гласит о том, что любое небесное тело (звезда, планета) сжавшееся до гравитационного радиуса, перестает быть источником излучения, т.к. свет или любое
1 867
27 196 
