Конкурсное выступление на тему "Вселенная без границ"

1 районный конкурс научно-исследовательских работ школьников

Кировского района РСО-Алания

“Токаевские чтения”

Направление естественно-математическое

Звено: старшее

Тема: ” Вселенная без границ”

Автор работы Калаев Георгий Анатольевич

МКОУ СОШ №2 ст. Змейская, 10 класс

Научный руководитель Малышев Михаил Евгеньевич

с. Эльхотово, 2019г.

Оглавление:

1.      Титульный лист   ………………………………………………….     1                                                                        

2.      Содержание   ………………………………………………………...   2                                                                                   

3.      Как познавалась Вселенная   …………………………………………3-4

4.      История создания ракет и реактивных двигателей. ……………….  5-6                       

5.      Зачем человеку нужно осваивать космическое пространство.  …..   7

6.      Загадки Земли…………………………………………………………………………………….  8                                                                                            

7.      Космические угрозы……………………………………………………………………………  9-10                                                                                   

8.      Пути познания космоса ……………………………………………………………………..  11                                                                          

9.       Вселенная глазами писателей фантастов. ………………………………………  12-14                                          

10.  Литература и сайты……………………………………………………………………………….  15                                                                                                                                                                                  

                                                  Открылась бездна звезд полна;

Звездам числа нет, бездне - дна.

                                                                                            М. В. Ломоносов

Как познавалась Вселенная?

    Как познавалась Вселенная? Нам очень трудно ответить на этот вопрос. Даже самая современная техника не может охватить весь космос. Хотя новейшие аппараты способны поймать свет звезд, удаленных от нашей планеты на миллиарды световых лет! Это могут быть даже те звезды, которые уже умерли, но их свет все еще путешествует по космосу. Наша Солнечная система - лишь маленькая часть огромной галактики, которая называется Млечный Путь. Сама же Вселенная вмещает тысячи подобных галактик. И бесконечен ли космос – неизвестно.                                                                                                                             Я знаю, что Вселенная постоянно расширяется, образуя все новые и новые космические тела. Вероятно, ее внешний вид постоянно меняется, поэтому миллионы лет назад, как уверены некоторые ученые, она выглядела совершенно иначе, чем сегодня.И если Вселенная растет, то она определенно имеет границы? Сколько Вселенных существует за нею? К сожалению, этого никто не знает. Что такое космос? Ещё совсем недавно было понятно лишь узкому кругу специалистов. Теперь оно вошло в нашу разговорную речь. Можно услышать: «Мы живём в космическом веке». А многое ли нам известно о Вселенной? Что такое космос? Ну а что было бы, если бы наша любимая планета вдруг лишилась защитной оболочки-атмосферы? Страшно подумать, но реальность оказалась бы удручающей. Ночью температура на поверхности Земли достигала бы температуры до - 120° С, а днём устанавливалось бы лето с температурой до 200°С.Я иногда задумываюсь о том, а, каков он – путь в космос? Человек никогда не останавливается на достигнутом.   Все работы, связанные с освоением космоса, не имели под собой научного фундамента вплоть до начала ХХ века. Но вот на мировой арене появился уникальный человек, необыкновенная личность – К.Э. Циолковский. Кем он был? Простой учитель физики и математики в калужской женской гимназии. В своей маленькой комнатке Константин Эдуардович создавал научно-фантастические рассказы о полёте в космос, мастерил на веранде модели дирижаблей и летальных аппаратов. Он искренне  верил в то, что:               " Человек во что бы то ни стало должен одолеть земную тяжесть и иметь в запасе пространство хотя бы солнечной системы". Мне на ум приходят строки из стихотворения моего учителя физики, которое он назвал «Пришельцы»: 

Июльской ночью в сладкой неге на берегу пруда лежал.

Земля тепла, а над водою туман предутренний дрожал.

В траве кузнечики стрекочут, рыбёшки в тине бой ведут.

