Չափումների անհրաժեշտությունը ֆիզիկայում

Չափման միավորներ (ֆիզիկական չափման միավորներ, մեծությունների միավորներ), ֆիզիկայում և տեխնիկայում օգտագործվում են չափումների արդյունքների մասին ստանդարտացված պատկերացում կազմելու համար։ Ֆիզիկական մեծության թվային արժեքը ցույց է տրվում չափված մեծության հարաբերությամբ ինչ-որ ստանդարտ արժեքի վրա։

Տարբերակում են հիմնական չափման միավորներ, որոնք որոշվում են էտալոնների միջոցով, և ածանցյալ չափման միավորներ, որոնք որոշվում են հիմնականների միջոցով։ Մեծությունների ընտրությունը և քանակը կարող է լինել կամայական և սահմանվում է միայն ավանդույթներով և համաձայնագրերով։ Գոյություն ունեն շատ տարբեր չափման միավորների համակարգեր, որոնք տարբերվում են հիմնական չափման միավորների ընտրությամբ։

Որպես կանոն պետությունը օրենսդրորեն սահմանում է չափման միավորների համակարգը։ Չափագիտություն գիտական ուղղությունը անընդհատ աշխատում է չափման միավորների, հիմնական միավորների և նրանց էտալոնների լավացման վրա։

Բնական չափման միավորների համակարգ

  • Բնական միավորներ
  • Պլանկի միավորներ

Չափման միավորները խմբավորված ըստ ֆիզիկական մեծությունների

  • Զանգվածի չափման միավորներ (զանգված)
  • Ջերմաստիճանի չափման միավորներ (ջերմաստիճան)
  • Հեռավորության չափման միավորներ (հեռավորություն)
  • Մակերեսի չափման միավորներ (մակերես)
  • Ծավալի չափման միավորներ (ծավալ)
  • Տեղեկատվության չափման միավորներ (տեղեկատվություն)
  • Ժամանակի չափման միավորներ (ժամանակ)
  • Ճնշման չափման միավորներ (ճնշում)
  • Ջերմության հոսանքի չափման միավորներ (ջերմության հոսանք)

աղբյուր՝ https://hy.wikipedia.org/wiki/Չափման_միավորներ

Կյանք

Կյանք, հատկանիշ, որով որոշ կենսաբանական գործընթացներ իրականացնող ֆիզիկական մարմինները առանձնացվում են այդ գործընթացները երբեք չունեցած, այդ գործընթացներից զրկված կամ այդ գործընթացներն ունեցող, բայց «կենդանի» չդասակարգվող անկենդան մարմիններից։ Գոյություն ունեն կյանքի տարբեր ձևեր՝ բույսեր, կենդանիներ, սնկեր, պրոտիստներ, արքեաներ և բակտերիաներ։ Այս հատկանիշը հաճախ կարող է երկիմաստ լինել՝ ներառելով կամ դուրս թողնելով վիրուսները, վիրոիդները կամ հնարավոր արհեստական կյանքը։ Կենսաբանությունը այն առաջնային գիտությունն է, որը հետազոտում է կյանքը։

Կյանքի սահմանումը հակասական է։ Ներկայումս կենդանի են համարվում այն օրգանիզմները, որոնք պահպանում են հոմեոստազ, ունեն բջջային կառուցվածք, օժտված են նյութափոխանակությամբ, կարող են աճել, հարմարվել շրջակա միջավայրի պայմաններին, պատասխանել ազդակներին և վերարտադրվել։ Կան կյանքի այնպիսի ձևեր, որոք կենդանու և անկենդանի սահմանում են, օրինակ՝ վիրուսները։ Կյանքի շատ սահմանումներ են առաջարկվել։ Պատմության ընթացքում «կյանքը» սահմանելու շատ փորձեր են եղել և կենդանի ձևերի ծագման վերաբերյալ շատ տեսություններ են առաջարկվել։ Այդ տեսություններից է օրինակ՝ մատերիալիզմը, որը գտնում է, որ ամեն ինչ կազմված է մատերիայից, նյութից, իսկ կյանքը մատերիայի բարդ ձև է։ Հիլոմորֆիզմը հավատում էր, որ ամեն ինչ բաղկացած է մատերիայից և ձևից, իսկ կենդանի օրգանիզմի ձևն էլ իր հոգին է։ Պատահական ծագման տեսությունը գտնում էր, որ կյանքը անընդհատ ծագում է ոչ կենդանի ձևերից, վիտալիզմը, ընդունում էր, որ կենդանի օրգանիզմներն օժտված են «կենսական ուժով»։

Կյանքի ժամանակակից դասակարգումներն ավելի բարդ են՝ հիմնված տարբեր գիտությունների տվյալների վրա։ Կենսաֆիզիկոսները առաջարկել են տարբեր սահմանումներ՝ հիմնվելով քիմիական համակարգերի վրա, կան նաև որոշ կենդանի համակարգերի տեսություններ, օրինակ՝ Գեայի վարկածը, ըստ որի՝ Երկիր մոլորակն ինքն իրենով կենդանի է։ Մեկ այլ տեսության համաձայն՝ կյանքը էկոհամակարգերի հատկանիշն է։ Աբիոգենեզը նկարագրում է կյանքի ծագման բնական գործընթացը, որը տեղի է ունեցել անկենդան նյութից, օրինակ՝ պարզ օրգանական միացություններից։ Բոլոր օրգանիզմներին բնորոշ ընդհանուր հատկանիշները ներառում է կենսաքիմիական գործընթացների ապահովման համար որոշակի հիմնական քիմիական տարրերի հանդեպ պահանջը։

