Основные сведения о внутреннем строении земли

Типы тектонических структур

Тектонические структуры – закономерно повторяющиеся в земной коре формы залегания горных пород. Они подразделяются на два основных типа: платформы и складчатые пояса.

Платформа – древний устойчивый участок земной коры. 

Состоит из двух ярусов: 

1. Кристаллический фундамент (нижний)– давно сформировавшаяся основа нашей платформы. Здесь находятся магматические и метаморфические горные породы. 

1. Осадочный чехол (верхний) – более молодой слой платформы. Как мы уже выяснили, осадочные горные породы формируются на поверхности, они и составляют осадочный чехол. 

Всегда ли есть оба яруса?

• Кристаллический фундамент есть всегда.
• Осадочный слой неравномерен и может где-то отсутствовать из-за того, что он там ещё просто не успел сформироваться. 

Это может происходить из-за ледника, который продолжительное время нависал над территорией и не давал формироваться осадочному чехлу. Так произошло на территории нашей страны, главным образом, в районе Кольского полуострова. 

Рельеф

Рельеф – это совокупность всех неровностей земной поверхности как на суше, так и на дне морей и океанов. Изучением рельефов и их особенностей занимается наука геоморфология.

Рельефы могут значительно отличаться между собой по размерам, очертаниям, возрасту, характеру происхождения. Но, в целом, их можно выделить в две основные формы:

• Выпуклые (положительные). Наиболее ярко эта форма рельефа выражена в горах с их высокими пиками, крутыми склонами и подножиями. Горы отличаются между собой, главным образом, по внешнему виду своих вершин, которые могут быть пикообразными, куполообразными, платообразными и другими.

• Вогнутые (отрицательные).

  Относительно ровные участки суши с незначительными колебаниями в высоте до 200 м называются равнинами. Равнины являются преобладающей формой рельефа и занимают почти 70% поверхности Земли.

Горы встречаются не только на поверхности земли, но и под водой. Очень часто участки суши, которые выглядывают из воды – большие и малые острова – на самом деле являются вершинами подводных гор.

Рис. 1. Горы.

Рельеф – это важнейший компонент географической оболочки, который выполняет две основные функции:

• служит основой для природных территориальных комплексов;
• равномерно распределяет тепло и влагу по земной поверхности.

Изучение Солнечной системы

Долгое время человечество было убеждено, что все звёзды и планеты вращаются вокруг Земли. Система мира с неподвижной Землёй в центре была разработана греческим учёным Птолемеем во 2 веке до нашей эры и просуществовала более полутора тысяч лет. 

В 1453 году польский астроном Николай Коперник доказал, что Земля, как и другие планеты (на тот момент их было известно шесть), вращаются вокруг Солнца. Однако вплоть до XVII века церковь считала это учение ересью и боролась с его последователями. 

Одним из них был итальянский монах Джордано Бруно. В 1584 году он опубликовал исследование, в котором утверждал, что Вселенная бесконечна, а Солнце подобно остальным звёздам, просто находится гораздо ближе к Земле. Бруно был схвачен инквизицией и приговорён к сожжению на костре как еретик. 

Другим последователем Коперника стал итальянский учёный Галилео Галилей. Он создал первый телескоп, который позволил увидеть кратеры Луны, пятна на Солнце, открыть четыре спутника Юпитера и установить, что планеты вращаются вокруг своей оси. Чтобы не повторить судьбу Бруно, Галилей был вынужден отречься от своих идей.

В XVII веке немецкий астроном Иоганн Кеплер открыл законы движения планет — ему удалось установить связь между скоростью вращения планеты и её расстоянием от Солнца. Его идеи воспринял знаменитый английский физик Исаак Ньютон, создатель теории всемирного тяготения. 

В XVIII—XIX веках открытия в области оптики позволили создать более мощные телескопы, которые позволили учёным узнать больше о солнечной системе. Были открыты планеты Уран и Нептун. 

В 1951 году Советский Союз вывел на орбиту Земли первый искусственный спутник. С этого момента началась Космическая эра — эпоха практического изучения солнечной системы. 

В 1961 году Юрий Гагарин стал первым человеком, побывавшем в космосе, а в 1969 году космический корабль «Аполлон-11» доставил людей на Луну. 