Стоит стеною лес огромный. Все в таинстве своём живут.

Вдруг моё тело воспарило. Бескрайний путь предстал пред мной.

 Лечу как будто во Вселенной. Куда исчез мирской покой?

Так продолжалось всё недолго, но ощущения живы.

Невольно думаешь: «А может, на сей Земле пришельцы мы?»

История создания ракет и реактивных двигателей.

    Ракета сама собой не полетит» — эту фразу приписывают многим известным ученым. И Сергею Королеву, и Вернеру фон Брауну, и Константину Циолковскому.

В России пионером ракетостроения считается генерал-лейтенант Александр Засядко.

Идеи А. Засядко легли в основу многих работ Константина Циолковского.1912 году в Москве был открыт завод по производству авиационных двигателей.

Фридрих Артурович Цандер успел принять участие только в самом начале советской ракетно-космической отрасли. Увы, не все пионеры и энтузиасты смогли увидеть реализацию своих мечтаний.                                                                                                                       1930 год стал очень важным для инженера, ученого и конструктора. Фридрих Артурович начал работу над первым советским ракетным двигателем ОР-1. Из-за бюджетных ограничений он был создан на основе паяльной лампы, но обладал всеми признаками настоящего ракетного двигателя и развивал тягу до 50 Н.

   Сергей Королёв является одним из основных создателей советской ракетно-космической техники, обеспечившей стратегический паритет и сделавшей СССР передовой ракетно-космической державой, и ключевой фигурой в освоении человеком космоса, создателем практической космонавтики. В сентябре 1931 года С. П. Королёв и талантливый энтузиаст в области ракетных двигателей Ф. А. Цандер добились создания в Москве группы изучения реактивного движения (ГИРД) ; вскоре она стала по существу государственной научно-конструкторской лабораторией по разработке ракетных летательных аппаратов, в которой были созданы и запущены первые советские жидкостно-баллистические ракеты (БР).

    Наш соотечественник Григорий Токати тоже внёс свой вклад в разработку авиационных и ракетных двигателей. Работая над секретными проектами, одновременно читал лекции в московских вузах: МВТУ, МАИ и МЭИ. В 1947 году присвоено звание подполковника, в то же время назначен ведущим специалистом в области авиационных и ракетных разработок.

   Огромный вклад в зарождение и развитие космической техники внёс "народоволец"               Н.И. Кибальчич. Его мозг постоянно будоражила мысль о создании проекта воздухоплавательного аппарата. Кибальчич был кабинетным учёным, совершенно не интересовался политикой. Однако, познакомившись с такими известными революционерами, как Перовская и Желябов, он без колебания вошёл в боевую организацию "Народная воля". От взрыва бомбы, которую изготовил Кибальчич в марте 1881 года, был смертельно ранен русский монарх Александр II. Кибальчича арестовали. Он ожидал казни. Находясь в тюрьме, не имея ни бумаги, ни чернил, он на стене камеры-одиночки куском угля делал чертежи и математические расчёты воздухоплавательной машины.  Современная космическая техника позволила человеку штурмовать космос, ступить ногой на поверхность другого небесного тела, выйти в открытый космос, создать самоходные управляемые аппараты, способные перемещаться по поверхности Луны и Марса. Именно об этом мечтал гениальный русский учёный-самоучка К. Э. Циолковский. Он провёл детальные теоретические исследования полёта ракеты. Вывел формулу для расчёта скорости полёта ракетоносителя, которая вошла в науку, как формула Циолковского. Наряду с теоретическими исследованиями К. Э. Циолковский занимался решением практических вопросов: разработкой конструкций ракет, реактивных двигателей, выбором наиболее эффективных видов топлива.        И вот наступил момент, когда заветная идея "калужского мечтателя" о полёте в космос осуществилась. 4 октября 1957 года в СССР был запущен первый в мире ИСЗ. Запуск этого спутника ознаменовал начало освоение космического пространства. 

