Perché è buio di notte: una spiegazione scientifica.

Alla domanda perché è buio di notte, sicuramente molti sapranno dare la risposta corretta. Tuttavia, la memoria può deludere tutti. Abbiamo quindi deciso di rinfrescarci la memoria corso scolastico astronomia e allo stesso tempo ricordarti come il giorno segue la notte. Questa conoscenza sarà utile, per alcuni sarà semplicemente interessante mostrare, per così dire, la propria intelligenza di fronte alla società, mentre per altri il bambino crescerà fino all'età del “perché” e farà ogni sorta di domande al quale bisognerà dare risposte che gli siano comprensibili.

Come tutti sanno, la terra è di forma rotonda e ruota attorno al proprio asse. Quando su una metà della terra è chiaro, sull'altra è buio. Il sole può illuminare solo un emisfero. Quindi, per capire perché il giorno segue la notte, è necessario comprendere due processi.

Elaborarne uno. Il nostro pianeta ruota come una trottola e questo avviene senza sosta e a una velocità incredibile. Gli scienziati hanno calcolato che la velocità di rotazione della terra è di 1666 km/h. È a questa velocità che la terra compie un giro completo attorno al proprio asse ogni giorno (24 ore). Non avvertiamo questo movimento perché la superficie terrestre è molto estesa (poco più di 510 milioni di km²).

Processo due. L'unica fonte di luce e calore sulla Terra (e sugli altri otto pianeti) è il Sole, che invia i suoi raggi sui pianeti. Proprio perché la Terra è in continuo movimento, i raggi del sole sempre illuminato angoli diversi globo. Le persone osservano questo fenomeno, ma sembra che il sole si muova attraverso il cielo, ad es. V tempo diverso dislocati in luoghi diversi durante la giornata. Tuttavia, non è il Sole a muoversi, ma la Terra e la luce colpisce un nuovo posto. A poco a poco, durante il giorno, la Terra gira dall'altra parte rispetto al Sole e allo stesso tempo il primo emisfero entra nell'ombra. Quando ciò accade, la luce diminuisce sempre più e alla fine scende la notte. E dalla parte opposta, nel secondo emisfero, arriva il giorno. Ecco come avviene il processo di cambiamento del giorno in notte e della notte in giorno.

Se qualcuno te lo chiede, perché è buio di notte, gli rispondi semplicemente con coraggio che la Terra si è "allontanata" dal Sole.

In effetti, perché il cielo è buio di notte? Prova a rispondere! Si scopre che non puoi semplicemente dire: è buio di notte perché non c'è luce. Questa risposta non è corretta. Anche senza il Sole, il cielo, a quanto pare, “non ha il diritto” di essere buio. Giudica tu stesso.

"DIVIETO" SULL'OSCURITÀ

Questo è il sole. Alcuni sono vicini e quindi luminosi, altri sono inimmaginabilmente distanti da noi, quasi invisibili, o addirittura del tutto inaccessibili ai nostri occhi. Ma ognuno irradia luce. E se le stelle sono innumerevoli, allora tutte insieme danno una quantità infinita di luce. Non importa che individualmente le altre stelle siano invisibili. Poiché ce ne sono infiniti sopra ogni angolo, anche il più piccolo, del cielo, devono fondersi ovunque, creando uno sfondo continuo, scintillante di uno splendore abbagliante, emettendo una quantità infinita di energia radiante. In breve, è prescritto che tutto il cielo abbia una luminosità non inferiore a quella della superficie del Sole. E poiché la luce delle stelle è causata da loro alta temperatura, il cielo deve riversare lo stesso calore insopportabile.

E se è così, allora non dovrebbe esserci posto nel mondo né per né per le persone. La vita è impensabile nella luce e nel calore insopportabili. Qualsiasi foglia, qualsiasi insetto verrebbe immediatamente incenerito in una cosa del genere. La sostanza dei nostri stati abituali – solida, liquida – diventerebbe impossibile. Dovunque farebbe caldo come nelle profondità del sole. Una conclusione inaspettata. E, ovviamente, completamente falso.

