Как делается лестница
Как сделать лестницу своими руками
Лестница - это один из основных элементов дизайна интерьера помещения, поэтому при ее проектировании следует уделить внимание не только надежности и функциональности, но и внешнему виду. Прежде чем взяться за изготовление деревянной лестницы своими руками, нужно учесть большое количество факторов, от которых будет зависеть не только ее конструкция, но и размеры.
К таким факторам относится:
- доступная площадь помещения,
- высота,
- максимальная нагрузка, на которую рассчитана лестница,
- удобство использования для проживающих в доме людей.
На сегодняшний день существует огромное количество вариантов исполнения межэтажных лестниц, поэтому выбор подходящей конструкции — занятие достаточно непростое. Основные моменты при изготовлении лестницы своими руками описаны экспертами строительного портала best-stroy.ru.
Выбираем какую лестницу построить
Лестницы могут быть маршевые и винтовые. Конструкция маршевой лестницы достаточно проста и является лучшим выбором, если вы планируете изготовить ее самостоятельно, однако для того, чтобы обеспечить приемлемый уклон и высоту ступенек, требуется немалая площадь. Такая лестница очень удобна в эксплуатации и выдерживает большую нагрузку. По ней можно легко поднимать мебель и прочие крупные предметы на второй этаж, кроме того, она более безопасна, поэтому будет лучшим выбором в том случае, если в доме живут дети или пожилые люди.
Винтовая лестница имеет более сложное устройство. Она используется в условиях ограниченного пространства, когда из-за нехватки площади не получается обеспечить безопасный уклон обыкновенной лестницы. К основным недостаткам можно отнести не слишком удобную конструкцию, которая затрудняет подъем и не позволяет переносить крупногабаритные предметы. Вместе с тем искусно выполненная винтовая лестницы обладает достаточной прочностью и может быть главным элементом интерьера.
Безопасность превыше всего!
Перед тем как приступить к изготовлению лестницы своими руками, необходимо позаботится о ее безопасности. Во-первых, она должна быть прочной и легко выдерживать нагрузку, в несколько раз превышающую вес человека среднего телосложения. Во-вторых, лестница должна быть удобной и эргономичной. В данном случае необходимо уделить большое внимание таким факторам, как высота ступеней, уклон лестницы, а также расположение и форма перил. Ступени должны иметь нескользкое покрытие, а промежутки между балясинами выбираются таким образом, чтобы ребенок не мог протиснуться через них и упасть.
Конструктивные особенности лестниц
В зависимости от способа крепления ступеней маршевые лестницы могут быть на тетивах, косоурах или больцах.
- Лестницы на тетивах имеют две боковые балки, к которым крепятся ступени. Такие белки (тетивы) могут быть изготовлены из металла или дерева. Они могут крепиться к стене или специальным опорам, обеспечивающим высокую прочность всей конструкции.
- Ступени лестниц на косоурах крепятся к балкам, которые располагаются снизу и повторяют геометрию всей конструкции. Такие балки (косоуры) могут быть прямыми или изогнутыми. Прямые косоуры, как правило, имеют зубчатую форму, при этом ступени накладываются на зубцы.
- Лестницы с больцевым соединением ступеней отличаются высокой прочностью, поэтому такая конструкция не требует дополнительных опор и может держаться на двух точках. Ступени крепятся друг к другу при помощи металлических стержней — больцев, что полностью исключает скрип, вызванный трением двух деревянных поверхностей.
Как сделать лестницу своими руками. Выбираем материалы
Для изготовления лестниц чаще всего используется древесина хвойных пород, поскольку она доступна по цене и легко обрабатывается. Лестница из дуба будет более долговечной, однако стоимость такой конструкции увеличится в несколько раз, к тому же обработка этого вида дерева — занятие достаточно трудоемкое и требующее определенных навыков.
Основные этапы изготовления лестницы
Рассмотрим основные принципы изготовления лестницы на примере деревянной конструкции на косоурах. Прежде чем начать проектирование, необходимо уяснить, что любые, даже незначительные ошибки и неточности в расчетах могут привести к серьезным проблемам, которые возникнут при монтаже, поэтому к каждому этапу следует относиться крайне внимательно. Наша будущая лестница будет состоять из трех основных элементов: ступеней, поручней и косоуров. На начальном этапе проектирования нужно выполнить все необходимые расчеты конструкции.