В 1970-х годах Советский Союз и США запустили несколько десятков аппаратов для исследования Марса, Венеры и Меркурия, а запущенные в 1980-х аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2» позволили получить данные о дальних планетах — Юпитере, Сатурне, Уране, Нептуне и их спутниках. Большую роль в изучении солнечной системы сыграл вывод на орбиту Земли космического телескопа «Хаббл» в 1990 году. 

В нынешнем десятилетии космические агентства разных стран планируют пилотируемый полёт на Марс. Экспедиция на другую планету станет величайшим событием в истории освоения солнечной системы. И всё же пока человечество находится в самом начале пути изучения космоса.

О темной материи и энергии, зачем они нужны, и что ждет нашу Вселенную.

Астрономы и ученые всегда размышляли над важными вопросами. Есть ли во Вселенной еще кто-то, кроме нас? Как все связано между собой? Быть может, космос состоит из того, о чем мы еще не знаем? Но в последнее время все чаще всплывают вопросы о темной материи. Мол, что это такое и почему ее так упорно ищут ученые. В чем вообще состоит идея «темного потока» нашей Вселенной?

Предлагаем на секунду представить, что вы – выпускник Межгалактической школы из галактики Андромеда, который вместе с другом поступил во Вселенский университет галактики Млечный Путь. Вероятно, по праздникам и выходным вы захотите навещать своих близких, поэтому вам придется ездить из одной галактики в другую. И когда вы в очередной раз приедете домой в Андромеду, то обнаружите, что путь обошелся вам дороже, чем в прошлый уикенд. А прошлая поездка, в свою очередь, была дороже предшествующей.

В этот момент вы наверняка заподозрили бы что-то неладное. И не зря. На самом деле каждый раз ваша поездка длилась все дольше и дольше, потому что вы путешествовали на большее расстояние. Но как это возможно, если пункты отправления и назначения остались прежними? Ответ кроется в скрытом мире темной материи.

Понимание, как и объяснение темной материи и энергии, может быть сложным. В конце концов даже ведущие ученые мира не совсем уверены, что представляет собой все вышеперечисленное. К тому же доказать их существование они могут лишь по влиянию, которое темная материя и энергия оказывают на Вселенную.

Так как же работает темная материя? И что такое темная энергия? И почему путешествие домой в Андромеду каждый раз занимает все больше времени?

Ниже вы найдете несколько фактов, которые объясняют, что сегодня известно ученым о темной материи и энергии и как, по их мнению, это влияет на нашу Вселенную и будущее всего человечества.

RAGER FULLER / NATIONAL SCIENCE FOUNDATION

В учебниках не найти достоверной информации о составе Вселенной

В школе нас учили, что Вселенная и все, что в ней находится, состоит из атомов

Нам рассказывали о протонах, нейтронах и электронах, о том, что они являются строительными блоками всей материи, но ученые обнаружили, что на занятиях уделяли внимание далеко не всему, что есть во Вселенной

Оказывается, того, что состоит не из атомов, в 10 раз больше видимой материи нашей Вселенной. Лишь около 4,6% Вселенной отводится барионной материи, которую и составляют протоны, нейтроны и электроны. Современные ученые считают, что 23,3% космоса составляет темная материя, а темная энергия заполняет оставшиеся 72,1%. Хотя точные значения, естественно, колеблются.

Рациональное использование природных богатств

Добыча природных ископаемых по всему миру требует изъятия из хозяйственного землепользования огромных площадей, где вопросы рационального использования продуктивных угодий выходят на первое место.

А массовое развитие и применение в добыче природных богатств передовых технологий все больше истощали промышленные запасы сырья на суше, поэтому все чаще человечество стало использовать огромные водные пространства, где морские месторождения полезных ископаемых оказались, намного богаче.

Ведь эти богатства земных недр имеют не только прекрасные свойства, но и чудесный рисунок и цвет, которые так необходимы в повседневной жизни и в некотором смысле являются неиссякаемым источником природных богатств, без которых современная жизнь человека была бы невозможной.

Поэтому результаты добычи и переработки твердых ископаемых требуют бережного отношения и рационального их использования.

А на сегодня это все. Надеюсь, вам понравилась моя статья о твердых полезных ископаемых и их роли в развитии человечества. Может быть, вам доводилось в своей жизни сталкиваться с некоторыми из них, напишите об этом в ваших комментариях, мне будет интересно об этом узнать. А теперь разрешите с вами попрощаться и до новых встреч.