La scienza ha cercato di confutarlo per più di cento anni. Sono stati fatti molti tentativi. Forse la luce viene assorbita dal mezzo interstellare: gas, polvere oscura, pianeti freddi, "cadaveri" raffreddati di stelle? No, non importa quanta luce venga assorbita, ce ne sarà comunque una quantità infinita. Il calcolo è semplice: non importa quanto sia grande la proporzione di materia non luminosa, ci sarà comunque una quantità infinita di materia luminosa. Dividi l'infinito a metà, in dieci, cento, mille parti: qualsiasi parte sarà comunque infinitamente grande. Inoltre, gli atomi del mezzo interstellare non “divorano” la luce senza lasciare traccia. Semplicemente lo ingoiano e poi lo “sputano” in un’altra direzione. Si dissipano solo, come se spargessero energia in tutto il mondo.

Allora forse ci sono giganteschi gusci opachi nel nostro universo? Uno degli eroi di Cechov filosofava: "Forse il nostro intero universo è nascosto nel dente cavo di un enorme mostro". E questa “ipotesi”, per quanto seria venga presentata, non risolve il problema, ma lo respinge soltanto. Dopotutto, qualsiasi "cavo", qualsiasi guscio scuro in un mondo infinitamente leggero e caldo si scioglierebbe ed evaporerebbe inevitabilmente.

Resta da fare un'altra ipotesi molto rischiosa: revocare il divieto dell'oscurità notturna abbandonandone la ragione principale: l'infinito stellare. Riconosci che nello spazio infinito dell'universo ci sono solo una "manciata" di stelle e galassie - e tutto andrà a posto, giusto?

No, non così. In tale conclusione c'è un inganno filosofico e una sconsideratezza fisica. Anche il grande classico delle scienze naturali, Isaac Newton, affermava che non può esistere che un numero infinito di stelle. Se ce ne fossero solo una “manciata”, anche se enorme, grazie a loro si unirebbero in un unico gigantesco corpo celeste. Successivamente, però, la fisica apportò una modifica: una “manciata” di stelle non resterebbe unita, ma, al contrario, si disperderebbe nello spazio infinito. E poi l'Universo sarebbe vuoto, praticamente tutta la materia scomparirebbe da esso.

Ma la sostanza c'è! Non importa quanto lontano guardino i telescopi, trovano materia ovunque. Quindi ci sono infinite stelle? Risulta così. Allora perché è ancora buio di notte? Guarda com'è tutto confuso! Cercando di comprendere l'aspetto del cielo, ci siamo persi nella giungla delle contraddizioni, abbiamo affrontato questioni ideologiche e abbiamo toccato il problema più grande della struttura dell'intero Universo: una scienza chiamata cosmologia.

GERARCHIA DEI SISTEMI

Hai ricevuto un compito durante un esame e sei rimasto inorridito dalla sua difficoltà. Ma in documenti d'esame Non è consuetudine porsi problemi irrisolvibili. Ecco perché aggrotti ostinatamente la fronte, pensi dolorosamente e alla fine risolvi il problema! E poi ne cerchi un altro, un terzo e un metodo generale di soluzione. Qualcosa di simile accade in cosmologia. Sapendo che l'enigma dell'oscurità notturna è certamente risolvibile (il cielo è buio!), astronomi, fisici e filosofi sono costantemente alla ricerca di una soluzione. E a poco a poco l'oscurità della notte comincia ad acquisire il diritto di esistere.

Immaginiamo questo: il mondo è infinito, ci sono innumerevoli stelle in esso, ma, tuttavia, la densità della materia nel volume infinito dell'Universo è zero. Impossibile? Si scopre che è possibile. È solo necessario che all'aumentare del volume dello spazio esterno, la densità della materia in esso contenuta diminuisca.