Расчет ширины и высоты ступеней
Для расчетов размеров ступеней обычно используют формулу 2А + Б = 64см, где А — это ширина, а Б — высота. Типичная высота ступеней составляет от 140 до 170мм. Измеряем высоту будущей лестницы и делим на предполагаемое значение высоты ступеней.
Предположим, она составляет 240см, а желаемая высота ступеней — 17см. Делим полученное значение на высоту ступеней 240/16=15 и округляем результат до целой части, следовательно, наша будущая лестница будет состоять из 15 ступеней. Теперь определяем точную высоту ступеней, для этого делим высоту всей лестницы на количество ступеней: 240/15=16см. Ширину находим по формуле, используя значение высоты, получаем 24см. Можно также воспользоваться таблицей.
Выступ (часть ступени, нависающая над подступенком) должен быть не более 3-4см. Чем больше высота подступенка, тем уже сама ступень, однако ее ширина не должна быть меньше высоты. Наиболее оптимальная ширина ступеней должна соответствовать сорок второму размеру обуви (29-30см.)
При расчете лестницы также необходимо учесть расстояние между ступеньками и расположенными над ними объектами (потолком, балками, балконами и т.д.). Она должна быть не менее 1.9-2 метров.
Горизонтальный размер лестницы определяется следующим образом: ширина ступеней умножается на их количество, при этом следует учесть, что в качестве первой ступени служит поверхность пола, поэтому в нашем случае расчет будет выглядеть следующим образом: 13x24=312см.
Если высота лестницы получается достаточно большой, вы можете сделать площадку. Такие площадки рекомендуется делать через 7-8 ступеней. В том случае, когда необходимо спроектировать лестницу с определенным количеством ступеней, можно уменьшить их высоту для того, чтобы сделать площадку.
Изготовление косоуров
В качестве материала для изготовления косоуров можно использовать сосновую доску шириной 40мм. Изготовьте лекало, точно повторяющее размеры профиля ступеней и нанесите разметку на приготовленные доски. Затем выпилите зубцы при помощи ножовки или электрического лобзика. В тех местах, где подступник стыкуется со ступенью, необходимо срезать угол. Сделав один косоур, можно использовать его в качестве шаблона для остальных. Поскольку от косоуров зависит прочность, безопасность и долговечность лестницы, не стоит экономить на их количестве, а также на качестве материала, из которого они изготовлены. Доски должны быть без сучков и каких-либо признаков деятельности насекомых. Продумайте способ крепления косоуров. Для достижения необходимой прочности, как правило, достаточно 3-4 косоуров.
Монтаж ступеней и перил при изготовлении деревянных лестниц своими руками
Ступени могут крепиться как непосредственно к косоурам, так и при помощи дополнительных деревянных элементов — кобылок. Отмерьте и вырежьте из дерева необходимое количество ступеней и подступенек, при этом не забудьте учесть выступ. Ступени крепятся при помощи гвоздей или саморезов.
Конструкция с использованием треугольных кобылок является более надежной. Кобылки крепятся с использованием шкантов, для которых предварительно делаются пазы. Наиболее прочная конструкция получается с использованием кобылок сложной формы, при этом на косоурах делается специальный вырез. Соединение элементов лестницы осуществляется при помощи клея и саморезов.
После того как ступени готовы, к ним можно прикрутить балясины перил. Для того чтобы защитить дерево от влияния разрушающих факторов (сырости, плесени вредных насекомых), на него необходимо нанести лакокрасочное покрытие.
Сделать деревянную лестницу своими руками в принципе не так уж и сложно. Все, что вам для этого понадобится, — это качественная древесина, необходимый инструмент и немного терпения. Перед тем как приступить к работе, тщательно продумайте все нюансы будущей конструкции и несколько раз проверьте предварительные расчеты.
Читайте также:
звезд | Управление научной миссии
Звезды являются наиболее широко известными астрономическими объектами и представляют собой самые фундаментальные строительные блоки галактик. Возраст, распределение и состав звезд в галактике отслеживают историю, динамику и эволюцию этой галактики. Более того, звезды несут ответственность за производство и распространение тяжелых элементов, таких как углерод, азот и кислород, и их характеристики тесно связаны с характеристиками планетных систем, которые могут слиться вокруг них.Следовательно, изучение рождения, жизни и смерти звезд занимает центральное место в области астрономии.
