Инфоурок Астрономия Научные работыТворческий проект :“Вселенная. Строение и эволюция Вселенной. Галактики.”

Творческий проект :“Вселенная. Строение и эволюция Вселенной. Галактики.”

Скачать материал

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №18»

 

 

 

 

 

 

 

 

“Вселенная. Строение и эволюция Вселенной. Галактики.”

Творческий проект

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: ,

учащаяся 10 А класса

Научный руководитель: Щербинина Г.Г.,

учитель физики МАОУ «СОШ №18»

 

 

 

 

г. Миасс

2024г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Актуальность проекта: изучая процессы, происходящие во Вселенной, мы сможем предсказать, что произойдет с Солнечной системой и нашей планетой в частности через много лет, предвидеть опасности и угрозы для человечества и т.д. Благодаря ускоряющимся темпам развития техники, становится гораздо легче проникнуть в столь неизведанный и таинственный мир Вселенной. Нам необходимо иметь представление об этом, ведь мы сами являемся её частью, так как живем на одной из планет Солнечной системы, которая вращается вокруг центра спиральной галактики Млечный Путь. Изучение Вселенной очень важно для развития общества, т.к. это позволяет лучше понять такие вопросы, как происхождение жизни на Земле и возможность существования жизни за ее пределами.

Цель проекта: Изучить процессы и явления, происходящие на этапах формирования и эволюции Вселенной.

Задачи:

1. Изучить литературу о формировании и эволюции Вселенной.

2. Рассмотреть структуру Вселенной

3. Узнать, что такое "Галактика" и рассмотреть её типы.

4. Создать календарь с информацией о Вселенной и галактиках.

Проблема: Изучение Вселенной очень важно для развития общества, так как это позволяет лучше понять такие вопросы, как происхождение жизни на Земле и возможность существования жизни за ее пределами. Я считаю, что многие люди не обращают внимания на интересные факты окружающего нас мира. Мало кто задумывался, глядя на ночное звездное небо, о других неизведанных мирах. Я считаю, что продукт, полученный мной в ходе проектной деятельности, будет полезен для одноклассников, а также может быть использован на уроках астрономии при изучении нового материала.

Теоретическая значимость проекта: исследование космоса помогает понять законы физики, процессы эволюции звезд, предсказать жизнь нашего Солнца и всей Вселенной, выяснить возможность зарождения жизни на других планетах, т.е. лучше понять нашу, земную, жизнь.

Практическая значимость проекта:

1. Прогнозирование. Человек через изучение космоса может предсказать движение небесных объектов: падение, передвижение и столкновение их с Землей. 2. Знания. Получение широкого арсенала знаний открывает новые возможности для изучения других наук и применения полученных знаний на практике.

1.Теоретическая часть

1.1. Формирование и эволюция Вселенной

Формирование и эволюция Вселенной - это предмет изучения космологии- дисциплины, которая исследует происхождение, структуру и развитие Вселенной. На протяжении многих лет ученые собирали данные и создавали теории, чтобы понять, как Вселенная сформировалась и как она развивается.

Вселенная - это необозримое пространство, где обитают звезды, галактики, планеты и иные небесные объекты. Изучение ее образования и эволюции является предметом научных исследований и волнует многих ученых.

Согласно научным теориям, формирование вселенной началось примерно 13,8 миллиардов лет назад с Большого Взрыва, который также известен как Столкновение Миров. В этот момент возникли пространство и время, а изначально горячая и плотная материя стала источником для образования всех элементов и объектов в нашей вселенной.

После Большого Взрыва наступил период инфляции, когда произошло периодическое и интенсивное расширение Вселенной. В результате образовались неоднородные области, которые потом стали зародышами для формирования галактик.

Последовала эра первых звезд, когда после Большого Взрыва в космической среде появились первичные элементы, такие как водород и гелий. Гравитация позволила этим элементам объединиться в газовые облака и сформировать протозвезды. Под влиянием собственной гравитации протозвезды начали сжиматься и превратились в звезды, где с помощью ядерного синтеза происходит выработка энергии и света.

Эволюция вселенной продолжается, и с течением времени происходят различные процессы, такие как формирование галактик и скоплений звезд, столкновения и разрушения галактик, появление черных дыр и взрывы звезд. В недрах звезд происходят ядерные реакции, при которых вещество превращается из одного элемента в другой. В результате постепенно образуются тяжелые элементы, такие как углерод, кислород и железо, которые играют важную роль в возникновении планет и жизни.

Современные наблюдения и исследования подтверждают, что Вселенная продолжает расширяться. Согласно научным теориям, это явление обусловлено так называемой "темной энергией", которая составляет значительную часть вселенной и ускоряет её расширение. Но что она собой представляет и откуда взялась – до сих пор остается тайной.