La densità di una sostanza è la massa divisa per il volume. In ogni stella la densità è molto elevata, perché tutto il suo volume è pieno di materia. Ma in un volume che comprende due stelle vicine, la densità media della materia è inferiore (dopo tutto, la materia cosmica tra le stelle non pesa praticamente nulla). La densità della materia nel volume della Galassia è addirittura molto inferiore. Quindi qual è il prossimo passo? Cosa succederebbe se nel caso limite, per un volume infinitamente grande, ottenessimo formalmente una densità di materia pari a zero? Dopotutto, il divieto di oscurità notturna viene revocato! Guardando in lontananza, non vedremo praticamente alcuna sostanza, né luminosa né oscura. E questo nonostante il fatto che ci saranno innumerevoli stelle e altri corpi celesti.

Questa idea costituì la base per i curiosi schemi di posizionamento delle stelle che il cosmologo belga Charlier costruì all'inizio del secolo scorso. Charlier ha preso in prestito la loro caratteristica principale dall'astronomo Lambert del XVIII secolo. Questa caratteristica è la struttura gerarchica del mondo. Corpi celestiali formano sistemi, la cui complessità aumenta con l'aumentare delle dimensioni e la densità media della materia diminuisce. Un mondo organizzato secondo tali regole è completamente libero non solo dal divieto dell'oscurità notturna, ma anche da altri paradossi sorti nella cosmologia.

Un tempo, i piani di Charlier sembravano una rivelazione. Sembravano contenere un indizio sulla struttura dell'Universo. Tuttavia, poi l'entusiasmo si è raffreddato. Non c'erano prove dirette delle idee di Charlier. I suoi sistemi rimanevano solo un'ipotesi. Eppure il lavoro di Charlier è stato molto utile. Ha dimostrato che ci sono vie d'uscita dai vicoli ciechi della cosmologia.

Nel frattempo, la famosa teoria della relatività entrò nell'arena scientifica. Ma leggi di questo nel nostro prossimo articolo.

Perché è buio di notte? Questa domanda infantile apparentemente semplice ha interessato sia famosi ricercatori di astronomia che persone normali.

Ci sono un numero infinito di stelle nel cielo e ognuna di esse è molto più grande del Sole. La potente luce stellare avrebbe dovuto incenerire tutto intorno, ma, stranamente, ciò non accade e ogni notte diventa di nuovo buio.

Ipotesi comuni sull'oscurità notturna

L'astronomo Giovanni Keplero confutò l'infinità dell'Universo, sostenendo erroneamente che le stelle non coprono completamente il cielo. Credeva che di notte diventasse buio a causa dei posti vuoti nel cielo, dove non ci sono assolutamente stelle.

In effetti, numerose stelle sono semplicemente distribuite in modo non uniforme in tutto l'Universo e si trovano a diverse distanze dalla Terra. Pertanto non vediamo tutte le stelle esistenti nel cielo, ma solo quelle situate più vicine al nostro pianeta.

C'erano altre opinioni. Di notte tutti ne vedevano molto stelle più luminose, ma nonostante ciò il cielo notturno rimaneva sempre buio. L'astronomo tedesco Heinrich Olbers definì questo fenomeno un paradosso e nel 1823 avanzò una teoria sull'assorbimento del flusso di luce stellare da parte della polvere cosmica. E solo circa cento anni fa, gli scienziati hanno dimostrato che le nebulose interstellari sono ammassi di galassie e non polvere cosmica.

L'Universo è infinito e il cielo è densamente punteggiato da luminari di diverse dimensioni. Non ci sono luoghi vuoti o bui nel cielo, solo che molte stelle sono infinitamente lontane e quindi invisibili, alcune di esse non possono essere viste nemmeno con un telescopio molto potente.

Spiegazione scientifica per l'oscurità notturna

L’ora del giorno cambia per diversi motivi:

Il Sole ha una forte influenza a causa della sua vicinanza alla Terra;


- La luce delle stelle lontane non può raggiungere il nostro pianeta.