Կյանքը Երկրի վրա ի հայտ է եկել ամենավաղը 4,28 միլիարդ տարի առաջ, 4,41 միլիարդ տարի առաջ տեղի ունեցած օվկիանոսների ձևավորումից անմիջապես հետո և Երկրի ձևավորումից ոչ շատ ուշ (4,54 միլիարդ տարի առաջ): Երկրի ներկայիս կյանքը ենթադրաբար առաջացել է ՌՆԹ աշխարհից, չնայած ՌՆԹ-ի վրա հիմնված կյանքը գուցե չի եղել առաջինը։ Կյանքի ծագման մեխանիզմը մինչ օրս անհայտ է, չնայած կան բազմաթիվ վարկածներ, որոնցից շատերը հիմնված են Միլլեր-Ուրեյի գիտափորձի հիման վրա։ 2016 թվականին գիտնականները առանձնացրին 355 գեներ, որոնք ենթադրաբար կրել է բոլոր կենդանի օրգանիզմների վերջին ընդհանուր ունիվերսալ նախնին։

Երկրի վրա երկրաբանական ժամանակաշրջանների ընթացքում կյանքը փոխել է իր բնակության միջավայրը։ Էկոհամակարգում գոյատևելու համար կյանքը հաճախ պետք է հարմարվի միջավայրի բազմաթիվ գործոններին։ Որոշ մանրէներ՝ էքստրեմոֆիլներ, գոյատևում են էքստրեմալ երկրաքիմիական պայմաններում, որոնք Երկրի կյանքի շատ ձևերի համար մահացու են։

Արիստոտելն առաջինն էր, ով դասակարգեց կենդանի օրգանիզմները։ Ավելի ուշ Կառլ Լիննեյը ներկայացրեց իր տեսակների դասակարգումն ու բինոմինալ անվանակարգման համակարգը։ Հետագայում հայտնաբերվեցին կյանքի նոր խմբեր և կատեգորիաներ, օրինակ՝ բջիջները և միկրոօրգանիզմները, որը նշանակալիորեն փոխեց կենդանի օրգանիզմների միջև փոխհարաբերությունների կառուցվածքի մասին պատկերացումենրը։ Բջիջը հաճախ համարվում է կյանքի ամենատարրական միավորը։ Կան երկու տեսակի բջիջներ՝ պրոկարիոտ և էուկարիոտ, որոնք երկուսն էլ կազմված են թաղանթում պարփակված ցիտոպլազմայից, որը ներառում է կենսամոլեկուլներ՝ սպիտակուցներ և նուկլեինաթթուներ։ Բջիջները վերարտադրվում են կիսման ճանապարհով, որի ժամանակ ծնողական բջիջը բաժանվում է երկու դուստր բջջի։

Չնայած կյանքը ներկայումս հայտնի է միայն Երկրի վրա, այն պարտադիր չէ, որ միայն սահմանափակվի Երկիր մոլորակով։ Որոշ գիտնականներ այլմոլորակային կյանքի գոյությունը հնարավոր են համարում։ Արհեստական կյանքը կյանքի համակարգչային սիմյուլացիան է կամ մարդու կողմից կյանքի որևէ հատկանիշի վերարտադրումը։ Արհեստական կյանքը կիրառվում է բնական կյանքի համակարգերի հետազոտման համար։ Մահը կենդանի օրագնիզմին բնորոշ կենսաբանական գործընթացների անդարձելի ընդհատումն է, կյանքի ավարտը։ Անհետացումը այն գործընթացն է, որի ժամանակ օրգանիզմների ամբողջական խումբը կամ տաքսոնը՝ սովորաբար տեսակը, ամբողջությամբ վերանում է։ Բրածո մնացորդները կենդանի օրգանիզմների պահպանված հետքերն են կամ մնացորդները։

Արբանյակ

Արբանյակ, երկնային մարմին, որը պտտվում է որոշակի հետագծով (ուղեծիր) մեկ այլ մարմնի շուրջ (օրինակ մոլորակի) տիեզերական տարածությունում, ձգողության ուժի ազդեցության տակ։ Տարբերակում են արհեստական և բնական արբանյակներ։

Աստղագետների շրջանում կա կարծիք, որ արբանյակ պետք է համարել այն մարմինը, որը պտտվում է կենտրոնական մարմնի (մոլորակի, գաճաճ մոլորակի կամ աստերոիդի) շուրջ, այնպես, որ այս երկու մարմինների համակարգի ծանրության կենտրոնը գտնվում է կենտրոնական մարմնի մեջ։ Եթե կենտրոնը գտնվում է կենտրոնական մարմնից դուրս, ապա մարմինը չպետք է համարվի արբանյակ, այլ պետք է համարվի երկու կամ ավելի մոլորակներից (գաճաճ մոլորակներից, աստերոիդներից) կազմված համակարգի մաս։ Սակայն, Միջազգային աստղագիտական միությունը դեռ չի հաստատել արբանյակի ճշգրիտ սահմանումը։ Մասնավորապես ՄԱՄ-ը շարունակում է պաշտոնապես համարել Քարոնը որպես Պլուտոնի արբանյակ։

Մոլորակ


13

Մոլորակ , երկնային մարմին է, որը պտտվում է ուղեծրով աստղի կամ նրա մնացորդների շուրջ, բավարար զանգվածով, որպեսզի դառնա շրջանաձև սեփական ձգողականության ազդեցության տակ, բայց ոչ բավարար, որպեսզի սկսվի ջերմամիջուկային ռեակցիա, և որը կարողացել է մաքրել իր շրջակայքը պլանետեզեմալներից։