Звездное образование
Звезды рождаются в облаках пыли и разбросаны по большинству галактик. Знакомый пример пылевого облака - туманность Ориона. Турбулентность глубоко внутри этих облаков порождает узлы с достаточной массой, чтобы газ и пыль могли начать схлопываться под действием собственного гравитационного притяжения. Когда облако схлопывается, материал в центре начинает нагреваться.Известная как протозвезда, именно это горячее ядро в центре коллапсирующего облака однажды станет звездой. Трехмерные компьютерные модели звездообразования предсказывают, что вращающиеся облака коллапсирующего газа и пыли могут распасться на две или три капли; это объяснило бы, почему большинство звезд в Млечном Пути спарены или объединены в группы из нескольких звезд.
Мощное звездное извержениеНаблюдения за световым эхом Эта Киля позволяют по-новому взглянуть на поведение мощных массивных звезд, находящихся на грани детонации.
Авторы и права: NOAO, AURA, NSF и Н. Смит (Университет Аризоны)
Когда облако схлопывается, образуется плотное горячее ядро, которое начинает собирать пыль и газ. Не весь этот материал оказывается частью звезды - оставшаяся пыль может стать планетами, астероидами или кометами или может остаться в виде пыли.
В некоторых случаях облако может не сжиматься с постоянной скоростью. В январе 2004 года астроном-любитель Джеймс МакНил обнаружил небольшую туманность, которая неожиданно появилась рядом с туманностью Мессье 78 в созвездии Ориона.Когда наблюдатели по всему миру направили свои инструменты на туманность МакНила, они обнаружили кое-что интересное - ее яркость, похоже, меняется. Наблюдения с помощью рентгеновской обсерватории Чандра НАСА предоставили вероятное объяснение: взаимодействие между магнитным полем молодой звезды и окружающим газом вызывает эпизодическое увеличение яркости.
Звезды основной последовательности
Звезде размером с наше Солнце требуется около 50 миллионов лет, чтобы созреть от начала коллапса до взрослой жизни.Наше Солнце будет оставаться в этой зрелой фазе (на главной последовательности, как показано на диаграмме Герцшпрунга-Рассела) примерно 10 миллиардов лет.
Звезды подпитываются ядерным синтезом водорода с образованием гелия глубоко внутри. Отток энергии из центральных областей звезды обеспечивает давление, необходимое для удержания звезды от коллапса под собственным весом, а также энергию, с помощью которой она светит.
Как показано на диаграмме Герцшпрунга-Рассела, звезды главной последовательности охватывают широкий диапазон яркости и цвета и могут быть классифицированы в соответствии с этими характеристиками.Самые маленькие звезды, известные как красные карлики, могут содержать всего 10% массы Солнца и выделять только 0,01% энергии, слабо светясь при температурах между 3000-4000 К. Несмотря на свою крошечную природу, красные карлики на сегодняшний день являются самыми многочисленными звездами во Вселенной и имеют продолжительность жизни в десятки миллиардов лет.
С другой стороны, самые массивные звезды, известные как гипергиганты, могут быть в 100 или более раз массивнее Солнца и иметь температуру поверхности более 30 000 К.Гипергиганты излучают в сотни тысяч раз больше энергии, чем Солнце, но имеют время жизни всего несколько миллионов лет. Хотя считается, что такие экстремальные звезды, как эти, были обычным явлением в ранней Вселенной, сегодня они чрезвычайно редки - вся галактика Млечный Путь содержит лишь несколько гипергигантов.
Звезды и их судьбы
В целом, чем крупнее звезда, тем короче ее жизнь, хотя все, кроме самых массивных звезд, живут миллиарды лет. Когда звезда расплавляет весь водород в своем ядре, ядерные реакции прекращаются.Лишенное выработки энергии, необходимой для его поддержания, ядро начинает схлопываться само в себя и становится намного горячее. Водород все еще доступен вне ядра, поэтому синтез водорода продолжается в оболочке, окружающей ядро. Все более горячее ядро также выталкивает наружу внешние слои звезды, заставляя их расширяться и охлаждаться, превращая звезду в красного гиганта.