Rotazione della Terra

Ora nessuno contesta il fatto che la Terra abbia la forma di un'enorme palla e ruoti attorno al proprio asse a una velocità vertiginosa nella direzione da ovest a est. Questa rotazione è detta diurna; si ripete con un periodo di un giorno siderale.

Il sole è la stella più vicina a noi

Di tutti i corpi celesti, il Sole è quello più vicino alla Terra. I raggi del sole sono una fonte naturale di calore e luce per più pianeti contemporaneamente. Quando cambia l'ora del giorno, il Sole illumina e riscalda gli angoli opposti del globo.

A causa della rotazione costante della Terra, creiamo l'illusione del Sole che si muove attraverso il cielo. In realtà il Sole è sempre fermo e il nostro pianeta si gira gradualmente verso di esso con il suo lati diversi. Ogni emisfero cade a sua volta nell'ombra, la quantità di luce diminuisce e cala la notte.

Stelle così lontane

Le stelle non scompaiono da nessuna parte; di notte e di giorno sono direttamente sopra le nostre teste. Di giorno non sono visibili perché rientrano nella zona del caldo radiazione solare. Di notte, il Sole è coperto dall'ombra della Terra e le stelle sono molto lontane, la loro luce semplicemente non ha il tempo di raggiungerci.

Pertanto, anche i corpi celesti visibili all'occhio umano si trovano a una distanza di miliardi di anni luce. Per questo motivo di notte diventa buio.

Cosa accadrà alle stelle tra miliardi di anni?

Se in futuro la luce delle stelle invisibili raggiungesse finalmente la Terra, la notte non diventerà ancora più luminosa. A questo punto, le stelle del nostro Universo avranno il tempo di spegnersi e richiederà l'avvicinarsi di altre, più distanti a lungo.


L'Universo non ha confini: alcune stelle volano costantemente verso la Terra, altre si spengono. Pertanto, anche dopo miliardi di anni, nulla cambierà; la luce del giorno sarà sempre sostituita dall’oscurità della notte.

La Terra è un pianeta che ruota attorno al Sole. Si muove anche attorno al proprio asse. Queste svolte sono complesse e non completamente esplorate. Nonostante le difficoltà nel determinare le rotazioni, gli scienziati sono riusciti a stabilire perché di notte è buio.

Dalla Terra, i mondi sembrano ruotare intorno a noi. Se ti alzi ogni giorno nello stesso posto alla stessa ora, puoi vedere come si muovono le stelle nel cielo, come il Sole lo attraversa. In tali momenti, sembra che il nostro pianeta sia il centro dell'universo.

Intorno al sole

Come già accennato, la Terra ruota sempre attorno alla stella più luminosa del nostro sistema solare e allo stesso tempo ruota attorno al proprio asse.

Il pianeta completa una rivoluzione attorno alla stella in trecentosessantacinque giorni e sei ore. Per rendere più conveniente il conteggio delle date, è stato introdotto anno solare, pari a 365 giorni. E una volta ogni quattro anni, quando si sono accumulate ventiquattro ore su sei, si aggiunge un altro giorno. Quest'anno è chiamato "anno bisestile" e a febbraio viene aggiunto un nuovo giorno.

Mentre la Terra ruota attorno alla stella, le stagioni cambiano. A causa del fatto che il pianeta ha un certo angolo di inclinazione - sessantasei gradi e mezzo, si muove spazio. A causa della posizione inclinata luce del sole illumina prima un lato e poi l'altro del pianeta. Quando nell’emisfero occidentale è giorno, nell’emisfero orientale è notte.

Quando i raggi del Sole cadono ad angolo retto sul pianeta, si osservano gli equinozi: il giorno e la notte hanno la stessa lunghezza. Questo evento si verifica due volte l'anno: nei giorni dell'equinozio di primavera (a marzo) e d'autunno (a settembre). L'inizio dell'estate e dell'inverno sono considerati le date in cui il Sole splende sul pianeta dalla massima altezza (in giugno e dicembre).

