Определение скорости передвижения по gps. Скорость движения солнца и галактики во вселенной С какой скоростью мы движемся сквозь вселенную

29.11.2020 Интересное

Вы сидите, стоите или лежите, читая эту статью, и не ощущаете, что Земля вращается вокруг своей оси с бешеной скоростью - примерно 1 700 км/ч на экваторе. Однако скорость вращения не кажется такой уж быстрой, если перевести ее в км/с. Получится 0,5 км/с - едва заметная вспышка на радаре, в сравнении с другими окружающими нас скоростями.

Так же, как и другие планеты Солнечной системы, Земля вращается вокруг Солнца. И чтобы удерживаться на своей орбите, она двигается со скоростью 30 км/с. Венера и Меркурий, находящиеся ближе к Солнцу, двигаются быстрее, Марс, орбита которого проходит за орбитой Земли, движется намного медленнее нее.

Но даже Солнце не стоит на одном месте. Наша галактика Млечный Путь - огромная, массивная и тоже подвижная! Все звезды, планеты, газовые облака, частицы пыли, черные дыры, темная материя - все это движется относительно общего центра масс.

По предположениям ученых, Солнце находится на расстоянии 25 000 световых лет от центра нашей галактики и двигается по эллиптической орбите, совершая полный оборот каждые 220–250 млн лет. Получается, что скорость Солнца - около 200–220 км/с, что в сотни раз выше скорости движения Земли вокруг оси и в десятки раз выше скорости ее движения вокруг Солнца. Вот так выглядит движение нашей Солнечной системы.

Стационарна ли галактика? Снова нет. Гигантские космические объекты обладают большой массой, а следовательно, создают сильные гравитационные поля. Дайте Вселенной немного времени (а оно у нас было - примерно 13,8 миллиардов лет), и все начнет двигаться в направлении наибольшего притяжения. Вот почему Вселенная не однородна, а представляет собой галактики и группы галактик.

Что это означает для нас?

Это означает, что Млечный Путь тянут к себе другие галактики и группы галактик, расположенные поблизости. Это означает, что доминируют в этом процессе массивные объекты. И это означает, что не только наша галактика, но и все окружающие испытывают влияние этих «тягачей». Мы все ближе подходим к пониманию того, что происходит с нами в космическом пространстве, но нам все еще не хватает фактов, например:

  • каковы были начальные условия, при которых зародилась Вселенная;
  • как различные массы в галактике двигаются и изменяются со временем;
  • как образовывался Млечный Путь и окружающие галактики и скопления;
  • и как это происходит сейчас.

Однако есть трюк, который поможет нам разобраться.

Вселенную наполняет реликтовое излучение с температурой 2,725 К, которое сохранилось со времен Большого Взрыва. Кое-где есть крошечные отклонения - около 100 мкК, но общий температурный фон постоянен.

Это происходит потому, что Вселенная образовалась в результате Большого Взрыва 13,8 миллиардов лет назад и до сих пор расширяется и охлаждается.

Через 380 000 лет после Большого Взрыва Вселенная охладилась до такой температуры, что стало возможным образование атомов водорода. До этого фотоны постоянно взаимодействовали с остальными частицами плазмы: сталкивались с ними и обменивались энергией. По мере остывания Вселенной заряженных частиц стало меньше, а пространства между ними - больше. Фотоны смогли свободно перемещаться в пространстве. Реликтовое излучение - это фотоны, которые были излучены плазмой в сторону будущего расположения Земли, но избежали рассеяния, так как рекомбинация уже началась. Они достигают Землю сквозь пространство Вселенной, которая продолжает расширяться.

Вы сами можете «увидеть» это излучение. Помехи, которые возникают на пустом канале телевизора, если вы используете простую антенну, похожую на заячьи уши, на 1% вызваны реликтовым излучением.