Если звезда достаточно массивна, коллапсирующее ядро может стать достаточно горячим, чтобы поддерживать более экзотические ядерные реакции, которые потребляют гелий и производят множество более тяжелых элементов, вплоть до железа.Однако такие реакции предлагают лишь временную отсрочку. Постепенно внутренние ядерные огни звезды становятся все более нестабильными - иногда яростно горят, а иногда затухают. Эти изменения заставляют звезду пульсировать и сбрасывать свои внешние слои, окутывая себя коконом из газа и пыли. Что будет дальше, зависит от размера ядра.
| Средние звезды становятся белыми карликами Для средних звезд, таких как Солнце, процесс выброса внешних слоев продолжается до тех пор, пока не обнажится ядро звезды.Этот мертвый, но все еще сильно раскаленный звездный пепел называется Белым карликом. Белые карлики размером примерно с нашу Землю, несмотря на массу звезды, когда-то озадачивали астрономов - почему они не разрушились дальше? Какая сила поддерживала массу ядра? Квантовая механика дала объяснение. Давление быстро движущихся электронов удерживает эти звезды от коллапса. Чем массивнее ядро, тем плотнее образуется белый карлик. Таким образом, чем меньше диаметр белого карлика, тем больше его масса! Эти парадоксальные звезды очень распространены - наше собственное Солнце станет белым карликом через миллиарды лет.Белые карлики по своей природе очень тусклые, потому что они такие маленькие и, не имея источника энергии, они уходят в небытие по мере того, как постепенно остывают. Такая судьба ожидает только звезды с массой примерно в 1,4 раза больше массы нашего Солнца. Выше этой массы давление электронов не может поддерживать ядро от дальнейшего коллапса. Такие звезды постигает иная судьба, описанная ниже. | |
| Белые карлики могут стать новыми. Если белый карлик образуется в двойной или кратной звездной системе, он может испытать более насыщенную событиями гибель в качестве новой.Нова в переводе с латыни означает «новый» - новые звезды когда-то считались новыми звездами. Сегодня мы понимаем, что это на самом деле очень старые звезды - белые карлики. Если белый карлик находится достаточно близко к звезде-компаньону, его гравитация может перетаскивать материю - в основном водород - из внешних слоев этой звезды на себя, создавая ее поверхностный слой. Когда на поверхности накопилось достаточно водорода, происходит взрыв ядерного синтеза, в результате чего белый карлик значительно светлеет и изгоняет оставшийся материал. Через несколько дней свечение стихает, и цикл начинается снова.Иногда особенно массивные белые карлики (те, что близки к предельной массе 1,4 солнечной, упомянутой выше) могут наращивать такую массу так, что они коллапсируют и полностью взрываются, становясь так называемой сверхновой. | |
| Сверхновые звезды оставляют за собой нейтронные звезды или черные дыры Звезды главной последовательности более восьми солнечных масс обречены на смерть в результате титанического взрыва, называемого сверхновой. Сверхновая - это не просто большая новая звезда. У новой звезды взрывается только поверхность звезды.В случае сверхновой ядро звезды коллапсирует, а затем взрывается. В массивных звездах сложная серия ядерных реакций приводит к образованию железа в ядре. Получив железо, звезда выжала всю энергию из ядерного синтеза - реакции синтеза, в результате которых образуются элементы тяжелее железа, фактически потребляют энергию, а не производят ее. У звезды больше нет возможности поддерживать собственную массу, и железное ядро разрушается. За считанные секунды ядро сжимается с примерно 5000 миль в поперечнике до всего лишь десятка, а температура поднимается на 100 миллиардов градусов или больше.Внешние слои звезды сначала начинают коллапсировать вместе с ядром, но отскакивают с огромным высвобождением энергии и резко выбрасываются наружу. Сверхновые выделяют почти невообразимое количество энергии. В течение нескольких дней или недель сверхновая звезда может затмить целую галактику. Точно так же при этих взрывах производятся все природные элементы и богатый массив субатомных частиц. В среднем в типичной галактике взрыв сверхновой происходит примерно раз в сто лет.Каждый год в других галактиках обнаруживается от 25 до 50 сверхновых, но большинство из них находятся слишком далеко, чтобы их можно было увидеть без телескопа. | |