Մոլորակները կարելի է բաժանել երկու հիմնական խմբերի՝ մեծ, ցածր խտություն ունեցող գազային հսկաներ և ավելի փոքր Երկրային խմբի մոլորակներ, որոնք ունեն պինդ մակերևույթ։ Համաձայն Միջազգային աստղագիտական միության սահմանմանը՝ Արեգակնային համակարգում կա 8 մոլորակ։ Նրանք են՝ (Արեգակից ունեցած հեռավորության) — չորս երկրանման՝ Մերկուրի, Վեներա, Երկիր, Մարս, ապա չորս գազային հսկաներ՝ Յուպիտեր, Սատուրն, Ուրան և Նեպտուն։ Արեգակնային համակարգում կան նաև առնվազն 5 գաճաճ մոլորակներ՝ Պլուտոն (մինչև 2006 թվականը համարվում էր մոլորակ), Մակեմակե, Հոմեա, Էրիս և Սերես։ Բացի Մերկուրիից և Վեներայից բոլոր մոլորակների շուրջ պտտվում է առնվազն մեկ արբանյակ։

Սկսած 1992 թվականից, երբ գիտնականները սկսեցին հայտնաբերել հարյուրավոր այլ մոլորակներ այլ աստղերի շուրջ, որոնք անվանվեցին էկզոմոլորակներ, ապացուցվեց, որ գոյություն ունեն ամբողջ գալակտիկայում և դրանցից շատերի առանձնահատկությունները նման են Արեգակնային համակարգի մոլորակների առանձնահատկություններին։ 2011 թվականի նոյեմբերի վերջի տվյալներով արդեն հայտնաբերվել է 695 էկզոմոլորակ, ինչպես գազային հսկաներ, այնպես էլ երկրային խմբի մոլորակներ։

Աղբյուր՝https://hy.m.wikipedia.org/wiki/Մոլորակ

Լույս

Լույս, էլեկտրամագնիսական ճառագայթում, որն արձակվում է տաքացած կամ գրգռված վիճակում գտնվող մարմինների կողմից։ Հաճախ, լույս նշանակում է ոչ միայն տեսանելի լույսը, այլ նաև նրան հարող սպեկտրի լայն հատվածները։ Պատմաբանորեն հայտնվել է անտեսանելի լույս տերմինը՝ ուլտրամանուշակագույն լույս, ինֆրակարմիր լույս, ռադիոալիք։ Տեսանելի լույսի սահմաններն են 380-ից մինչև 780 նանոմետրը, որը համապատասխանում է համապատասխանաբար 790 մինչև 385 տերահերց հաճախություններին։

Ֆիզիկայի այն բաժինը, որտեղ ուսումնասիրվում է լույսը, կոչվում է օպտիկա։

Ծիածանը, օրինակ, սպիտակ լույսը կազմող ճառագայթների համադրություն է։

Լույսը ճառագայթման տեսակներից է։ Լուսարձակում են Արեգակը, էլեկտրական լամպը և շիկացած այլ առարկաներ։ Լույսը կարող է թափանցել ապակու և ջրի միջով, սակայն բազմաթիվ այլ նյութերից այն անդրադառնում է։ Լույսի շնորհիվ մենք տեսնում ենք, այն օգնում է մեզ հաղորդակցվելու մեզ շրջապատող միջավայրի հետ։

Արեգակը, էլեկտրական լամպը, հեռուստացույցը կամ պարզապես կրակը լուսարձակում են իրենց սեփական լույսը։ Սակայն առարկաների մեծ մասը չունի սեփական լույս. մենք դրանք տեսնում ենք միայն այն բանի շնորհիվ, որ նրանց անդրադարձրած լույսն ընկնում է մեր աչքերի մեջ։ Լույսի ամենամեծ քանակությունն անդրադարձնում են սպիտակ մակերևույթները, այդ պատճառով դրանք այդպես վառ են երևում։ Սև մակերևույթներն իրենց վրա ընկնող լույսը գրեթե չեն անդրադարձնում։ Հայելուց լույսն անդրադառնում է գրեթե ամբողջությամբ, և մենք հայելում տեսնում ենք առարկաների արտացոլումը։

Սովորաբար լույսը տարածվում է ուղիղ գծով։ Եթե ճանապարհին այն հանդիպում է արգելքի, ապա այնտեղ, որտեղ լույսը չի թափանցում, առաջանում է ստվեր։

Լույսի աղբյուրներ

Լույսի ամենատարածված աղբյուրները ջերմայիններն են։ Ամենապարզ ջերմային աղբյուրն է Արեգակը։ Երկրին հասնող Արեգակի լույսի էներգիայի մոտավորապես 44%-ը տեսանելի է։ Ջերմային աղբյուրի մի այլ օրինակ է շիկացման լամպը, որը որպես տեսանելի լույս արձակում է իր էներգիայի ընդամենը 10%-ը, իսկ մնացածը՝ որպես ինֆրակարմիր։

Լույսի արագություն

Լույսի արագությունը բնության ամենամեծ արագությունն է և անօդ տարածությունում հավասար է 300 000 կմ/վրկ։ Այդ արագության հետ կապված աստղագիտության մեջ օգտագործվում է լուսատարի հեռավորության միավորը, որը հավասար է մեկ տարի ժամանակահատվածում լույսի անցած ճանապարհի երկարությանը։

