27.5 Антропный принцип.

Обычно в физике наблюдатель не принимается во внимание. Анализ свойств наблюдаемой Вселенной привёл к выявлению взаимосвязи между существованием наблюдателя и конкретных физических законов.

В существующем мире очень много совпадений и случайных соотношений, без которых невозможно было бы существование Вселенной в наблюдаемом виде. При малом изменении свойств элементарных частиц во Вселенной или никогда бы не образовались звёзды и галактики, или образовались бы сразу сверхмассивные тела, которые начали бы катастрофически коллапсировать.

При нарушении некоторых резонансных соотношений в ядерных реакциях было бы невозможно создание углерода в недрах звёзд или при создании, он сразу бы выгорал в кислород. И в первом и во втором случае не смогла бы развиться углеродная жизнь.

Ф.Хойл пишет, что “Если бы вы хотели образовать углерод и кислород примерно в равных количествах в ходе звёздного нуклеосинтеза, то должны были бы задать два уровня резонансов, причём именно там, где эти уровни и найдены... Здравая интерпретация фактов даёт возможность предположить, что в физике, а также в химии и биологии экспериментировал “сверхинтеллект” и что в природе нет слепых сил, заслуживающих внимания”.

Эти и другие факты привели учёных к созданию антропного принципа.

Слабый антропный принцип: “То, что мы предполагаем наблюдать, должно удовлетворять условиям, необходимым для присутствия человека в качестве наблюдателя” Б.Картер.

Сильный антропный принцип: “Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции мог существовать наблюдатель”.

Этот принцип утверждает, что Вселенная приспособлена для существования жизни и как законы физики, так и начальные условия развития подстраиваются таким образом, чтобы гарантировать появление и эволюцию жизни. Этот принцип совпадает с религиозным мировоззрением, что Бог сотворил мир для человека.

Принцип поставил на научную основу вопрос: почему наш мир устроен таким, каким мы его наблюдаем?

Принцип целесообразности: “Законы физики не только достаточны, но и необходимы для создания и длительного существования основных связанных и устойчивых состояний: атомных ядер, атомов, звёзд и галактик” .

Незначительное изменение численного значения фундаментальных постоянных приводит к радикальному изменению физической структуры Метагалактики. Такая подстройка численного значения фундаментальных постоянных к сложной структуре Метагалактики приводит к необходимости допустить существование многих мини-вселенных с разным набором фундаментальных констант.

28 Наблюдения и практические работы по астрономии в школе.

28.1 Школьные телескопы.

Наиболее распространёнными школьными телескопами являются:

1. Телескоп-рефрактор на экваториальной установке с диаметром объектива 80 мм и фокусным расстоянием 800 мм.

2. Телескоп-рефрактор на азимутальной установке с диаметром объектива 60 мм и фокусным расстоянием 600 мм.

3. Телескоп-рефлектор “Алькор” на азимутальной установке с диаметром главного зеркала 65 мм и фокусным расстоянием 502 мм.

Кроме этого для наблюдений звёздного неба могут быть использованы зрительные трубы и бинокли.

Увеличение телескопа определяется из соотношения:

W = F/f,

где F - фокусное расстояние объектива, f - фокусное расстояние окуляра.

Предельный угол разрешения r характеризует минимальное угловое расстояние между двумя звёздами или деталями поверхности планеты, при котором они видны раздельно.

r = 140”/D,

где D - диаметр объектива.

Проницающая сила телескопа определяется предельной звёздной величиной m видимых в него звёзд в ясную безлунную ночь, которую вычисляют по формуле:

m = 2,1 + 5lgD,

где D - диаметр объектива в миллиметрах.

Школьные телескопы позволяют наблюдать звёзды до 11 - 12 звёздной величины.

Для фотографирования небесных объектов к школьному телескопу - рефрактору можно приспособить с помощью стандартных репродукционых колец зеркальную камеру типа “Зенит”.

Количество колец между объективом и фотоаппаратом подбирают в зависимости от того, какое увеличение нужно получить.

При фотографировании в главном фокусе объектива телескопа, когда объектив фотоаппарата совсем убирают, размеры изображения определяются по формуле:

h = Ftg,

где F - главное фокусное расстояние объектива телескопа,  - видимый угловой диаметр светила в секундах дуги, h - размеры его изображения.

Диаметр диска Луны в школьный 80-мм рефрактор будет равен 7 мм.

При пользовании окулярным увеличением, размеры получаются большими.

Увеличение

n = f/d,

где d - расстояние от объектива фотоаппарата до изображения, которое строится объективом телескопа, f - длина трубки. По формуле линзы получаем:

d = F₁f/(f - F₁),

где F₁ - фокусное расстояние объектива фотоаппарата, обычно равно 5 см.

Размеры изображения на негативе:

h₁ = (f - F₁)h/F₁.

Размеры изображения определяются только количеством колец между объективом и фотоаппаратом, т.е. длиной трубки f.

Если нужно заранее задать увеличение, то длина трубки будет равна:

f = F₁/(n - 1).

C помощью школьного телескопа-рефрактора с фокусным расстоянием F = 800 мм и при длине трубки f = 20 см можно получить на негативе лунный диск размером около 21 мм.

При плохих атмосферных условиях окулярное увеличение оказывается неэффективным.