Зачем человеку нужно осваивать космическое пространство.

    12 апреля 1961 года произошло выдающееся событие, которое потрясло весь мир. Гражданин Советского Союза Юрий Алексеевич Гагарин первым поднялся в космос. Всем известна фраза, сказанная им в момент старта ракеты: "Поехали!". С этого момента корабли стали барражировать космическое пространство. Полёты в космос связаны с опасностью для здоровья и даже для жизни членов экипажа и чрезвычайно большими финансовыми расходами.  Артур Шопенгауэр говорил:                                                "Сколько бы раз ни погибала, вследствие космических переворотов, земная поверхность со всеми живыми существами и сколько бы ни появилось новых, — все это будет не что иное, как лишь перемена декорации на всемирной сцене." Возникает вопрос: ради чего люди рискуют, отправляясь в космические полёты? Будет ли польза людям, ныне живущим на Земле, и тем, которые будут жить после нас, от этих дорогостоящих исследований? Какую пользу может извлечь человечество из изучения космического пространства? Это большой вопрос, на который кратко ответить почти невозможно. Важно понимать то, какие цели преследуются при изучении космоса. На мой взгляд, первая группа исследований - перспективная. Результаты перспективных исследований не могут быть использованы ныне живущими людьми для практических целей.                                                                                                                           Другая группа исследований связана с достижением целей, которые могут дать ощутимый результат уже сегодня или в ближайшем будущем. Результаты этих исследований может использовать ныне живущее поколение.

Загадки Земли.                                                                                                                                                           У Ломоносова М.В. существует такое изречение: "…Есть в сердце земном неизмеримое могущество, которое на месте гор море зиждет и на месте моря – горы…". Мы хотим постигнуть тайны Вселенной, но до сих пор плохо знаем нашу Землю. Где-то слышала, что самые глубокие буровые скважины достигают глубины около 10 км, что составляет менее 1/3600 земного радиуса. О том, что творится в недрах Земли нам известно лишь по косвенным данным. Не лучше обстоит дело и с изучением внешней газовой оболочки Земли. Механизм солнечно-земных связей до сих пор плохо изучен. В частности, это касается полярных сияний, магнитных бурь, нарушения радиосвязи и т.д. Земля вовсе не является уникальным объектом во Вселенной. Впервые идея о наличии такого пояса вокруг нашей планеты была высказана ещё до начала космической эры. К таким выводам многие учёные конца XIX века. Считается, что околоземная радиационная зона представляет собой значительное препятствие для возможных космических путешествий.

Космические угрозы

     Адам Мицкевич выразил своё отношение к нашей планете в замечательных словах:                             Как наша прожила б планета, как люди жили бы на ней,                                                                                                   Без теплоты, магнита, света, и электрических лучей?                                                                                       Что было бы? Пришла бы снова, хаоса мрачная пора.                                                                                    Лучам приветственное слово, а Солнцу - громкое ура!

    Но так ли безобидно наше Солнце? Для всего живого на земле это источник света и тепла. Наша звезда достаточно стабильная и спокойная звезда. Однако ученые регулярно предупреждают, что масштабная вспышка на Солнце может привести к катастрофическим последствиям. В чем же опасность?                                                                                                              Прямое негативное воздействие солнечные вспышки оказывают на космонавтов, находящихся на орбите, и на космическую аппаратуру. Но более серьезной опасности подвергаются, конечно, люди: значительно повышающийся в результате солнечной вспышки уровень радиации несет риск сильного облучения для исследователей космоса. Более значительные последствия солнечных вспышек для человечества наблюдаются, конечно, на Земле. В первую очередь, геомагнитные колебания влияют на здоровье людей, и это доказанный факт, а не просто попытки объяснить очередной скачок давления или внезапную головную боль.                                                                                         Специалисты подсчитали: в моменты высокой солнечной активности в 5 раз возрастает количество суицидов. Случаи инфарктов и инсультов учащаются на 15%.                                                                                                                              Почему же человечество еще не вымерло, если наш организм настолько зависим от солнечной активности и изменений геомагнитной обстановки? Потому, что организму свойственна не только высокая чувствительность к внешним факторам, но и способность к адаптации к повторяющимся явлениям. Солнечные вспышки и, как следствие, магнитные бури повторяются с определенной периодичностью. И мы реагируем лишь на наиболее сильные из них.