La rotazione dell'asse terrestre rispetto al Sole

Durante solstizio d'inverno L'asse terrestre è rivolto verso il sole con la sua estremità meridionale. E, di conseguenza, i raggi del sole cadono alle latitudini meridionali. Da questo giorno in poi, sui paralleli a sud dell'equatore, i giorni diventano lunghi e le notti brevi. Il giorno polare inizia a regnare nel circolo polare antartico.

In tutte le parti a nord dell'equatore i giorni sono più brevi delle notti e nel circolo polare artico la notte è profonda.

I circoli polari rappresentano i confini del giorno e della notte polare, che durano da uno a 178 giorni. Durante tutta la notte polare il Sole tramonta sotto l'orizzonte. Durante la giornata polare il Sole splende e non si nasconde dietro l'orizzonte.

Girare su te stesso

La terra ruota su se stessa, compiendo ogni giorno una rivoluzione completa. Il pianeta ruota da est a ovest, quindi il Sole sorge a est e tramonta a ovest.

Le rotazioni del pianeta attorno a sé permettono di capire perché di notte è buio e la luce si nasconde dietro l'orizzonte. È l'apparizione del Sole e la sua discesa che provoca il cambiamento del giorno e della notte.

Allora perché è buio di notte e dov'è la luce a quest'ora? Una parte del pianeta è costantemente rivolta verso il Sole. E da quella parte dove cadono i raggi del sole, si osserva la luce del giorno. Al contrario ( lato oscuro), a cui non arriva la luce, si osserva la notte. Durante la rotazione, la luce solare penetra gradualmente nelle zone che fino a quel momento erano buie, e da quelle dove c'era luce il Sole esce. Dalla Terra, questo fenomeno si osserva sotto forma di tramonto e alba.

La rotazione del pianeta su se stesso, durante la quale espone alternativamente diverse aree ai raggi solari, conta il giorno terrestre e trasforma il giorno in notte. In un momento in cui il sole non splende parte occidentale pianeta, illumina quello orientale. Sulla base di ciò, nella prima parte ci sarà la notte e nell'altra il giorno. Ecco perché di notte è buio.

Rotazione intorno alla galassia

La Terra si trova nel sistema solare, che si trova nella galassia della Via Lattea. Ha ricevuto il suo nome per la sua speciale aspetto: Nel cielo notturno sembra latte versato. Infatti, striscia biancaè una raccolta di milioni di stelle.

La galassia ha una forma a spirale. Secondo i calcoli moderni, il nostro sistema solare si trova più vicino al bordo della galassia, in uno dei suoi bracci. Si muove a spirale attorno al centro della galassia. Secondo i calcoli, una rotazione completa attorno al centro della spirale via Lattea si completa in circa 225 milioni di anni.

Scienziati sulla rotazione galattica

Gli scienziati ritengono che questa rotazione attorno al centro della galassia debba in qualche modo influenzare la nostra esistenza e tutti i pianeti del sistema solare. Tuttavia, non ci sono ancora dati su quali eventi specifici comportino rivoluzioni complete. Ciò è dovuto alla piccola età dell'umanità, stimata in sole decine di migliaia di anni, e gli scienziati hanno effettuato osservazioni serie dello spazio e dei fenomeni che si verificano in esso solo da pochi secoli.

Conclusione

La terra si muove con la nostra sistema solare attorno al centro della nostra galassia. Una rotazione completa richiede circa 225 milioni di anni. Allo stesso tempo, la Terra ruota sempre attorno alla nostra stella. Inoltre, durante la rotazione, il pianeta si allontana o si avvicina. A causa di questo fenomeno, le persone osservano il cambio delle stagioni. La Terra, mentre ruota attorno ad una stella, ruota contemporaneamente attorno al proprio asse da ovest verso est: a causa di questo fenomeno, alla notte segue il giorno.