Предлагаю Вам подписаться на обновления блога. А также вы можете поставить свою оценку статье по 10 системе, отметив ее определенным количеством звездочек. Приходите ко мне в гости и приводите друзей, ведь этот сайт создан специально для вас. Я уверена, что вы обязательно найдете здесь много полезной и интересной информации.

Литосфера – твердая оболочка Земли

Литосфера, иногда называемая геосферой, относится ко всем горным породам Земли. Она включает земную кору и верхнюю часть мантии. Выше, литосфера ограничена атмосферой, а ниже – астеносферой (слоем в верхней мантии Земли). Валуны горы Эверест, песок на пляжах Майами и лава, извергающаяся с горы Килауэа на Гавайях, являются примерами компонентов литосферы.

Литосфера является самой твердой сферой нашей планеты. Ее фактическая толщина может варьироваться от примерно 40 км до 280 км. Литосфера заканчивается в момент, когда минералы земной коры становятся вязкими и жидкими. Точная глубина, при которой это происходит, зависит от химического состава горной породы, а также от температуры и давления.

Существует два типа литосферы: океаническая литосфера и континентальная литосфера. Океаническая связана с океанической корой и немного плотнее континентальной литосферы. Континентальная литосфера, связанная с континентальной корой, может быть намного толще, чем океаническая, простираясь на 200 км ниже поверхности Земли.

Наиболее известной особенностью, связанной с литосферой Земли, является тектоническая активность, которая описывает взаимодействие огромных плит литосферы, называемых тектоническими плитами.

Тектоническая активность отвечает за некоторые из самых драматических геологических событий Земли: землетрясения, вулканы, орогенез (горообразование) и глубокие океанические впадины, которые образовались в результате тектонической активности в литосфере.

Фриц Цвикки смог открыть невидимое

Фриц Цвикки был астрономом, проводившим исследования движения галактик в скоплении. Он пришел к выводу, что движение в этих галактиках происходит слишком быстро, чтобы оставаться в их гравитационных полях.

Это подобно катанию на карусели, которая вращается с большой скоростью: если бы не было сиденья и специальных ремней, которые удерживали вас на месте, вас бы отбросило в сторону. Цвикки знал, что единственное объяснение состоит в том, что для учета силы тяжести должно быть намного больше материи, хотя он и не мог ее видеть. Так в 1933 году Цвикки открыл и ввел термин «темная материя».

Полезные ископаемые

Полезные ископаемые – это органические и минеральные образования земной коры. Благодаря своему химическому составу и уникальным физическим свойствам они представляют большую ценность для хозяйственной деятельности человека. Их изучением занимается геология горного дела.

В зависимости от агрегатного состояния различают три вида природных ресурсов:

• Твердые (гранит, металлические и неметаллические руды, соли, мрамор).
• Жидкие (нефть, подземные минеральные воды).
• Газообразные (гелий, природный газ).

Полезные ископаемые располагаются под землей в виде разного рода скоплений: гнезд, пластов, россыпей, штоков, жил. Такие скопления образуют месторождения полезных ископаемых, а в редких случаях, при особенно большой площади распространения, целые провинции, районы и бассейны.

На территории России находится большое количество месторождений разнообразныхприродных ресурсов. В недрах земли находятся большие запасы каменного угля, нефти, природного газа, различных руд, химического сырья, редкоземельных элементов, драгоценных и полудрагоценных камней.

Рис. 3. Алмазы Якутии.

Что мы узнали?

При изучении одной из тем по программе географии 8 класса определили, что собой представляет рельеф, тектоническое строение и полезные ископаемые, какова взаимосвязь между этими геологическими структурами. Все они являются следствием сложных процессов, которые происходили и продолжают происходить глубоко под землей.

1. /10

   Вопрос 1 из 10

Темные материя и энергия

Или, например, «темная материя». Что это такое – непонятно. Ее существование сейчас не вызывает сомнений. Если бы этой субстанции не было, то звезды в галактиках двигались бы совсем не так, как показывают результаты наблюдений.

А ведь на эту самую темную материю, по расчетам приходится от 20 до 25 процентов всего того, что есть во Вселенной.