Изучение формирования и эволюции вселенной представляет собой сложную и многогранную задачу научного исследования. Ученые постоянно улучшают свои модели и теории на основе новых наблюдений и экспериментов. Кроме того, они также стремятся ответить на нерешенные вопросы, например, происхождение темной материи и темной энергии, а также возможность существования других вселенных. Вселенная продолжает удивлять и интриговать нас своими тайнами и загадками. От Большого Взрыва до поисков внеземной жизни, каждое новое открытие приближает нас к пониманию нашего места в этом необъятном космосе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2.  Структура Вселенной

Создание детального описания структуры Вселенной — непростая задача, требующая глубокого понимания как космологии, так и физики. Весьма увлекательно и одновременно сложно погрузиться в глубины бесконечного пространства и исследовать его внутренние механизмы. Эта структура позволяет лучше понять и изучать разнообразие и красоту вселенной в ее многообразии и сложности. 

С самого начала, Вселенная предстает как бесконечное пространство, безграничное и многомерное, в котором существует множество галактик, звездных скоплений и самостоятельных планетарных систем. В ее основе лежит тонкая сеть космической ткани, образуемая давление энергии и материи. При рассмотрении структуры вселенной на более мелких масштабах, мы обнаруживаем, что она состоит из уровней, иерархических систем, которые связаны друг с другом.

Наиболее масштабной единицей структуры вселенной является суперкластер. Суперкластер, в свою очередь, состоит из кластеров, кластеры — из галактик, галактики — из звезд и, наконец, звезды — из планетарных систем. Каждый уровень иерархии вносит свой вклад в функционирование Вселенной и дополняет ее огромный масштаб.

Центром Вселенной является активное ядро, из которого все началось. Распределение материи вокруг ядра формирует гравитационные пучки, которые поддерживают структуру Вселенной и обеспечивают ее развитие.

Ключевым элементом структуры Вселенной являются также сверхмассивные черные дыры. Они обладают огромным гравитационным притяжением и играют важную роль в формировании галактических структур. Эти монстры космоса служат не только внутренним двигателем для расположенных рядом звезд, но и оказывают влияние на всю окружающую среду.

Однако наша эра — всего лишь один из множества циклов, через которые проходит Вселенная в своем существовании. За ней следует доза, и вселенная пройдет через множество таких доз в будущем. В каждом цикле, структура Вселенной меняется, обновляется и эволюционирует, подчиняясь сложным физическим законам, которые учёные стараются разгадать.

Вселенная — это такая загадка, в которую мы постоянно погружаемся и которая, кажется, всегда будет оставаться неизведанной. Она удивляет нас своей красотой и грандиозностью, заставляет задуматься о наших месте и значимости в этом бескрайнем пространстве. И все же, структура Вселенной продолжает вызывать в нас жажду познания и понимания, толкая наши умы к еще более смелым открытиям и гипотезам.

1.3. Галактики. Классификация галактик.

Галактика - это огромная система звезд, планет, газовых облаков и других космических объектов, связанных гравитационными силами. Они являются строительными кирпичиками Вселенной и служат домом для миллиардов звезд и возможно, планет.

Главным компонентом галактик являются звезды - это самопроизвольно светящиеся небесные тела, образованные из газа и пыли. Они существуют в различных размерах и массах, и являются основой для формирования галактических систем. Количество звезд в галактике может варьироваться от нескольких десятков миллиардов до нескольких триллионов.

Существует множество различных типов галактик, каждая из которых имеет свои особенности и характеристики. В настоящее время известно около 3 триллионов галактик в наблюдаемой Вселенной.

Классификация галактик.

Галактики могут быть классифицированы по их форме, которая определяется структурой и расположением звезд и других компонентов. Существует несколько основных типов галактик.

 

 

Классификация

Особенности

Примеры

Эллиптические

 

Имеют форму эллипсоида и обычно не имеют выраженной структуры в виде спиралей или рукавов. Они состоят в основном из старых звезд и обычно не содержат молодых звездных скоплений. Эллиптические галактики обозначаются буквой “E” и классифицируются по своей форме от E0 (наиболее округлая) до E7 (наиболее вытянутая).

NGC1300, эллиптическая галактика

Спиральные

 

Имеют характерную спиральную структуру, состоящую из рукавов, которые образуются из звезд и межзвездного вещества. Они также содержат центральный ядро, где находится более плотная концентрация звезд. Спиральные галактики обозначаются буквой “S” и классифицируются по своей форме и структуре в спиральные галактики с прямыми рукавами (S), спиральные галактики с планетарными рукавами (SB) и спиральные галактики с планетарными рукавами и баром (SBb).