      Глобальную опасность представляют астероиды более 10 км в поперечнике. Потенциально опасным считается объект более 100-150 м в диаметре. По словам астрофизиков, даже падение объекта диаметром до 30 м способно причинить серьезный ущерб планете. По мнению ученых, 65 млн. лет назад крупное космическое тело около 10 км в диаметре упало в районе современного городка Чиксулуб на полуострове Юкатан (Мексика), образовав кратер диаметром 180 км. Предполагается, что удар вызвал цунами высотой 50-100 м.

    В небе над Челябинской областью утром 15 февраля 2013 года взорвался метеорит. Ударной волной были выбиты стекла в домах более чем двадцати муниципалитетов и множестве сел, пострадало больше 1,5 тыс. человек, однако обошлось без жертв. Предположительно самый большой фрагмент небесного тела упал в озеро Чебаркуль.        В этот день астероид диаметром около 17 метров и массой порядка 10 тыс. тонн вошёл в атмосферу Земли на скорости около 18 км/с.                                                                                            По оценкам НАСА это самое большое из известных небесных тел, падавших на Землю после Тунгусского метеорита в 1908 году. Оно соответствует событию, происходящему в среднем раз в 100 лет.

Пути познания космоса.

   Космос беспределен и потому бесконечно разнообразен. Исследователя всегда ждут увлекательные открытия. Мне известно, что на первых порах астрономия была чисто практической наукой. Небесные тела помогали мореплавателям найти дорогу, помогали людям измерять время, составлять календари. Однако, наряду с практическими задачами учёные стали интересоваться и другими проблемами. Строение звёзд, природа космических миров, происхождение и эволюция небесных тел, физические процессы, происходящие в дальних уголках Вселенной.                                                                                 Хочется поразмышлять, о чём мечтает человек? Что будоражит его сознание? И вновь обращусь к трудам "калужского мечтателя". Чем же так привлекательны рассказы К.Э Циолковского? Научная фантастика, неизменная спутница, а подчас предшественница выдающихся научных трудов и изобретений Циолковского. Содержание сборника научно-фантастических работ К.Э. Циолковского весьма интересно и даже увлекательно. Такие произведения, как «На Луне», «Вне Земли» н другие читаются с интересом и оставляют глубокий след в памяти. Он хочет подчеркнуть, что переселение человечества на другие планеты вблизи какого-либо другого солнца станет необходимостью, когда наше собственное Солнце начнет значительно остывать, а это, по его мнению, может случиться уже через несколько миллионов лет. Конечно, во времена Циолковского единственным источником поддержания солнечного лучеиспускания считалась гравитационная энергия сжатия. В отдельных произведениях он высказывает мысль, что население многочисленных планетных систем, имеющихся в разных областях Вселенной, для предотвращения опасности, возникающей от затухания своих солнц, организует своего рода союзы взаимопомощи для содействия переселениям на наиболее подходящие планеты. Циолковский не только был конструктором ракетных двигателей, но в своих мечтах, в своих научно-фантастических произведениях уже начал жить в Космосе. Желание России быть независимой США и многие страны Евросоюза расценивают, нас, как державу, претендующую на то, чтобы первенствовать во всём мире. Россию обложили всякими санкциями, абсолютно необоснованно отстранили ведущих спортсменов РФ от участия в зимних Олимпийских играх в Корее. Причём всё это делается без каких-либо объяснений. Как говорил один персонаж: "За державу обидно".

Вселенная глазами писателей фантастов.