| Нейтронные звезды Если коллапсирующее ядро звезды в центре сверхновой содержит от 1,4 до 3 солнечных масс, коллапс продолжается до тех пор, пока электроны и протоны не объединятся, чтобы сформировать нейтроны, образуя нейтронную звезду. Нейтронные звезды невероятно плотны - сравнимы с плотностью атомного ядра.Поскольку она содержит так много массы, упакованной в такой небольшой объем, гравитация на поверхности нейтронной звезды огромна. Подобно звездам Белого карлика, приведенным выше, если нейтронная звезда образуется в системе с несколькими звездами, она может аккрецировать газ, оторвав его от ближайших спутников. Исследователь времени рентгеновского излучения Росси зафиксировал контрольные рентгеновские выбросы газа, закрученного всего в нескольких милях от поверхности нейтронной звезды. Нейтронные звезды также обладают мощными магнитными полями, которые могут ускорять атомные частицы вокруг своих магнитных полюсов, создавая мощные лучи излучения.Эти лучи движутся вокруг, как массивные лучи прожектора, когда звезда вращается. Если такой луч ориентирован так, что он периодически направлен на Землю, мы наблюдаем его как регулярные импульсы излучения, возникающие всякий раз, когда магнитный полюс проходит мимо луча зрения. В этом случае нейтронная звезда известна как пульсар. | |
| Черные дыры Если коллапсировавшее ядро звезды больше трех масс Солнца, оно полностью схлопывается, образуя черную дыру: бесконечно плотный объект, гравитация которого настолько сильна, что ничто не может избежать его непосредственной близости, даже свет.Поскольку наши инструменты предназначены для наблюдения за фотонами, черные дыры можно обнаружить только косвенно. Косвенные наблюдения возможны, потому что гравитационное поле черной дыры настолько мощно, что любой близлежащий материал - часто внешние слои звезды-компаньона - захватывается и втягивается внутрь. По мере того как материя движется по спирали в черную дыру, она образует диск, который нагревается до огромных температур, испуская обильное количество рентгеновских и гамма-лучей, указывающих на присутствие скрытого компаньона. | |
| Из останков возникают новые звезды Пыль и обломки, оставленные новыми и сверхновыми, в конечном итоге смешиваются с окружающим межзвездным газом и пылью, обогащая их тяжелыми элементами и химическими соединениями, образовавшимися во время звездной смерти. В конце концов, эти материалы перерабатываются, обеспечивая строительные блоки для нового поколения звезд и сопутствующих планетных систем. |
Недавние открытия
| Дата | Дискавери |
|---|---|
| 25 июня 2020 | Хаббл наблюдает за «хлопаньем» тени космической летучей мыши (HBC 672) |
| 18 июня 2020 | Новые снимки телескопа Хаббла показывают, что звезды разошлись (NGC 6302 и NGC 7027) |
| 17 июня 2020 | Обнаружен космический младенец, и он великолепен |
| 1 июня 2020 г. | Рентгеновские лучи от новорожденной звезды намекают на самые ранние дни нашего Солнца (HOPS 383) |
| 29 мая 2020 | Литий образуется из взрывающихся звезд |
| 28 мая 2020 | Самые яркие звезды - ключ к сохранению первозданных дисков |
| 22 мая 2020 | Наблюдение за первым сверхъестественным пульсаром |
| 15 мая 2020 | Изменения в двойном аккреционном диске нейтронной звезды во время вспышки |
| 13 мая 2020 | TESS НАСА позволяет провести революционное исследование вызывающих недоумение звездных пульсаций |
| 5 мая 2020 | Астрономы находят подобные Юпитеру облачные полосы на ближайшем коричневом карлике (Лухман 16A и 16B) |
| 13 апреля 2020 | Миссии НАСА помогают выявить силу ударных волн при взрыве новой звезды |
| 9 апреля 2020 | НАСА измеряет скорость ветра на коричневом карлике |
| 20 февраля 2020 | Космический Джекил и Хайд (Terzan 5 CX1) |
| 20 февраля 2020 | XMM-Newton обнаруживает гигантскую вспышку от крошечной звезды (J0331-27) |
| 8 января 2020 | Звезды Златовласки - лучшее место для поиска жизни |
| 6 января 2020 | TESS показывает, что древняя Полярная звезда переживает затмения |
| 6 января 2020 | Древняя Полярная звезда подвергается затмению |
| 5 января 2020 | Великие обсерватории помогают астрономам создать трехмерную визуализацию взорвавшейся звезды |
| 23 декабря 2019 | Скопление звездных снежинок |
| 19 декабря 2019 | Миссия Ферми связывает гамма-ореол соседнего пульсара с загадкой антиматерии (Геминга) |
| 19 декабря 2019 | Спитцер изучает звездную площадку с долгой историей (молекулярное облако Персея) |
| 12 декабря 2019 | Лучшие измерения пульсаров, первая карта поверхности |
| 7 ноября 2019 | NICER зафиксировал рекордную серию рентгеновских снимков |
| 10 октября 2019 | Неуклюжая и неровная смерть звезды (остаток сверхновой Тихо) |
| 30 сентября 2019 | Спитцер видит звездную область, разрывающуюся пузырями |
| 9 сентября 2019 | Хаббл исследует формирование и эволюцию звездных скоплений в большом Магеллановом облаке |
| 19 августа 2019 | Смерть звезды (NGC 2371/2) |
| 12 августа 2019 | Чернильная бездна (NGC 2022) |
| 10 июня 2019 | Взрывоопасная галактика (NGC 4051) |
| 31 мая 2019 | Цефей C и Цефей B |
звезд - факты и информация
Тихое пение Мерцание, мерцание, маленькая звездочка может убаюкивать ребенка, но за пределами земной атмосферы слова не совсем точны. Правильное, хотя и менее успокаивающее, представление могло бы быть таким: Испускать, испускать, гигантский газовый шар .