Լույսի բեկում

12

90°-ից տարբերվող անկյան տակ ընկնելով ապակու, ջրի կամ ցանկացած այլ թափանցիկ միջավայրի մեջ՝ լույսը փոխում է իր ուղղությունը։ Այս երևույթը կոչվում է բեկում կամ ռեֆրակցիա։ Պատճառն այն է, որ օդից տարբեր այլ թափանցիկ միջավայրերում լույսն ավելի դանդաղ է տարածվում, քան օդում։ Հենց բեկման շնորհիվ է, որ ջրով լի բաժակի մեջ ընկղմված ծղոտը կոտրված է երևում։ Բեկման հատկության շնորհիվ լույսը երկու (նաև՝ ավելի) միջավայրերով անցնելով սկզբնակետից մինչև վերջնակետ հասնելու համար «ընտրում է» ամենաարագ ճանապարհը։

Լույսի բեկումը նկարագրվում է Սնելիուսի օրենքով՝

n1sinθ1 = n2sinθ2

որտեղ θ1-ը և θ2-ը համապատասխանաբար, 1-ին և 2-րդ միջավայրերով անցնող լույսի ճառագայթի և այդ միջավայրերի հատման գծին տարած ուղղահայացի հետ կազմած անկյուններն են, իսկ n1-ն ու n2-ը՝ համապատասխանաբար, նույն այդ միջավայրերի բեկման ցուցանիշները։ Ընդ որում, վակուումի համար n=1 և թափանցիկ միջավայրերի համար n>1։

Ի՞նչ է լույս

Նույնիսկ XVII դարում գիտնականները չունեին միասնական կարծիք. նրանց մի մասը, այդ թվում` Իսահակ Նյուտոնը, պնդում էր, որ լույսը թեթևագույն մասնիկների հոսք է, մյուսները՝ որ այն կազմված է ալիքներից: Առաջինները լույսի անդրադարձումը բացատրում էին՝ ենթադրելով, որ մասնիկները նյութի մակերևույթից այնպես են հետ ցատկում, ինչպես բիլիարդի գնդակները՝ դաշտի կողերից: Այս տեսությունը լույսը դիտում էր որպես ֆոտոնների՝ տարրական մասնիկների շարժում: Սակայն այն չէր բացատրում լույսի բեկման երևույթը. ինչո՞ւ է մասնիկների մի մասը հետ ցատկում նյութի մակերևույթից, իսկ մյուսը՝ անցնում: Այս և նման շատ երևույթներ ավելի հեշտ էին բացատրվում լույսի ալիքային տեսության դիրքերից, որի հեղինակը անգլիացի ֆիզիկոս Թոմաս Յունգն էր (1773–1829): Սակայն Յունգը չէր ընդունում լույսի` մասնիկների հոսք լինելու գաղափարը: Միայն 1905 թվականին Ալբերտ Այնշտեյնն ապացուցեց, որ լույսը միաժամանակ ունի և՜ մասնիկների, և՜ ալիքների հատկություններ: Ժամանակակից պատկերացումների համաձայն՝ լույսը էլեկտրամագնիսական ալիքների տարատեսակ է: Արեգակի և աստղերի, կրակի և էլեկտրական կայծի լույսը ծնվում է մինչև մի քանի հազար աստիճան տաքացած ատոմներում: Բայց լինում է նաև «սառը» լույս, որն արձակում են փտած փայտը, լուսատտիկները, տաք ծովերի ջրերում բնակվող որոշ միկրոօրգանիզմներ և մարդկանց ստեղծած լուսարձակող ներկերը: Այդ լույսն առաջանում է քիմիական ռեակցիայի արդյունքում, և այս դեպքում արդեն շատ տաքանալը պարտադիր չէ:

աղբյուր՝hy.m.wikipedia.org/wiki/Լույս

Խավարում

Խավարում, աստղագիտական երևույթ, որի դեպքում երկնային մարմինները, մեկը մյուսին ծածկելու պատճառով, երկրային դիտորդին ամբողջությամբ կամ մասամբ որոշ ժամանակ չեն երևում։

Խավարումներին են համարվում Արեգակի ծածկումը Լուսնով, Լուսնի ծածկումը Երկրի ստվերով, ինչպես նաև աստղերի և մոլորակների ծածկումները  Լուսնով, Արեգակի սկավառակի վրայով ներքին մոլորակների (Մերկուրիի և Վեներայի) անցումները, մոլորակի սկավառակի վրայով իր արբանյակների անցումները։

Երկրի մթնոլորտի վերին շերտերում Արեգակի ճառագայթների մի մասը (հիմնականում կարճալիք) կլանվում է, ցրվում, իսկ երկարալիք մասը բեկվում է և լուսավորում Լուսինը։ Այդ պատճառով Լուսնի խավարած մասերը ստանում են դեղնակարմրավուն երանգ։ Խավարման ընթացքում Լուսնի երանգով ուսումնասիրում են մթնոլորտի վերին շերտերի կառուցվածքը։

Արեգակի խավարում

Նորալուսնի ժամանակ (տես Լուսնի փուլեր), երբ Արեգակը, Լուսինը և Երկիրը գտնվում են գրեթե մի ուղղի վրա, Լուսնի ստվերն ընկնում է Երկրի վրա և Երկրի մակերևույթի որոշ մասերից դիտելիս Արեգակն ամբողջությամբ կամ մասամբ չի երևում, որն էլ Արեգակի լրիվ կամ մասնակի խավարումն է։ Տվյալ վայրում Արեգակի լրիվ խավարումը տևում է 2 — 3 (առավելագույնը՝ 8) ր, իսկ մասնակին՝ 2 — 3 ժ։ Երբ խավարման ընթացքում Լուսինը գտնվում է իր ուղեծրի երկրահեռ, իսկ Երկիրը` իր ուղեծրի արևամերձ մասերում, Լուսնի անկյունային տրամագիծը դառնում է Արեգակինից փոքր և ծածկում է Արեգակի միայն կենտրոնական մասը (օղակաձև խավարում)։