Предполагается, что это какие-то элементарные частицы, которые участвуют в гравитационном взаимодействии, но никак не реагируют на электромагнитные волны. Потому мы их и не можем наблюдать. Тут та же ситуация. Само существование темной материи следует из выводов общей теории относительности (законы движения звезд в галактиках), а ее природа – область квантовой физики. Но одно с другим не стыкуется. Пока тупик.

Наша Вселенная расширяется, причем с ускорением. Согласно общепринятой теории относительности, такого быть не может. Но есть! Внятного объяснения этому эффекту нет. Какая-то антигравитация. Причем, на нее приходится до 75 % всей массы – энергии Вселенной. Сейчас пытаются как-то это объяснить исходя из сомнительных представлений о спонтанных флуктуациях вакуума. Мол, и «Большой взрыв», породивший нашу Вселенную, возник именно по такой же причине. Флуктуации вакуума, если они действительно есть, это область квантовой физики. А глобальные процессы во Вселенной – общей теории относительности. Такие вот дела. На все про все, что мы знаем о Вселенной (звезды, планеты, межзвездный газ и пыль, излучение), приходится только 5% от ее, Вселенной, общей массы-энергии. А все остальные 95% — не пойми что.

Мантия – слой, следующий за корой Земли

Если двигаться к центру нашей планеты, то за земной корой будет следовать мантия. Исследователи называют этот слой «наиболее мощным». Толщина мантии достигает 3000 км. Если бы сквозь мантию можно было прорыть туннель, то для того, чтобы проехать из одного его конца в другой на машине со скоростью 80 км./ час, понадобилось бы 36 часов. Однако на самом деле такое путешествие невозможно. Ведь мантия земли является местом, где господствуют огромные температуры и громадное давление. Предположительно, она состоит из свинца, магния и железа, а температура этого слоя достигает 2 тыс. оС. Никто и никогда в действительности не видел мантию – ведь даже эта гигантская температура, по мнению исследователей, увеличивается на 1 оС с продвижением вглубь на каждые 30 метров. Мантия получает большое количество тепла и от ядра, которое имеет даже более высокую температуру.

Ученые на протяжении всей истории развития геологии задавались вопросом о том, что находится в центре земли. Однако до сих пор знания об этой части нашей планеты нельзя назвать исчерпывающими. Достоверно известно, что верхние слои мантии состоят из скальной породы, которая носит название перидотит. В свою очередь, перидотит состоит из множества минералов – оливин, пироксен, а также известный всем ювелирам гранат, использующийся для изготовления украшений.

Малый Кавказ

Является вторым хребтом и окончанием Кавказских гор. Тектоническую структуру Малого Кавказа образовывают хребты, нагорья с вулканическим происхождением и плато. Этот регион отличается от Большого Кавказа отсутствием единой структуры. В этой местности преобладают равнины, образованные на пересечении многочисленных некрупных хребтов. По причине молодого возраста региона здесь отсутствуют огромные ледники и высокие горы.

Здесь происходит столкновение подвижных участков Альпийско-Гималайской зоны, что способствует более сложной геологической структуре, чем у Большого Кавказа. Если Северный Кавказ почти лишен вулканических изгибов, то здесь они имеются в большем количестве.

Равнины Кавказа

Территория Предкавказской равнины простирается на 700-800 км широкой полосой в 200-300 км от Азовского к Каспийскому морю. Ландшафт равнины состоит из трех частей: Азово-Кубанской (Кубано-Приазовской низменности), Ставропольской возвышенности ‒ плато, досягающим в южных районах высотного уровня 500-700 м, наивысокая горная вершина Стрижамент (831 м) и Терско-Кумской низменности (юго-запад Прикаспийской низменности, основная ее площадь находится ниже 100 м, а восточная третья часть ‒ ниже уровня океана около -28 м (высота Каспийского моря). В южном направлении от Ставропольской возвышенности (юго-восток) тянется Минераловодская (Пятигорская) цепь хребтов лакколитного происхождения (гора Бештау – 1401 м).

Рельеф южной зоны Предкавказья сложен двумя низкими горными массивами – Терским и Сунженским, пролегающими между Тереком и Сунжой. Их отделяет Алханчуртская долина. Южные их части граничат с наклонными равнинами: Кабардинской, Осетинской, Чеченской, Кумыкской. Они имеют покатые склоны от подошвы Большого Кавказа к северным и северо-восточным областям.