Звезды - огромные небесные тела, состоящие в основном из водорода и гелия, которые производят свет и тепло из взбалтывающих ядерных кузниц внутри своих ядер. За исключением нашего Солнца, все точки света, которые мы видим на небе, находятся на расстоянии световых лет от Земли.Они являются строительными блоками галактик, которых во Вселенной миллиарды. Невозможно узнать, сколько существует звезд, но по оценкам астрономов, только в нашей галактике Млечный Путь их около 300 миллиардов.
Рождение звезды
Жизненный цикл звезды составляет миллиарды лет. Как правило, чем массивнее звезда, тем короче продолжительность ее жизни.
Рождение происходит внутри водородных пылевых облаков, называемых туманностями.В течение тысяч лет гравитация заставляет карманы плотной материи внутри туманности схлопываться под их собственным весом. Одна из этих сжимающихся масс газа, известная как протозвезда, представляет собой фазу зарождения звезды. Поскольку пыль в туманностях скрывает их, астрономам бывает трудно обнаружить протозвезды.
По мере того, как протозвезда становится меньше, она вращается быстрее из-за сохранения углового момента - по тому же принципу, который заставляет вращающуюся фигуристку ускоряться, когда она тянет за собой руки.Повышение давления приводит к повышению температуры, и за это время звезда входит в так называемую относительно короткую фазу Т Тельца.
Миллионы лет спустя, когда температура ядра поднимается примерно до 27 миллионов градусов по Фаренгейту (15 миллионов градусов по Цельсию), начинается ядерный синтез, воспламеняющий ядро и запускающий следующий - и самый продолжительный - этап жизни звезды, известный как ее основной последовательность.
Большинство звезд в нашей галактике, включая Солнце, относятся к категории звезд главной последовательности.Они существуют в стабильном состоянии ядерного синтеза, превращая водород в гелий и излучающего рентгеновские лучи. Этот процесс излучает огромное количество энергии, сохраняя звезду горячей и яркой.
Все, что блестит
Некоторые звезды светят ярче других. Их яркость является фактором того, сколько энергии они излучают, известной как светимость, и насколько далеко они находятся от Земли. Цвет также может варьироваться от звезды к звезде, потому что их температура не одинакова.Горячие звезды кажутся белыми или синими, а более холодные - оранжевыми или красными.
Нанося эти и другие переменные на график, называемый диаграммой Герцшпрунга-Рассела, астрономы могут классифицировать звезды по группам. Помимо звезд главной последовательности и белых карликов, в другие группы входят карлики, гиганты и сверхгиганты. Сверхгиганты могут иметь радиус в тысячу раз больше, чем у нашего Солнца.
.Действительно ли мы все сделаны из звезд?
Теория о том, что все и вся на Земле содержит крошечные звездные частицы, возникла раньше, чем популярная песня Моби 2002 года «Мы все сделаны из звезд».
В начале 1980-х астроном Карл Саган вел и рассказал 13-серийный телесериал под названием «Космос», который транслировался по PBS. В шоу Саган подробно объяснил многие темы, связанные с наукой, включая историю Земли, эволюцию, происхождение жизни и Солнечную систему.
«Мы - способ познания Вселенной.Какая-то часть нашего существа знает, откуда мы пришли. Мы очень хотим вернуться. И мы можем, потому что космос тоже внутри нас. «Мы сделаны из звездного материала», - сказал Саган в одном из эпизодов.
Его заявление резюмирует тот факт, что атомы углерода, азота и кислорода в наших телах, а также атомы всех других тяжелых элементов были созданы в предыдущей серии. поколения звезд более 4,5 миллиарда лет назад. Поскольку люди и все остальные животные, а также большая часть материи на Земле содержат эти элементы, мы буквально сделаны из звездного вещества, - сказал Крис Импи, профессор астрономии в Университете Аризоны.