Լուսին

Լուսինը Երկիր մոլորակի միակ և Արեգակնային համակարգի մեծությամբ հինգերորդ բնական արբանյակն է։ Ունենալով Երկրի տրամագծի 27%-ը և խտության 60%-ը՝ Լուսինն ունի Երկրի զանգվածի 181-ը։ Միջին հեռավորությունը Երկրի և Լուսնի կենտրոնների միջև կազմում է 384 467 կմ։ Գիշերները այն արտացոլում է Արեգակի լույսը երկրագնդի այն կիսագնդում, որտեղ չեն հասնում Արեգակի ճառագայթները։ Լուսինն իր խտությամբ երկրորդ արբանյակն է Յուպիտերի Իո արբանյակից հետո։

Լուսինը Երկրի հետ սինքրոն պտույտի մեջ է՝ մշտապես շրջված լինելով դեպի մոլորակը միևնույն կողմով։ Այն Արեգակից հետո ամենապայծառ մարմինն է երկնքում, չնայած այն հանգամանքին, որ նրա մակերևույթը իրականում շատ մուգ է և արտացոլման գործակցով մոտ է ածխին։

Երկնքում Լուսնի հայտնությունը և լուսնային փուլերի պարբերականությունը հնագույն ժամանակներից կարևոր մշակութային ազդեցություն են ունեցել։ Լուսնի գրավիտացիոն ազդեցությունը առաջացնում է օվկիանոսի մակընթացությունները և երկրային օրվա տևողության երկարացում։

Լուսնի ընթացիկ ուղեծրի հեռավորությունը մոտ երեսուն անգամ մեծ է Երկրի տրամագծից, որի պատճառով Լուսինը երկնքում նույն չափի է երևում ինչ Արևը և թույլ է տալիս մոտավորապես ամբողջությամբ այն ծածկել: Չափերի այդ տեսողական համընկնումը ակնհայտ զուգադիպություն է։ Երկրի պատմության ավելի վաղ ժամանակաշրջանում Լուսինը ավելի մոտ էր Երկրին և ուներ ավելի մեծ տեսանելի չափեր քան Արեգակը։

Լուսինը ձևավորվել է մոտ 4,5 միլիարդ տարի առաջ՝ Երկրի ձևավորումից անմիջապես հետո։ Չնայած նախկինում Լուսնի ձևավորման մի քանի վարկած կար, ներկայումս ամենատարածված բացատրությունն այն է, որ Լուսինը ձևավորվել է Երկրի և Մարսի փոխազդեցության պատճառով առաջացած մնացորդներից։ Լուսինը միակ երկնային մարմինն է, ուր մարդ արարածը ոտք է դրել։ Սովետական Միության Լուսնային ծրագիրը առաջինն էր, որ 1959 թվականին անօդաչու տիեզերանավ ուղարկեց դեպի Լուսին։ Միացյալ նահանգների ՆԱՍԱ-ի Ապոլո ծրագիրը առ այսօր միակ մարդու կողմից իրականացված գիտարշավն է այլ դեպի երկնային մարմին: Այս ծրագրի շրջանակներում Լուսնից բերվել է ավելին քան 380 կգ լուսնային ապար, որը օգտագործվեց Լուսնի երկրաբանական ծագումը, նրա ներքին կառուցվածքի ձևավորումը և երկրաբանական ձևավորման հետագա պատմությունը բացահայտելու համար։

1972 թվականի Ապոլո 17-ի արշավանքից հետո Լուսին այցելել են միայն անօդաչու տիեզերանավերը։ 2004 թ. սկսած Ճապոնիան, Չինաստանը, Հնդկաստանը, Միացյալ Նահանգները և Եվրոպական տիեզերական գործակալությունը յուրաքանչյուրը բաց է թողել իր ուղեծրակայանները։ Այս տիեզերանավերը նպաստել են լուսնային ջրի հայտնագործմանը։ Ապագայում նախատեսված են լուսնի վրա նոր հետազոտություններ ներառյալ կառավարությունների և մասնավոր հատվածի ջանքերով։ Լուսինը մնում է Տիեզերքի պայմանագրի ներքո՝ բոլոր ազգերի համար ազատ խաղաղ նպատակներով հետազոտելու։

Խառնարաններ

Լուսնի վրա խառնարանների առաջացումը սկսել են ուսումնասիրել 18-րդ դարի 80-ական թվականներից։ Կար 2 հիմնական վարկած՝ այն, որ առաջացել է հրաբխից և երկնաքարից:

Հրաբխային տեսության դրույթների համաձայն, որն առաջ է քաշվել 18-րդ դարի 80-ական թվականներին գերմանացի աստղագետ Յոհան Շրյոտերի կողմից, Լուսնի խառնարանները ձևավորվել են մակերեսին հզոր ժայթքումների արդյունքում։ Սակայն 1824 թվականին գերմանացի մեկ այլ աստղագետ՝ Ֆրանց ֆոն Գրույտույզենը, առաջադրեց երկնաքարի տեսությունը, որի համաձայն Լուսնի հետ երկնային մարմնի բախումից արբանյակի մակերեսը սեղմվում է, և առաջանում է խառնարանը։