       Многие фантасты в своих книгах пытались описывать такие цивилизации, находящиеся иногда на задворках Вселенной, в которой можно обрести покой и благоденствие. Но какой ценой это достигается?                                                                                                                                        Например, в романе  "Туманность Андромеды" И. А. Ефремов описал организацию для обмена научно-техническим опытом и поддержания культурных связей, объединяющую земную цивилизацию с другими цивилизациями нашей Галактики и названную «Великое Кольцо». Важно отметить отсутствие сверхсветовых коммуникаций, что серьёзно затрудняет общение как с помощью радиообмена по Великому Кольцу, так и посредством звездолётов. При этом передачи по Великому Кольцу тратят энергию всей Земли и поэтому случаются не часто.                                                                                                               Свой роман И.А. Ефремов написал в 1956 году, когда во всём мире успехи ядерной физики, создание ядерных реакторов и ядерного оружия, породили своеобразную эйфорию. Учёные разрабатывали проекты глобальных преобразований природы с помощью «мирных ядерных взрывов», предрекали полный переход к ядерной энергетике, который, казалось, сулил лишь огромные выгоды                                                             Тайны и загадки космоса привлекают не только учёных, но и писателей, поэтов. Такие творения уносят читателя в незабываемый мир фантастических приключений. Космическая тема очень часто затрагивается в мировой и русской культуре. Встречаются научно-фантастические, художественные, документальные книги о космосе. Многие из них уже стали художественной ценностью. К этой теме обращались такие мастера, как Кир Булычёв, Г. Уэллс, Берроуз, С. Лем, Р. Хайнлайн, Г. Гаррисон, Р. Брэдбери,                                 А. Азимов и другие. Книги о космосе и космонавтах привлекают взрослых и детей.  Готовясь к этому конкурсу, я перечитала много художественных, научных и фантастических произведений, посвящённых изучению космоса и его обитателей.                                                     Произведение об умном, жестоком и опасном преступнике XXVI века под названием "Стеклянный Джек" (Адам Робертс). Все космические жители знают, что нет ничего не возможного для убийцы и преступника Стеклянного Джека, который даже пытается соревноваться со скоростью звука. Фантастическая эпопея "Дюна" (Фрэнк Герберт).            Эта сага завоевала много поклонников, считается лучшим фантастическим романом о планете из песка. Герберт создал оригинальную картину далёкого будущего. Роман братьев Стругацких о светлом, интересном, чистом мире - "Полдень. XXII век". Космический детектив Джека Макдевита "Летучий голландец". Роскошный космический корабль летит наблюдать за столкновением двух звёзд.
В сборнике рассказов «Я, Робот», принёсшем писателю всемирную известность, Азимов рассеивает широко распространённые опасения, связанные с созданием искусственных разумных существ. У Азимова роботы добры и «глубоко порядочны», в отличие от людей. В его произведениях также встречаются такие новые понятия, как «робототехника», «позитронный» (о мозге робота) и «психоистория».. Эти новые слова прочно вошли во многие языки мира. Произведение "Сами Боги" Айзек Азимов начинает с эпиграфа:                                                                                                                  "Посвящается Человечеству в надежде, что война с безрассудством все-таки будет выиграна". Классик русской литературы А. Толстой  написал прекрасный фантастический роман "Аэлита". Сюжет этого произведения возможно незамысловат, но захватывает с первых строчек. Земляне попадают на Марс, обнаруживают там цивилизацию гуманоидов и становятся катализаторами социального взрыва. "Аэлита" — научно-фантастическое произведение, в котором тема межпланетного полёта даётся в сочетании с проблемами социально-политическими. Прежде, чем мечтать о покорении Вселенной, необходимо поближе познакомиться со своим ближайшим соседом, с планетой Марс. Возможно, эта мысль подвигла А. Толстого взяться за написание романа "Аэлита".                                                          В памяти всплывает сюжет из фильма Георгия Данелия "Кин-дза-дза". Нам, что,  действительно, необходимо иметь гравицаппу, для того, чтобы перебраться на другую планету, где царит мир, покой и всё находится в гармонии? Или КЦ будет мерой торговых отношений между людьми? А может просто всем нам надо прибраться на своей родной планете, сделать её чище и привлекательнее, быть внимательнее друг к другу, проявлять толерантность и уважение ко всем людям планеты по имени Земля.                                                                                                                     Свое видение с "Вселенной вокруг нас" мне хотелось бы завершить вновь строками из стихотворения моего учителя:                                                                                                                                    Прав ли был Эпикур?