Образование и эволюция Солнечной системы

Иллюстрация протосолнца и протопланет

На сегодняшний день в науке доминирует небулярная гипотеза, согласно которой Солнечная система сформировалась из газопылевого облака. Этот процесс начался 4,57 млрд лет назад. Под действием сил гравитации частицы этого облака притягивались друг к другу, в результате чего облако постепенно сокращалось в размерах. Вместе с тем увеличивалась скорость его вращения, а в центре росла плотность вещества, температура и давление.

Примерно за 50 млн лет количество водорода в центре облака и температура там выросли до таких значений, при которых началась реакция термоядерного синтеза. Так появилось Солнце.

Параллельно с этим сформировался протопланетный диск, из которого со временем возникли все планеты Солнечной системы. В нем образовывались планетезимали. Которые со временем слипались друг с другом и образовывали планеты.

Те планеты, которые формировались близко к светилу, разогревались им, поэтому там такие вещества, как вода, аммиак и метан, не переходили в твердое состояние. Планеты-гиганты формировались на удалении от звезды, где было настолько холодно, что эти вещества отвердевали.

Изначально Земля была раскаленной и не имела твердой коры. При этом более твердые вещества опускались в жидкой земле вниз, к центру, а более легкие поднимались наверх. Со временем Земля остыла, из-за чего возникла кора. Аналогично развивались другие землеподобные планеты.

Считается, что Луна появилась в результате столкновения Земли с другой планетой, которую называют Тейя. В результате часть вещества Земли была выброшена на ее орбиту и со временем сформировала спутник.

Термоядерные реакции в Солнце ускоряются, из-за чего за каждый миллиард лет она увеличивает яркость примерно на 10%. Ожидается, что в течение 3,5 млрд лет этот процесс будет продолжаться, в результате чего яркость светила вырастет на 40%.

Далее в Солнце закончится водород. Это произойдет примерно через 7,7 млрд лет. Солнце начнет превращаться в красного гиганта и резко расширяться. В результате оно поглотит Меркурий и Марс, а также, возможно, и Землю. В дальнейшем Солнце превратится в белый, а потом и черный карлик. При этом оно сократится в размерах, а также перестанет излучать тепло в окружающий мир

Темная материя удерживает все вместе

 Nasa Goddard / YouTube

Поскольку темная материя обладает огромным гравитационным эффектом, она влияет буквально на все во Вселенной. Созданная ей гравитация заставляет все содержимое космоса соединяться и образовывать галактики. Эти галактики, в свою очередь, собираются вместе с другими галактиками, образуя галактические скопления. А после того как они формируются и начинают вращаться, именно темная материя удерживает их, чтобы они не вылетели в открытое космическое пространство.

Представьте, что к веревке прикреплен теннисный мяч и вы вращаете его над головой. Мяч – это галактика, а вы – гравитация. Если бы теннисный мяч был шаром для боулинга, ваша гравитация не помешала бы ему порвать веревку и улететь в космос. Темная материя – это то, что делает эту веревку достаточно прочной, чтобы удерживать предметы на своих местах.

Изучение сейсмической активности

На глубине порядка 3 тыс. км. сейсмические волны двигаются не так, как на поверхности планеты. Одни могут резко менять направление своего движения, другие – внезапно исчезать. Наталкиваясь на различные по своей твердости образования, сейсмические волны меняют свой характер. При помощи чувствительной аппаратуры ученым удалось воссоздать предполагаемое внутреннее строение нашей планеты. Такие исследования стали возможными только благодаря научному прогрессу, развитию технологий. Когда-то давно человечество было склонно считать, что Земля находится в центре Вселенной, а также является плоской. Однако эти наивные предположения были давно опровергнуты. Сегодня человечество обладает всеми возможностями дальнейшего исследования нашей загадочной планеты, в том числе и ее внутреннего строения.