Մինչև 20-րդ դարի 20-ական թվականները երկնաքարի վարկածի դեմ առաջ էր քաշվում այն փաստը, որ խառնարանները կլոր ձև ունեն, թեև մակերեսին թեք հարվածները պետք է ավելի շատ լինեն քան ուղիղները, որն էլ նշանակում է, որ եթե խառնարանները երկնաքարից առաջացած լինեին, ապա նրանք պետք է ձվաձև լինեն։ Սակայն 1924 թվականին նորզելանդացի գիտնական Չարլզ Ջիֆորդն առաջին անգամ տվեց մոլորակի մակերեսին երկնաքարի հարվածի ճիշտ նկարագրությունը։ Ստացվում է, որ այդպիսի հարվածից երկնաքարի մեծ մասն անհետանում է հարվածի տեղում և որ խառնարանի ձևը կախված չէ ընկնելու անկյունից։ Հօգուտ երկնաքարի տեսության է խոսում այն փաստը, որ խառնարանների թվի կախվածությունն իրենց տրամագծից համընկնում է երկնաքարի թվի կախվածությունից չափի հետ։ Ավելի ուշ՝ 1937 թվականին, այս տեսությունն ընդհանրացրեց խորհրդային ուսանող Կիրիլ Ստանյուկովիչը, ով արդյունքում դարձավ գիտությունների դոկտոր և պրոֆեսոր։ Տվյալ տեսությունը մշակվում էր նրա և մի խումբ գիտնականների կողմից 1947–1960 թվականներին, իսկ հետագայում ուսումնասիրվել է նաև այլ հետազոտողների կողմից։

Դեպի Լուսին կատարած թռիչքները, որը 1964 թվականից իրականացրել են ամերիկյան «Ռեյնջեր» սարքերը, ինչպես նաև Արեգակնային համակարգի այլ մոլորոկներում հայտնաբերված խառնարանները, ի մի բերեցին Լուսնի վրա գտնված խառնարանների ծագման վերաբերյալ բանավեճերը։ Բանն այն է, որ բաց հրաբխային խառնարանները (օրինակ Վեներայի վրա) մեծապես տարբերվում են Լուսնի խառնարաններից, սակայն նման են Մերկուրի մոլորակի խառնարաններից, որոնք էլ իրենց հերթին ձևավորվել են երկնային մարմինների բախումից։ Այդ պատճառով երկնաքարի տեսությունը այժմ համընդհանուր տարածում է գտել։

Լուսնի և աստերոիդի բախման շնորհիվ կարող ենք Երկրից տեսնել Լուսնի երկնաքարային խառնարանները։ Փարիզի ֆիզիկայի ինստիտուտի գիտնականները ենթադրում են, որ 3.9մլրդ տարի առաջ Լուսնի և խոշոր աստերոիդի բախման հետևանքով Լուսինը շրջվել է։

Ջրի առկայություն

Հեղուկ ջուրը Լուսնի մակերևույթին չի պահպանվում։ Արևային ճառագայթումից ջուրն արագ քայքայվում է ֆոտոդիսոցիացիայի հետևանքով և կորչում է տիեզերքում: 1960-ական թվականներից գիտնականներն առաջ են քաշել մի վարկած՝ ըստ որի հնարավոր է, որ Լուսնի վրա սառույց է եղել, որն առաջացել է երկնաքարի հետ փոխազդեցությունից, կամ Լուսնի՝ թթվածնով հարուստ ժայռերի և արևային քամուց առաջացած ջրածնի ռեակցիայից, որի արդյունքում ջրի հետքեր են մնացել, որոնք հնարավոր է որ պահպանվեին սառը ջերմաստիճանում՝ Լուսնի ցանկացած բևեռների ստվերոտ խառնարաններում։ Համակարգչային մոդելումը ցույց է տալիս, որ մակերեսի 14000կմ² կարող է մշտապես ստվերում գտնվել։ Լուսնի վրա օգտագործելի քանակությամբ ջրի առկայությունը կարևոր գործոն է Լուսինը բնակավայր դարձնելու համար, սակայն Երկրից ջրի փոխադրումը Լուսին չափազանց թանկ արժե։

Հետագա տարիներին ջրի առկայության այլ վկայություններ են գտնվել։ 1994 թ Կլեմենտին տիեզերանավի  միջոցով կատարված բիստատիկ ռադարային փորձը ցույց տվեց մակերեսին մոտ ջրի սառեցված փոքր քանակություն։ Ավելի ուշ ըստ Արեսիբո աստղադիտարանի կատարած ռադարային ուսումնասիրությունների՝ այդ գտածոները կարող են երիտասարդ խառնարաններից առաջացած ժայռեր լինեն 1998 թ Լուսնային հետախույզի  վրա տեղակայված նեյտրոնային սպեկտրոմետրը ցույց տվեց ջրածնի բարձր կոնցետրացիաներ բևեռներին մոտ գտնվող հողի խորության առաջին մետրում։ 2008 թվականին Ապոլո 15-ի կողմից Երկիր բերված հրաբխային լավայի կտորների ուսումնասիրությունները փոքր քանակությամբ ջուր ցույց տվեցին այդ կտորների մեջ։

 

 

 