NGC, спиральная галактика из созвездия Волосы вероники

 

 

Неправильные

 

Имеют неопределенную форму и часто являются результатом взаимодействия или слияния других галактик. Они могут иметь нерегулярную структуру и содержать молодые звездные скопления. Неправильные галактики обозначаются буквой “I” и классифицируются по своей форме и структуре. Классификация галактик по форме позволяет ученым лучше понять различия и сходства между галактиками и изучать их эволюцию и происхождение

Неправильная галактика NGC_1427A

Линзообразные

 По классификации Хаббла это промежуточный тип между эллиптической и спиральной галактиками (S0). Линзообразные звездные системы обладают звездным диском вокруг центрального шаровидного скопления-балджа, однако рукава относительно малы и выражены не очень ярко, а количества межзвездной газопылевой материи недостаточно для активного рождения новых звезд. Основные жители – старые большие звезды, красного или желтого цветов.

Различаются по количеству межзвездной пыли и плотности перемычки в галактическом центре. Составляют примерно 20% числа галактик.

Линзообразная галактика NGC 7049

Галактики с полярными кольцами

У таких галактик есть два звёздных диска, которые вращаются в почти перпендикулярных плоскостях друг к другу. Как образовались такие диски - до конца не ясно. Одна из теорий - слияние двух галактик.

 Галактика с полярными кольцами NGC 4650A

Карликовые галактики

Это маленькие и относительно тусклые галактики, которые значительно меньше и менее яркие, чем обычные галактики. Они могут быть эллиптическими, спиральными или неправильными по форме. Карликовые галактики также делятся на несколько подкатегорий в зависимости от их размера, яркости и содержания металлов.



 

Гибрид карликовых спиральных и карликовых эллиптических галактик

 

Взаимодействующие галактики

 

Это галактики, находящиеся в процессе взаимодействия друг с другом, такого как слияние, гравитационное взаимодействие или столкновения. Эти галактики могут демонстрировать необычные формы и структуры, включая хвосты и перемычки.

Пара взаимодействующих галактик. Структура находится на удалении приблизительно 320 млн световых лет от нас в созвездии Андромеды.

Радиогалактики

 

Это галактики с очень мощными радиоизлучающими источниками. Эти источники могут быть активными ядрами галактик или областями звездообразования, которые создают большое количество радиоизлучения.

Радиогалактика Центавр A

Квазары

 Это исключительно яркие и активные ядра галактик, в которых сверхмассивная черная дыра активно поглощает окружающее вещество и создает выбросы большой энергии. Квазары могут быть в миллиарды раз ярче, чем нормальные галактики.

Лучшее изoбpaжeниe яpкoгo квaзapa ЗC 27З

 

Темные  галактики

 

Это гипотетический тип галактик, которые состоят в основном из темной материи и не содержат звезд или видимого света.

Их существование еще не подтверждено.

 

Это лишь некоторые из типов галактик, которые исследуют астрономы. Млечный путь (MilkWay) - галактика, в которой находится наше Солнечное Семейство, является спиральной галактикой, которая образует плоское веретено с распределением звезд по спирали и галактическими рукавами.

Галактики - это малая часть Вселенной, и изучение их помогает нам лучше понять состав и происхождение Вселенной, а также ее эволюцию со временем. Каждая галактика уникальна и прекрасна по-своему, и изучение их разнообразия позволяет расширить наши знания о космических системах и самих себе, помогая нам открыть все новые тайны Вселенной.

 

 

 

 

 

 

 

1.4. Будущее Вселенной

Будущее Вселенной – один из основных вопросов космологии, ответ на который зависит, в первую очередь, от таких характеристик и свойств Вселенной как ее масса, энергия, средняя плотность, а также скорость расширения.

Одним из важнейших свойств Вселенной, которое было открыто относительно недавно – это практически однородное и изотропное расширение, которое также оказалось ускоренным.

Несмотря на то, что вещество Вселенной постепенно аннигилирует, само пространство может эволюционировать по четырем гипотетическим сценариям:

1.     Если со временем расширение Вселенной замедлится, а после — обернется в сжатие, то конечным этапом ее жизни станет Большое сжатие. В результате чего все вещество коллапсирует и вернется в изначальное свое состояние – сингулярность.

2.     Иной сценарий — средняя плотность вещества Вселенной точно определена и является таковой, что расширение постепенно замедляется.

3.     Наиболее вероятная, в силу современных результатов наблюдений, модель. Подразумевает равномерное расширение Вселенной, по инерции.