«Все органические вещества, содержащие углерод, изначально образовывались в звездах», - сказал Импи «Маленьким загадкам жизни». «Вселенная изначально была водородом и гелием, а углерод образовался впоследствии, в течение миллиардов лет».
Как звездное вещество попало на Землю
Когда он исчерпал запас водорода, он может умереть в результате сильного взрыва, называемого новой звездой. Согласно «Сверхновой» (World Book, Inc.) взрыв массивной звезды, называемой сверхновой, может быть в миллиарды раз ярче Солнца., 2005). Такой звездный взрыв выбрасывает в космос большое облако пыли и газа, причем количество и состав выбрасываемого материала варьируются в зависимости от типа сверхновой.
Сверхновая достигает пика яркости через несколько дней после того, как она впервые возникла, за это время она может затмить целую галактику звезд. Затем мертвая звезда продолжает интенсивно светить в течение нескольких недель, прежде чем постепенно исчезнет из поля зрения, согласно «Сверхновой».
Вещество сверхновой в конечном итоге рассеивается по межзвездному пространству.Согласно «Космическим столкновениям: Атлас сливающихся галактик Хаббла» (Springer, 2009), самые старые звезды почти полностью состояли из водорода и гелия, а кислород и остальные тяжелые элементы во Вселенной позже возникли в результате взрывов сверхновых.
«Это хорошо проверенная теория», - сказал Импи. «Мы знаем, что звезды создают тяжелые элементы, и в конце своей жизни они выбрасывают газ в среду между звездами, чтобы он мог быть частью последующих звезд и планет (и людей)».
Космические связи
Итак, вся жизнь на Земле и атомы в наших телах были созданы в топке давно умерших звезд, сказал он.
В 2002 году музыкальный исполнитель Моби выпустил «We Are All Made of Stars», объяснив в интервью для прессы, что его тексты были вдохновлены квантовой физикой. «На базовом квантовом уровне вся материя во Вселенной состоит из звездной пыли», - сказал он.
Совсем недавно Symphony of Science, художественный проект, возглавляемый Джоном Босвеллом и призванный передать научные знания с помощью музыкальных ремиксов, выпустил «We Are All Connected». В песне использован отрывок с прокламацией Сагана «Мы сделаны из звездных вещей», созданный в песне с помощью программы Auto-Tune.
Есть вопросы? Отправьте его по электронной почте в Life's Little Mysteries, и мы постараемся ответить на него. Из-за большого количества вопросов мы, к сожалению, не можем ответить индивидуально, но мы опубликуем ответы на самые интригующие вопросы, так что вернитесь в ближайшее время.
.звезд главной последовательности: определение и жизненный цикл
Звезды главной последовательности объединяют атомы водорода, образуя атомы гелия в своих ядрах. Около 90 процентов звезд во Вселенной, включая Солнце, являются звездами главной последовательности. Эти звезды могут иметь массу от одной десятой массы Солнца до 200 раз массивнее.
Звезды начинают свою жизнь как облака пыли и газа. Гравитация сближает эти облака. Формируется маленькая протозвезда, питаемая разрушающимся материалом. Протозвезды часто образуются в плотно упакованных облаках газа, и их бывает сложно обнаружить.
«Природа не образует звезды изолированно», - говорится в заявлении Марка Морриса из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLS). «Он формирует их скоплениями из натальных облаков, которые разрушаются под действием собственной гравитации».
Меньшие тела - с массой менее 0,08 солнечной - не могут достичь стадии ядерного синтеза в своем ядре. Вместо этого они становятся коричневыми карликами, звездами, которые никогда не загораются. Но если тело имеет достаточную массу, коллапсирующий газ и пыль горит сильнее и в конечном итоге достигает температуры, достаточной для превращения водорода в гелий.Звезда включается и становится звездой главной последовательности, работающей на синтезе водорода. Термоядерный синтез производит внешнее давление, которое уравновешивается внутренним давлением, вызванным гравитацией, стабилизируя звезду.