Теоретическая физика

Представьте себе полоску бумаги, разделенную на три части вертикальными линиями. Средняя часть – это так называемая классическая физика, основателем которой считается Ньютон. Она описывает природные явления, непосредственно окружающие нас. Движения планет, атмосферные процессы, принципы работы различных технических устройств – автомобилей, самолетов, пароходов. Да всего и не перечислить. Конечно, современная классическая физика несравнима с тем, что сделал Ньютон. Это земля и небо. Но основополагающие принципы остались те же — Ньютоновские. За исключением теории электромагнитного поля, созданной в середине 19 века великими английскими учеными Фарадеем и Максвеллом.

Вернемся к нашей полоске бумаге. Справа от ее серединной части (классической физики) находится Эйнштейновская теория относительности (специальная СТО и общая — ОТО), объясняющая свойства пространства времени и устройство Вселенной в целом. Эти теории были созданы в начале прошлого века. Практического значения они не имеют, разве что для систем GPS – навигации, которые без поправок, вносимых ОТО в классическую физику, работать бы просто не могли. Почему теория относительности имеет так мало практических применений? Тут все дело в том, что масштабы, на которых проявляются действия СТО и ОТО недоступны и вряд ли когда-нибудь будут доступны человеку.  Хотя, вот в GPS такие применения нашлись.

Внешние (экзогенные) процессы

Типы выветривания

Внешние (экзогенные процессы) совершаются на земной поверхности или на небольшой глубине. К ним относятся выветривание, действие ветра и перемещающая деятельность воды (включая ледники).

Выветривание – это процесс механического разрушения и химического изменения горных пород и минералов на земной поверхности и в самых верхних частях земной коры под воздействием атмосферных осадков, ветра, колебаний температуры воздуха, воздействия на породы атмосферного кислорода и др.; грунтовых и поверхностных вод; жизнедеятельности растительных и животных организмов и продуктов их разложения.

Перед грозой ветер усиливается. Он подни¬мает в воздух песчинки и часто переносит их на большие расстояния. А в некоторых районах Земли ветер создаёт изумительные творения, обтачивает скалы, как искусный скульптор, придавая им затейливые очертания — то фигуры человека, то животного, то сказочного замка.

Таким образом, ветер производит разрушительное действие — выдувает рыхлые породы, порождает пылевые бури и обтачивает скалы; транспортное — переносит песчинки на десятки и сотни километров; созидательное — создаёт новые формы рельефа.

Как влияют на рельеф текучие воды, ледники и ветер?

Движущиеся реки разрушают горные породы примыкающие к ним и создают речные долины, овраги.

Ледник представляет собой скопление льда, которое движется по земле. Перемещаясь, лед захватывает камни, песок и другие обломки горных пород, разрушает породы, выпахивает понижения.

Ветер способен разрушать даже прочные горные породы. Когда ветер содержит множество песчинок и они ударяют с большой силой о твердые породы, то постепенно разрушают их и, как говорят, обтачивают.

Открытие и исследование

Первые представления о Солнечной системе появились в глубокой древности. Разные цивилизации (египтяне, шумеры, китайцы, майя и т.д.) наблюдали за небом и знали о существовании первых шести планет солнечной системы. Естественно, люди, наблюдая за Солнцем с Земли, видели, что оно вращается вокруг нашей планеты, а не наоборот. Поэтому первоначально человечество придерживалось геоцентрической картины мира, в которой Земля находилась в центре Солнечной системы. При этом траектории движения планет были очень сложными, некоторые из них могли повернуть свое движение вспять.

Лишь в XVI веке Николай Коперник объяснил эти аномалии тем, что планеты, в том числе и Земля, вращаются вокруг Солнца, а Земля также вращается вокруг своей оси. Его теория именуется гелиоцентрической картиной мира. Параллельно с этим стали развиваться средства наблюдения за космосом. Первый телескоп был создан в 1607 г. В 1610 г. Галилей совершил первое значительное открытие небесных тел. Ему удалось обнаружить 4 крупнейших спутника Юпитера и тем самым подтвердить правоту Коперника. В 1655 г. у Сатурна был обнаружен спутник Титан, а к 1686 г. Джованни Кассини открыл ещё 4 спутника этой планеты.

Следующее важное открытие произошло в 1781 г., когда Уильям Гершель обнаружил седьмую планету – Уран. В 1801 г

был найден первый астероид – Церера.

Расчеты показывали, что Уран движется по орбите не так, как того требует ньютоновская механика. Было сделано предположение, что за ним находится ещё одна планета, названная в будущем Нептуном. В 1846 г. она сначала была найдена теоретически, а только потом ее визуально наблюдал Иоганн Галле.