4.     Стремительный рост скорости расширения Вселенной, который приведет наш мир к так называемому Большому разрыву.

2. Создание продукта проекта

Продуктом моего проекта будет календарь с интересными фактами о нашей Вселенной и о Галактиках. Для начала я выбрала тип календаря – настенный. В интернете я нашла бесплатную программу по созданию и дизайну макетов календарей «fotor» и выбрала из немногочисленных макетов один, который немного переделала под себя. Дальше я скачала из интернета красивые и качественные картинки космоса, занесла их в программу, установила на каждом слайде фон и начала редактировать даты, шрифт и текст.

 

 

В интернете я нашла интересные факты о Вселенной и галактиках, скопировала и вставила их на лист календаря, а также, перевела их на английский язык, ведь сам календарь я сделала на английском языке. После того как я все отредактировала, я сохранила шаблон и следующим моим шагом была печать.

 

3. Заключение

 

Научные знания не даются человечеству «просто так». Чтобы описать явление, сначала выдвигается множество гипотез, и лишь немногие из них станут полноценными теориями. Над созданием таких глобальных теорий работает много ученых — физики, математики, астрономы. Все эти дисциплины объединяет космология. Как науке, космологии всего сто лет, но она уже очень многое знает о том, как устроена наша Вселенная — как образовалось все, что нас окружает, от атомов до галактик, с чего все началось и чем закончится. Все выдвинутые учеными теории должны пройти проверку на прочность экспериментами. Иногда это занимает довольно много времени: например, гравитационные волны удалось зарегистрировать спустя 100 лет после их описания в рамках общей теории относительности. На пути к прогрессу могут быть свои тупики, объезды и ловушки. Но сам научный метод устроен таким образом, что человечество находит нужную дорогу и продолжает движение вперед.

 

В ходе работы над проектом я узнала много нового, интересного, необычного. Весь собранный мной материал может быть использован на уроках физики, астрономии или при организации внеурочной деятельности учащихся. А созданный мной календарь сможет стать не только частью интерьера, но и рассказать об удивительных и интересных фактах Вселенной, галактиках и космоса в целом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Источники информации

1.https://obrazovaka.ru/fizika/stroenie-i-evolucia-vselennoy-uchenie-kopernika-kratko.html

2.https://dzen.ru/search?query=астрономия&mt_link_id=kikkq1&utm_source=yandex&utm_medium=cpc&utm_campaign=SEARCH_Category_Astronomy&yclid=11040989459031785471

3. https://100urokov.ru/predmety/stroenie-vselennoj

4. https://spacegid.com/sovremennaya-klassifikatsiya-galaktik.html

5. https://sun9-3.userapi.com/impg/68uFV2zY4XENZdsOAbeqhXl1FjSRtkAZ2KELeg/2Q3bZZxNb4k.jpg?size=522x768&quality=96&sign=1f946de1039c086534e9b3e123af45a0&c_uniq_tag=i5yO4Y85S6WEAkrg2M5cDLmr5UHrf485hcdfJqSMpTQ&type=album

6. https://spacegid.com/future_of_the_universe.html

 

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал "Творческий проект :“Вселенная. Строение и эволюция Вселенной. Галактики.”"

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 3 месяца

Системный аналитик

Получите профессию

HR-менеджер

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Краткое описание документа:

Актуальность работы: изучая процессы, происходящие во Вселенной, мы сможем предсказать, что произойдет с Солнечной системой и нашей планетой в частности через много лет, предвидеть опасности и угрозы для человечества и т.д. Благодаря ускоряющимся темпам развития техники, становится гораздо легче проникнуть в столь неизведанный и таинственный мир Вселенной. Нам необходимо иметь представление об этом, ведь мы сами являемся её частью, так как живем на одной из планет Солнечной системы, которая вращается вокруг центра спиральной галактики Млечный Путь. Изучение Вселенной очень важно для развития общества, т.к. это позволяет лучше понять такие вопросы, как происхождение жизни на Земле и возможность существования жизни за ее пределами.

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 747 123 материала в базе

Материал подходит для УМК

Скачать материал

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 27.05.2024 122
    • DOCX 5.3 мбайт
    • Рейтинг: 1 из 5
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Щербинина Галина Геннадиевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Щербинина Галина Геннадиевна
    Щербинина Галина Геннадиевна
    • На сайте: 4 года и 1 месяц
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 5206
    • Всего материалов: 9

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Мини-курс

Правовые аспекты корпоративного управления

2 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Управление репутацией и клиентским опытом

2 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Сохранение и продвижение традиционных российских ценностей и культуры

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 28 человек из 15 регионов
  • Этот курс уже прошли 30 человек