Արեգակնային համակարգ

Արեգակնային համակարգ, մոլորակային համակարգ, որը գտնվում է Ծիր Կաթին գալակտիկայի մեջ և բաղկացած է Արեգակից և այլ երկնային մարմիններից, որոնք ձգողությամբ կապում են նրա ութ մոլորակները, նրանց 167 բնական արբանյակները, հինգ գաճաճ մոլորակները (Սերես, Պլուտոն, Հոմեա, Մակեմակե և Էրիս և նրանց վեց բնական արբանյակները) և միլիարդավոր այլ փոքր մարմիններ։ Այս վերջինը բաղկացած է աստերոիդներից, Կոյպերի գոտու մարմիններից, գիսաստղերից, աստղաքարերից և տիեզերական փոշուց։

Արեգակնային համակարգը ձևավորվել է մոտ 4,57 միլիարդ տարի առաջ տիեզերական ձգողականության գազափոշային ամպի կոլապսի ճանապարհով։

Արեգակնային համակարգի օբյեկտների զանգվածի մեծ մասը բաժին է ընկնում Արեգակին, մնացած մասը պարունակվում է ութ համամատաբար մեկուսացված մոլորակներում, որոնք ունեն գրեթե շրջանաձև ուղեծիր և դասավորված են գրեթե հարթ սկավառակի սահմաններում՝ խավարածրի հարթությամբ։

Չորս ամենափոքր ներքին մոլորակներն են Մերկուրին, Վեներան, Երկիրը և Մարսը (նաև կոչվում են երկրային խմբի մոլորակներ), հիմնականում բաղկացած են սիլիկատներից և մետաղներից։ Չորս արտաքին մոլորակներն են՝ Յուպիտերը, Սատուրնը, Ուրանը և Նեպտունը (նաև կոչվում են գազային հսկաներ կամ պարզապես հսկա մոլորակներ), ավելի զանգվածեղ են, քան երկրային խմբի մոլորակները։ Արեգակնային համակարգի ամենամեծ մոլորակներ Յուպիտերն ու Սատուրնը գլխավորապես բաղկացած են ջրածնից և հելիումից, արտաքին ավելի փոքր Ուրանն ու Նեպտուն, ջրածնից և հելիումից բացի պարունակում են նաև մեթան և շմոլ գազ։ Այդպիսի մոլորակները մտնում են առանձին դասի՝ «սառցային հսկաների» մեջ։

Արեգակնային համակարգում կան փոքր մարմիններով զբաղեցված երկու մարմիններ։ Աստերոիդների գոտին, որը գտնվում է Մարսի և Յուպիտերի միջև, կառուցվածքով համընկնում է երկրային համակարգի մոլորակների հետ, քանի որ կազմված է սիլիկատներից և մետաղներից։ Աստերոիդների գոտու խոշորագույն օբյեկտներ են համարվում թզուկ մոլորակ Սերեսը, Պալասը, Վեստան, և Հիգեան։ Նեպտունի ուղեծրից այն կողմ տեղավորված են տրանսնեպտունային մարմինները, որոնցից խոշորագույններն են՝ Պլուտոնը, Սեդնան, Հոմեան, Մակեմակեն, Կվավարը, Օրկը, Էրիսը, բաղկացած սառած ջրից, ամոնիակից և մեթանից։ Արեգակնային համակարգում գոյություն ունեն այլ փոքրագույն մարմինների պոպուլյացիաներ ևս, ինչպիսիք են մոլորակային քվազիարբանյակները և տրոյացիները, մերձերկրյա աստերոիդները, կենտավրոսները, դամոկլոիդները, ինչպես նաև համակարգով տեղափոխվող գիսաստղերը, երկնաքարերը և տիեզերական փոշին։

Արեգակնային քամին (Արեգակից պլազմայի հոսքը) միջաստղային միջավայրում առաջացնում է հելիոսֆերա անվանմամաբ պղպջակ, որը տարածվում է համակարգում մինչև ցրված սկավառակի եզրը։ Օորտի ամպը՝ երկարակյաց գիսաստղի աղբյուրը, կարող է տարածվել մոտավորապես հազար անգամ հելիոսֆերայից այն կողմ։

Կառուցվածք

Արեգակնային համակարգի կենտրոնական օբյեկտն Արեգակն է՝ G2V սպեկտրալ շարքի գլխավոր հաջորդականության աստղը, դեղին թզուկ։ Արեգակի մեջ է կենտրոնացած համակարգի զանգվածի գերակշռող մասը (մոտ 99,866 %)։ Այն իր ձգողականության շնորհիվ պահում է մոլորակները և այլ տիեզերական մարմիններ, որոնք պատկանում են Արեգակնային համակարգին[10]։ Չորս ամենամեծ օբյեկտները՝ գազային հսկաները, զբաղեցնում են մնացած զանգվածի 99 % (ընդ որում, մեծ մասը բաժին է հասնում Յուպիտերին և Սատուրնին՝ մոտ 90 %)։

Արեգակի շուրջը առաջացած մեծ օբյեկտներից շատերը շարժվում են գրեթե մեկ հարթությամբ, որը կոչվում է էկլիպտիկ հարթություն։ Ընդ որում, գիսաստղերը և Կոյպերի գոտու օբյեկտները սովորաբար օժտված են այդ հարթությունների նկատմամբ մեծ թեքության անկյուններով։

Բոլոր մոլորակների և այլ օբյեկտների մեծամասնությունը շարժվում է Արեգակի շուրջը Արեգակի շարժման մի ուղղությամբ (եթե դիտելու լինենք Արեգակի հյուսիսային բևեռից, ապա՝ ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ)։ Կան բացառություններ, օրինակ՝ Գալեա գիսաստղը։ Ամենամեծ անկյունային արագությամբ օժտված է Մերկուրին, որը հասցնում է Արեգակի շուրջը կատարել մեկ ամբողջ պտույտ 88 երկրային օրվա ընթացքում։ Իսկ ամենահեռու գտնվող մոլորակի՝ Նեպտունի պտտման պարբերությունը կազմում է 165 երկրային տարի։