Продолжительность жизни звезды главной последовательности зависит от ее массы. У звезды с большей массой может быть больше материала, но она прожигает его быстрее из-за более высоких температур ядра, вызванных большими гравитационными силами. В то время как Солнце проведет около 10 миллиардов лет на главной последовательности, звезда в 10 раз массивнее будет оставаться там всего 20 миллионов лет.Красный карлик, который вдвое меньше Солнца, может просуществовать от 80 до 100 миллиардов лет, что намного больше возраста Вселенной, составляющего 13,8 миллиарда лет. (Эта долгая жизнь - одна из причин, по которой красные карлики считаются хорошими источниками жизни на планетах, поскольку они стабильны в течение столь долгого времени.)
Яркая сияющая звезда
Более 2000 лет назад греческий астроном Гиппарх был первым, кто составил каталог звезд в зависимости от их яркости, по словам Дэйва Ротштейна, который участвовал в веб-сайте Корнельского университета «Спроси астронома» в 2003 году.
«В основном, он смотрел на звезды на небе и классифицировал их по тому, насколько яркими они кажутся - самые яркие звезды были« величиной 1 », следующие по яркости были« величиной 2 »и т. Д., Вплоть до« величины 6 », которые были самыми слабыми звездами, которые он мог видеть », - писал Ротштейн.
Современные приборы улучшили измерения яркости, сделав их более точными.
В начале 20 века астрономы поняли, что масса звезды связана с ее светимостью или количеством света, которое она производит.Оба они связаны с температурой звезды. Звезды в 10 раз массивнее Солнца светятся в тысячу раз сильнее.
Масса и светимость звезды также связаны с ее цветом. Более массивные звезды горячее и голубее, а менее массивные звезды холоднее и имеют красноватый оттенок. Солнце находится между спектром, так как оно имеет более желтоватый оттенок.
«Температура поверхности звезды определяет цвет излучаемого ею света», согласно всемирной обсерватории Лас-Кумбрес.«Голубые звезды горячее желтых звезд, которые горячее красных звезд».
Это понимание привело к созданию графика, известного как диаграмма Герцшпрунга-Рассела (H-R), графика звезд на основе их яркости и цвета (который, в свою очередь, показывает их температуру). Большинство звезд лежат на линии, известной как «главная последовательность», которая проходит от верхнего левого угла (где горячие звезды ярче) до нижнего правого угла (где холодные звезды имеют тенденцию тускнеть). [Видео: Построение диаграммы Герцшпрунга-Рассела (сайт Хаббла)]
Когда звезды уходят,
В конце концов, звезда главной последовательности прожигает водород в своем ядре, достигая конца своего жизненного цикла.На этом этапе он покидает основную последовательность.
Звезды меньше четверти массы Солнца коллапсируют прямо в белые карлики. Белые карлики больше не сжигают термоядерный синтез в своем центре, но они по-прежнему излучают тепло. В конце концов, белые карлики должны остыть до черных карликов, но черные карлики - это только теоретическое понятие; Вселенная еще недостаточно стара, чтобы первые белые карлики могли достаточно остыть и совершить переход.
Более крупные звезды обнаруживают, что их внешние слои схлопываются внутрь до тех пор, пока температура не станет достаточно высокой для превращения гелия в углерод.Затем давление термоядерного синтеза обеспечивает толчок наружу, который расширяет звезду в несколько раз больше, чем ее первоначальный размер, образуя красный гигант. Новая звезда намного тусклее, чем была в качестве звезды главной последовательности. В конце концов, Солнце превратится в красного гиганта, но не волнуйтесь - пока этого не произойдет.
«Примерно через пять миллиардов лет, после того как Солнце превратится в красного гиганта и сожжет Землю дотла, оно выбросит свою красивую туманность и затем исчезнет как белый карлик», - Говард Бонд из Космического телескопа. Об этом говорится в заявлении Института науки в Мэриленде.
Если масса исходной звезды в 10 раз превышает массу Солнца, она прожигает свой материал в течение 100 миллионов лет и коллапсирует в сверхплотный белый карлик. Более массивные звезды взрываются насильственной смертью сверхновой, извергая более тяжелые элементы, сформированные в их ядре, по всей галактике. Оставшееся ядро может образовывать нейтронную звезду, компактный объект, который может принимать различные формы.
Длительное время жизни красных карликов означает, что даже те, которые образовались вскоре после Большого взрыва, все еще существуют.В конце концов, однако, эти маломассивные тела прожигают водород. Они станут тусклее и прохладнее, и в конце концов погаснет свет.
Следуйте за Нолой Тейлор Редд в @NolaTRedd, Facebook или Google+. Следуйте за нами в @Spacedotcom, Facebook или Google+.
.
