Нил Тайсон - Добро пожаловать во Вселенную

В часе 3600 секунд, в миле 1,6 километра. Поэтому отношение скоростей равно

3000 км / с

≈ 250.

25 000 миль / ч×1,6 км / с×1 час / 3600 с

Нам придется создать космический корабль, способный развивать скорость в 250 раз больше, чем позволяют нынешние транспортные технологии.

368

Решения

129. g«Сатурну V» потребуется около 400 000/120 3 000 рейсов, чтобы доставить на орбиту строительные материалы для «Ориона». Для сравнения, «Сатурн V» запускали всего 13 раз.

129. hВ 2017 году программе по запуску человека в космос исполнилось 56 лет. Мы подсчитали, что колонизация нашей галактики займет

28 миллионов лет — в 500 000 раз больше!

Содержание

Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Немного математики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

ЧАСТЬ I. ЗВЕЗДЫ, ПЛАНЕТЫ, ЖИЗНЬ

1. Размер и масштабы Вселенной. . . . . . . . . . . . . . 17

1. Экспоненциальное представление чисел. Обзор. . . . . . . . . 17

Записываем числа в экспоненциальном представлении

1. a Тридцать один миллион семьсот тысяч. . . . . . . . . . . . 17

2. Сколько длится год?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Вычисляем, сколько секунд в году

3. Насколько быстро распространяется свет?. . . . . . . . . . . . 17

Вычисляем, сколько километров в световом годе

4. Угловые секунды в радиане. . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Вычисляем, сколько угловых секунд содержится в радиане: это число пригодится нам при расчетах с помощью малоугловой формулы

5. Парсек — это далеко?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Переводим парсеки в световые годы и астрономические единицы

6. Дальше в космос — глубже в прошлое. . . . . . . . . . . . . 18

Изучаем соотношения между расстоянием и временем при путешествиях со скоростью света

7. Взгляд на Нептун. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Время, необходимое свету, чтобы попасть с Земли на планету Нептун, зависит от взаимного расположения Земли и Нептуна на их орбитах

370

Содержание

8. Очень-очень далеко и давным-давно. . . . . . . . . . . . . 19

При коммуникации с космическим кораблем, находящимся в любой точке Солнечной системы или в любой точке галактики Млечный Путь, неизбежны задержки

9. Космические путешествия. . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Вычисляем, сколько времени потребуется, чтобы преодолеть то или иное расстояние с той или иной скоростью

10. К другим звездам. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Вычисляем, сколько времени потребуется, чтобы добраться до ближайших звезд

11. Атмосфера Земли. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Вычисляем массу воздуха в земной атмосфере и сравниваем ее с массой океанов

2. От дневного и ночного неба к орбитам планет. . . . . . . . 23

12. Движение Солнца, Луны и звезд. . . . . . . . . . . . . . . 23

Изучаем, где и когда можно наблюдать различные небесные тела

13. Взгляд на Луну. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Выясняем, сколько всего можно узнать, если просто понаблюдать за Луной

14. Восходы и закаты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Вопросы о том, когда восходят и заходят различные небесные тела

15. Небесные объекты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Еще несколько вопросов о том, что можно узнать, если наблюдать за небесными объектами

16. Аристарх и Луна. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Определяем отношений расстояния до Луны и Солнца при помощи школьной геометрии

17. Расстояние до Марса. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Применяем параллакс, чтобы определить, далеко ли до Марса

371

Содержание

18. Расстояние до Луны. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Применяем параллакс, чтобы определить, далеко ли до Луны

19. Массы и плотности в Солнечной системе. . . . . . . . . . . . 27

Вычисляем плотность Солнца и плотность Солнечной системы

3. Законы Ньютона. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

20. Силы, действующие на книгу. . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Применяем законы Ньютона, чтобы понять, какие силы действуют на книгу, лежащую на столе

21. По баллистической траектории. . . . . . . . . . . . . . . . 29

Вычисляем скорость спутника на низкой околоземной орбите

22. Как преодолеть земную гравитацию?. . . . . . . . . . . . . 30

Вычисляем расстояние, на котором притяжение

Луны и Земли одинаково

23. Геосинхронные орбиты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Вычисляем радиус околоземной орбиты, синхронизированной с вращением Земли

24. Центростремительное ускорение и кинетическая энергия на орбите Земли. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Вычисляем, какой ущерб нанесет столкновение с космическим мусором

25. Центростремительное ускорение Луны и закон всемирного тяготения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Сравниваем ускорение Луны на ее орбите и ускорение яблока, падающего на поверхность Земли

26. Кеплер о Юпитере. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Применяем законы Кеплера к орбитам спутников Юпитера

27. Нептун и Плутон. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Вычисляем отношение орбит Нептуна и Плутона

28. Роковые астероиды?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Как отразить астероид, чей курс грозит столкновением с Землей

372

Содержание

29. Комета Галлея и пределы применимости третьего закона Кеплера. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Применяем третий закон Кеплера к орбите кометы Галлея

30. Сила действия равна силе противодействия. . . . . . . . . . 36

Движение Солнца, вызванное притяжением Юпитера

31. Аристотель и Коперник. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Небесная механика в древнем и современном представлении

4–6. Как звезды излучают энергию. . . . . . . . . . . . . . 38

32. Далекие сверхновые. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Применяем закон обратных квадратов, чтобы связать яркость и светимость

33. Солнечные батареи на космических аппаратах. . . . . . . . . . 38

Вычисляем, сколько энергии могут дать солнечные батареи, установленные на космическом аппарате

34. Свети!. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Вычисляем, сколько чернотельного излучения испускают наши тела

35. Крошечные углы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Выясняем, как движение в пространстве отражается на положении на небосводе

36. Подумаем о параллаксе. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Как близкие звезды движутся по небосводу относительно далеких звезд из-за вращения Земли вокруг Солнца

37. Совсем маленькие углы и далекие звезды. . . . . . . . . . . 41

Как «Гея» измеряет параллаксы далеких звезд

38. Яркость, расстояние и светимость. . . . . . . . . . . . . . . 42

Изучаем соотношение яркости и светимости различных звезд

39. Сравниваем звезды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Соотносим светимость, радиус, температуру поверхности звезды и расстояние до нее

373

Содержание

40. Жаркие и сияющие. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Изучаем соотношения между характеристиками звезд,

излучающих как абсолютно черные тела

41. Белый карлик. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Вычисляем расстояние до белого карлика и его размеры

42. На орбите вокруг белого карлика. . . . . . . . . . . . . . . 44

Применяем третий закон Кеплера, чтобы рассчитать орбиту вокруг белого карлика