Մոլորակների մեծ մասը պտտվում է իր առանցքի շուրջը՝ Արեգակի շուրջ պտտվելուն զուգահեռ։ Բացառություններ են կազմում Վեներան և Ուրանը, ընդ որում, Ուրանը պտտվում է գրեթե «կողքի վրա պառկած» (առանցքի թեքությունը գրեթե կազմում է 90°)։ Այս պտույտի ցուցադրության համար օգտագործում են հատուկ սարք՝ թելուրիում ։

Արեգակնային համակարգի շատ մոդելներ պայմանականորեն ցույց են տալիս մոլորակների ուղեծրերը հավասար ժամանակամիջոցների ընթացքում, սակայն, իրականում, փոքր բացառությամբ, որքան հեռու է մոլորակը կամ բևեռը Արեգակից, այնքան մեծ է այդ մոլորակի և նախորդ մոլորակի ուղեծրերի միջև հեռավորությունը։ Օրինակ՝ Վեներան գտնվում է Արեգակից մոտ 0.33 ա.մ. ավելի հեռու, քան Մերկուրին, այն դեպքում, երբ Սատուրնը գտնվում է 4.3 ա.մ. ավելի հեռու, քան Յուպիտերը, իսկ Նեպտունը 10.5 ա.մ. ավելի հեռու, քան Ուրանը։ Արվել են փորձեր ուղեծրերի միջև հեռավորությունների որոշման և մոդելավորման համար (Տիցիուս-Բոդեի օրենք)[13], սակայն ոչ մի տեսություն համաշխարհային լայն ճանաչման չի հասել։

Օբյեկտների ուղեծրերը Արեգակի շուրջը նկարագրվում են Կեպլերի օրենքներով։ Այդ օրենքների համաձայն՝ յուրաքանչյուր օբյեկտ շարժվում է էլիպտիկ ուղեծրով, որի կիզակետերից մեկում գտնվում է Արեգակը։ Արեգակին ավելի մոտ գտնվող օբյեկտների (մեծ կիսաառանցքի փոքր չափսեր ունեցողների) համար մեծ է պտտման անկյունային արագությունը, այդ իսկ պատճառով, կարճ է պտտման պարբերությունը (տարի)։ Էլիպտիկ ուղեծրի վրա օբյեկտի հեռավորությունը Արեգակից փոխվում է տարվա ընթացքում։ Ուղեծրի վրա Արեգակին ամենամոտ կետը անվանում են պերիգելիա, իսկ ամենահեռացվածը՝ աֆելիա։ Յուրաքանչյուր օբյեկտ շարժվում է արագ իր պերիգալիայում, իսկ դանդաղ՝ իր աֆելիայում։ Մոլորակների ուղեծրերը մոտ են շրջանագծին, սակայն բազմաթիվ գիսաստղեր, աստերոիդներ և Կոյպերի գոտու օբյեկտներ ունեն լավ ձգված էլիպտիկ ուղեծրեր։

Արեգակնային համակարգի մոլորակներից շատերը ունեն սեփական համակարգեր։ Շատերը շրջապատված են արբանյակներով (արբանյակներից մի քանիսը նույնսիկ գերազանցում են իրենց չափերով անգամ Մերկուրիին)։ Մեծ արբանյակներից շատերը գտնվում են միաժամանակյա շարժման մեջ. նրանց մի կողմը միշտ ուղղված է դեպի մոլորակը։ Չորս խոշորագույն մոլորակները՝ գազային հսկաները, օժտված են նաև օղակներով, փոքր մասնիկների բարակ շերտով, որոնք պտտվում են իրար շատ մոտ ուղեծրերով։

 

Կոորդինատների արեգակնակենտրոն համակարգ

Կոորդինատների արեգակնակենտրոն համակարգ, աստղագիտական կոորդինատների համակարգ։ Կոորդինատների արեգակնակենտրոն համակարգում որոշվում է երկնային մարմինների դիրքը Արեգակի կենտրոնի նկատմամբ։ Գոյություն ունեն արևակենտրոն ուղղանկյուն և ոլորտային կոորդինատների համակարգեր։ Կոորդինատների արեգակնակենտրոն համակարգում որպես հիմնական հարթություն ընդունվում է խավարածրի հարթությունը։

Երկրակենտրոն համակարգ

Երկրակենտրոն համակարգ, հին և միջիև դարերում իշխող ուսմունք, ըստ որի Երկիրն անշարժ է և գտնվում է տիեզերքի կենտրոնում, իսկ երկմային մյուս մարմինները պտտվում են նրա շուրջը։

Փաստեր

Արիստոտելի Երկրակենտրոն համակարգում անշարժ Երկիրը շրջապատված է Լուսնին, Մերկուրիին, Վեներային, Արեգակին, Յուպիտերին և Սատուրնին պատկանող յոթ «երկնքով»։ Ութերորդում գտնվում են աստղերը, իսկ իններորդում՝ «ոգին» կամ «առաջին շարժիչ ուժը»։ Մոլորակների տեսանելի բավական բարդ շարժումը բացատրելու համար Արիստոտելն օգտագործում է Եվդոքսի համակենտրոն պինդ և թափանցիկ ոլորտների համակարգը։