И все-таки температура реликтового фона не одинакова во всех направлениях. По результатам исследований миссии Planck, температура несколько различается в противоположных полушариях небесной сферы: она немного выше на участках неба южнее эклиптики - около 2,728 K, и ниже в другой половине - около 2,722 K.


Карта микроволнового фона, сделанная при помощи телескопа Planck.

Эта разница почти в 100 раз больше остальных наблюдаемых колебаний температуры реликтового фона, и это вводит в заблуждение. Почему так происходит? Ответ очевиден - эта разница происходит не из-за флуктуаций реликтового излучения, она появляется, потому что есть движение!

Когда вы приближаетесь к источнику света или он приближается к вам, спектральные линии в спектре источника смещаются в сторону коротких волн (фиолетовое смещение), когда отдаляетесь от него или он от вас - спектральные линии смещаются в сторону длинных волн (красное смещение).

Реликтовое излучение не может быть более или менее энергичным, значит, мы движемся сквозь пространство. Эффект Доплера помогает определить, что наша Солнечная система движется относительно реликтового излучения со скоростью 368 ± 2 км/с, а местная группа галактик, включающая Млечный Путь, галактику Андромеды и галактику Треугольника, движется со скоростью 627 ± 22 км/с относительно реликтового излучения. Это так называемые пекулярные скорости галактик, которые составляют несколько сотен км/с. Помимо них существуют еще космологические скорости, обусловленные расширением Вселенной и рассчитываемые по закону Хаббла.

Благодаря остаточному излучению от Большого Взрыва мы можем наблюдать, что во Вселенной постоянно все движется и изменяется. И наша галактика - лишь часть этого процесса.

По навигатору мы можем также определять скорость движения автомобиля. Однако в связи с этим может возникнуть недоразумение. Так, едешь в автомобиле, спидометр показывает скорость 100 км/ч, а навигатор – 95 км/ч. Как определить, какие из этих показаний верны? Разгадка такого феномена заключается в том, что в целях безопасности во всем мире принято реальную скорость автомобиля чуть-чуть замедлять. Поэтому навигатор, как правило, показывает на 3-5% меньшую скорость, чем спидометр автомобиля.

Каждый навигатор имеет функцию скорости, т.е. он показывает среднюю скорость, с которой мы передвигаемся. Эта функция нужна для того, чтобы определить, сколько нам осталось дойти до намеченной точки.

Например, согласно показаниям навигатора, расстояние до машины или до какой-то речки 3 км, а наша средняя скорость – 3 км/ч. Следовательно, мы туда доберемся за час. И таким образом можно планировать расстояние. Так, если мы знаем, что до машины 3 км, и нам надо вернуться к определенному времени, мы можем это время спланировать, корректируя свою скорость передвижения прямо на ходу.

При рыбной ловле желательно навигатор всегда держать включенным. В настоящий рабочий режим навигатор входит после того, как свяжется как минимум с тремя спутниками, наладит с ними связь и определит свои координаты. Поэтому для того, чтобы навигатор в свой рабочий режим, требуется время.

Разным моделям навигаторов требуется разное время для связи со спутниками. Кроме того, один и тот же навигатор может связываться со спутниками по-разному. Можно его включить, и он моментально свяжется со спутниками, а в другой раз он будет «думать» 7-8 минут, прежде чем установить соединение.

Одна из причин этого – изменение погодных условий. Так, если мы используем навигатор в солнечный, безоблачный день на открытой местности, то он очень быстро связывается со спутниками и находит их максимальное количество. А если мы находимся в каком-нибудь закрытом помещении, стены – железобетонные плиты, внутри проходит арматура (а арматура выполняет роль своеобразного экрана), и сигналу очень трудно пробиться до навигатора. Поэтому на соединение требуется гораздо больше времени, а иногда даже приходится выйти на улицу, чтобы навигатор смог связаться со спутниками и чтобы мы смогли определить свое местоположение.