Прав ли был Эпикур, заявив, что луч света,                                                                                             Разделяет всю жизнь до и после рассвета?                                                                                                          Но откуда тогда россыпь звёзд, Млечный путь?                                                                                                                                      Как создатель всего мог на это взглянуть?                                                                                                          Ведь, наверно, не зря раздобрился Творец,                                                                                                       И открыл для людей свой сакральный ларец.                                                                                         Если жизнь нам дарована свыше Творцом,                                                                                                  Надо ей наслаждаться, не быть наглецом.                                                                                         Сколько разных религий создал человек,                                                                                                         Но никак он не может продолжить свой век.                                                                                                        И не надо терзать себя вечным вопросом.                                                                                                          Прав ли был Эпикур?  Был античным колоссом.                                                                                           Просто верь и живи, и довольствуйся этим.                                                                                                              Дружба, вера, любовь – вот они добродетель!

Список используемой литература:

1.     «Как познавалась Вселенная». С.К. Всехсвятский. Научно-популярная библиотека.            « Москва».1954

2.     «Путь в космос». А.В. Серёгин. Мир знаний. «Просвещение»1974

3.     «Путешествие по недрам планет». Ф.Ю. Зигель. Москва "Недра" 1988

4.     « Вне Земли». К.Э.Циолковский. Научно-популярная библиотека "Советская Россия" 1958.

5.     "На Луне". К.Э.Циолковский. Научно-популярная библиотека. "Детгиз" 1955.

Сайты: 

1.     tsitaty.com

2.     https://history.wikireading.ru/80522

3.     http://agsmetalgroup.ru/publ/put_v_kosmos/zachem_nuzhno_osvaivat_kosmicheskoe_prostranstvo/28-1-0-486

4.     s://www.rulit.me/books/puteshestvie-po-nedram-planet-read-217698-1.html

5.     http://sci-world.ru/raznoe/ugrozhayucshie-zemle-meteority.html

6.     https://www.litmir.me/br/?b=221720&p=1

Краткое описание документа:

Меня интересует история создания ракет и реактивных двигателей. Любопытно было расширить представления о роли отечественных учёных в разработку авиационных и ракетных двигателей, а также о тех учёных, которые стояли у истоков создания советской ракетно-космической техники, обеспечившей стратегический паритет и сделавшей СССР передовой ракетно-космической державой, и ключевой фигурой в освоении человеком космоса, создателем практической космонавтики.

У меня возникали вопросы: ради чего люди рискуют, отправляясь в космические полёты? Будет ли польза людям, ныне живущим на Земле, и тем, которые будут жить после нас, от этих дорогостоящих исследований? Какую пользу может извлечь человечество из изучения космического пространства? Не могут оставить равнодушным космические угрозы.Очень любопытен путь познания космического пространства.

Наконец, интересен мне был взгляд различных писателей-фантастов, которые в своих разнообразных научно-фантастических произведениях описывают путешествия в космосе. Готовясь к этому конкурсу, я перечитал много художественных, научных и фантастических произведений, посвящённых изучению космоса и его обитателей.В этой работе мне хотелось выразить мысль о необходимости более фундаментального изучения космоса, не засорять его, стремиться искать другие цивилизации. Ведь не может же быть так, чтобы мы были единственными во Вселенной!