В 1930 г. был обнаружен Плутон. Сначала он был назван десятой планетой, однако со временем стало ясно, что он не одинок на своей орбите. В 1992 году было доказано существование пояса Койпера, которому и принадлежит Плутон, а в начале 2000-х в нем был найден ряд небесных тел, которые вместе с Плутоном в 2006 г. были признаны карликовыми планетами.

Развитие космонавтики сыграло огромную роль в исследовании Солнечной системы. В 1959 г. советский космический аппарат «Луна-1» впервые в истории преодолел гравитационное поле Земли и обследовал Луну. В дальнейшем аппараты были отправлены ко всем планетам Солнечной системы, а также к ряду спутников, астероидов, комет. «Вояджер-1», запущенный в 1977 г, уже исследует район гелиопаузы.

Единственным объектом Солнечной системы, на который высаживался человек, является Луна. Всего в 1969-1972 г. было осуществлено 6 высадок на спутник Земли.

Теория относительности

Создание ее – очень интересная история, о которой следует рассказать немного подробнее. СТО была создана Эйнштейном на основании других работ, прежде всего Лоренца и Пуанкаре. Но те были математиками и не могли придать своим результатам того, что называется «физическим смыслом». Эйнштейн собрал все эти «кирпичики», дополнил их необходимыми построениями  и выстроил из них единую конструкцию, так называемую специальную теорию относительности (СТО), объясняющую устройство пространства и времени. Но пустого. Без материи.

Но материя – вот она, вокруг нас. Планеты, звезды, галактики. Как это все существует и по каким законам живет? Со времен Ньютона было ясно – действует открытый им закон всемирного тяготения. Он прекрасно объяснял законы движения всех планет солнечной системы. «Чего же боле»? Но тут вот какая незадача выходила. Философия  и физика конца 19-го — начала 20 века, считала, что Вселенная существовала всегда. Да, рождались и потухали звезды, не говоря уж о прочей космической мелочи, Но в целом, во вселенских масштабах, ничего глобально не менялось. Вот представьте себе, что вы летите на самолете над пляжем. Вы видите такую однородную желтую полосу. А если спуститесь, то обнаружите, что эта полоса состоит из разных маленьких песчинок, которые могут отличаться друг от друга. Вы можете взять в руку горсть этого песка и бросить в море. Но пляж останется. Так и тут. Вселенная, как считалось, существовала всегда, она была безграничной и бескрайней и никакие местные катаклизмы изменить ее жизнь не могли.

Но тут возникает вот какой вопрос. Если Вселенная существовала всегда, если действует закон всемирного тяготения Ньютона, то вся материальная сущность должна была давно слипнуться в один комок под действием всемирного тяготения. А этого не случилось.

И Эйнштейн решил, что Ньютоновской закон всемирного тяготения не совсем верен. Тогда-то и возникла ОТО – Общая Теория Относительности. Эйнштейн работал над ней 10 лет. Каково же было разочарование ученого, когда он обнаружил, что его уравнения не имеют стационарного, т.е. независимого от времени решения. Это значило, что Вселенная не могла существовать вечно. У нее должно было быть свое начало (это так называемый «Большой взрыв», природа которого пока непонятна) и свой конец.

Что же? Десять лет жизни и все, как в народе говорится, «псу под хвост»? Эйнштейн стал судорожно искать ошибки, которые он мог допустить в своей работе. И нашел! Но не ошибки, а одну неточность. Его рассуждения допускали существования некого дополнительно члена в уравнениях. При определенном его значении стационарная вселенная могла существовать! Эйнштейн сразу написал по этому поводу статью в один из ведущих немецких физических журналов, которая тут же и была опубликована. А потом уж стал разбираться, в чем тут дело. И к своему ужасу выяснил, что эта добавка означала существование антигравитации. Представить себе он этого не мог. Поэтому отправил в журнал «покаянное письмо», признаваясь в своей ошибке, которую он, впоследствии называл, самой главной ошибкой в своей научной карьере. Интересно, что уже после смерти Эйнштейна выяснилось, что антигравитация существует. Сейчас она называется «темной энергией», хотя природа этого явления никому не понятна.