То же самое происходит и в гористой местности. Например мы стоим посередине двух сопок, которые закрывают от нас спутники, и в лучшем случае нам удается связаться только с двумя-тремя спутниками, а остальные оказываются недоступными. В данном случае нам надо выйти на какую-то максимально высокую точку. Или, если мы находимся в лесу, среди высоких деревьев, приходится искать полянку, поскольку высокие деревья тоже немного искажают сигнал, и навигатору сложнее связаться со спутниками.

В сильную облачность, в дождливую погоду навигатор также дольше связывается со спутниками и, следовательно, дольше выходит на рабочий режим. Поэтому советуем, приехав на рыбалку и придя на место, сразу включить его. Нашли хорошее место, клюнула рыба – тут же заносите эту точку в память навигатора. Если же навигатор будет в это время выключен, вы потеряете время, кроме того, пока он наладит связь со спутниками, вас может снести куда-то течением или ветром, и вы уже не успеете отметить именно то место, которое вам нужно.


Другие рыболовные статьи по теме:


    Самое главное при блеснении судака – это соблюдение пауз. Принято считать, что при блеснении судака должна быть большая пауза. На самом деле это не совсем верно, потому что пауза должна быть такой, которая лучше всего подходит для данной блесны. ...


    Непременным атрибутом блеснильщика и вообще ловца окуней является спутниковый навигатор и маленькая подзорная труба. Спутниковый навигатор (рис. 46-31) очень актуален при ловле на больших водоемах, да и не только на больших. Водоем может быть...


    В данной статье речь пойдет об очень интересной принадлежности, которая для рыболова просто незаменима. Речь о спутниковых навигаторах или, как их еще называют, GPS-приемниках. Мы расскажем о том, что такое GPS-приемники, зачем они нужны и как ими...


    Разные модели GPS-приемников имеют различные функции. Есть модели, которые показывают вашу высоту над уровнем моря. Если вы занимаетесь альпинизмом, вам эта функция просто необходима. Рыболову, конечно, такая функция не нужна. Другие навигаторы...


    При эксплуатации электромоторов необходимо знать, что есть определенные правила, соблюдение которых позволит вам пользоваться электромотором долгие годы. Какие это правила? Во-первых, необходимо помнить, что переключать скорости на электромоторе...


    Теперь поговорим об электромоторе. Надо сказать, что электромотор является просто незаменимым для рыбалки на лодке с использованием спиннинга – и не только его. Электромотор имеет много преимуществ. Во-первых, он абсолютно бесшумен. Таким образом, ...

Вы сидите, стоите или лежите, читая эту статью, и не ощущаете, что Земля вращается вокруг своей оси с бешеной скоростью - примерно 1 700 км/ч на экваторе. Однако скорость вращения не кажется такой уж быстрой, если перевести ее в км/с. Получится 0,5 км/с - едва заметная вспышка на радаре, в сравнении с другими окружающими нас скоростями.

Так же, как и другие планеты Солнечной системы, Земля вращается вокруг Солнца. И чтобы удерживаться на своей орбите, она двигается со скоростью 30 км/с. Венера и Меркурий, находящиеся ближе к Солнцу, двигаются быстрее, Марс, орбита которого проходит за орбитой Земли, движется намного медленнее нее.

Но даже Солнце не стоит на одном месте. Наша галактика Млечный Путь - огромная, массивная и тоже подвижная! Все звезды, планеты, газовые облака, частицы пыли, черные дыры, темная материя - все это движется относительно общего центра масс.

По предположениям ученых, Солнце находится на расстоянии 25 000 световых лет от центра нашей галактики и двигается по эллиптической орбите, совершая полный оборот каждые 220–250 млн лет. Получается, что скорость Солнца - около 200–220 км/с, что в сотни раз выше скорости движения Земли вокруг оси и в десятки раз выше скорости ее движения вокруг Солнца. Вот так выглядит движение нашей Солнечной системы.

Стационарна ли галактика? Снова нет. Гигантские космические объекты обладают большой массой, а следовательно, создают сильные гравитационные поля. Дайте Вселенной немного времени (а оно у нас было - примерно 13,8 миллиардов лет), и все начнет двигаться в направлении наибольшего притяжения. Вот почему Вселенная не однородна, а представляет собой галактики и группы галактик.

Что это означает для нас?

Это означает, что Млечный Путь тянут к себе другие галактики и группы галактик, расположенные поблизости. Это означает, что доминируют в этом процессе массивные объекты. И это означает, что не только наша галактика, но и все окружающие испытывают влияние этих «тягачей». Мы все ближе подходим к пониманию того, что происходит с нами в космическом пространстве, но нам все еще не хватает фактов, например:

  • каковы были начальные условия, при которых зародилась Вселенная;
  • как различные массы в галактике двигаются и изменяются со временем;
  • как образовывался Млечный Путь и окружающие галактики и скопления;
  • и как это происходит сейчас.

Однако есть трюк, который поможет нам разобраться.

Вселенную наполняет реликтовое излучение с температурой 2,725 К, которое сохранилось со времен Большого Взрыва. Кое-где есть крошечные отклонения - около 100 мкК, но общий температурный фон постоянен.

Это происходит потому, что Вселенная образовалась в результате Большого Взрыва 13,8 миллиардов лет назад и до сих пор расширяется и охлаждается.

Через 380 000 лет после Большого Взрыва Вселенная охладилась до такой температуры, что стало возможным образование атомов водорода. До этого фотоны постоянно взаимодействовали с остальными частицами плазмы: сталкивались с ними и обменивались энергией. По мере остывания Вселенной заряженных частиц стало меньше, а пространства между ними - больше. Фотоны смогли свободно перемещаться в пространстве. Реликтовое излучение - это фотоны, которые были излучены плазмой в сторону будущего расположения Земли, но избежали рассеяния, так как рекомбинация уже началась. Они достигают Землю сквозь пространство Вселенной, которая продолжает расширяться.

Вы сами можете «увидеть» это излучение. Помехи, которые возникают на пустом канале телевизора, если вы используете простую антенну, похожую на заячьи уши, на 1% вызваны реликтовым излучением.

И все-таки температура реликтового фона не одинакова во всех направлениях. По результатам исследований миссии Planck, температура несколько различается в противоположных полушариях небесной сферы: она немного выше на участках неба южнее эклиптики - около 2,728 K, и ниже в другой половине - около 2,722 K.


Карта микроволнового фона, сделанная при помощи телескопа Planck.

Эта разница почти в 100 раз больше остальных наблюдаемых колебаний температуры реликтового фона, и это вводит в заблуждение. Почему так происходит? Ответ очевиден - эта разница происходит не из-за флуктуаций реликтового излучения, она появляется, потому что есть движение!

Когда вы приближаетесь к источнику света или он приближается к вам, спектральные линии в спектре источника смещаются в сторону коротких волн (фиолетовое смещение), когда отдаляетесь от него или он от вас - спектральные линии смещаются в сторону длинных волн (красное смещение).

Реликтовое излучение не может быть более или менее энергичным, значит, мы движемся сквозь пространство. Эффект Доплера помогает определить, что наша Солнечная система движется относительно реликтового излучения со скоростью 368 ± 2 км/с, а местная группа галактик, включающая Млечный Путь, галактику Андромеды и галактику Треугольника, движется со скоростью 627 ± 22 км/с относительно реликтового излучения. Это так называемые пекулярные скорости галактик, которые составляют несколько сотен км/с. Помимо них существуют еще космологические скорости, обусловленные расширением Вселенной и рассчитываемые по закону Хаббла.

Благодаря остаточному излучению от Большого Взрыва мы можем наблюдать, что во Вселенной постоянно все движется и изменяется. И наша галактика - лишь часть этого процесса.