Просмотр структуры веб-сайтов


##################################

"От астрологов до звездолетов", home page           stargaze/Sintro.htm
"Великий магнит Земля",home page                     earthmag/demagint.htm
"Исследование магнитосферы Земли", home page     Education/Intro.html


Caution: This is just an overview of web material
which may be translated into Russian in the future.
None of these files have been translated yet!


##################################


Новые поступления:                                   (22 мая 2002):

"Добро пожаловать в мой мир", собрание разнообразных книг и публикаций
                                   
Outreach/outreach    (Home page)


При создании этих сайтов автор ставил несколько целей

      Во-первых, я постарался людям, не связанным с наукой, дать четкие объяснения и ясные ответы по физике и астрономии, особенно в отношении космоса, который был моей собственной областью исследований.
    Об этих предметах уже написано немало интернет-страниц, но обычно они сложны и только путают читателя. Здесь вы найдете прямые и исчерпывающие ответы, не требующие специальных предварительных знаний.

      Во-вторых, в свое повествоваание я включил множество интересных случаев и примеров из истории науки и техники. Наука всегда была тесно связана с культурой и обществом; исторические нити создают ощущение непрерывности и пробуждают интерес. Для ученых, особенно интересующихся космосом и его исследовааниями, это открывает двери в богатый мир субкультуры, о котором общество лишь едва догадывается.

      Для студентов, которые, возможно, лишь недавно познакомились с наукой, а также для преподавателей я предоставил свежие материалы по физике, астрономии и науках о Земле, включая постоянно обновляемые данные. Большая часть материалов описана на уровне знаний старших классов средней школы, хотя некоторые из них приемлемы и для учащихся средних классов. Часть материалов потребует более серьезной подготовки, соответствующей первым курсам университета. Для тех, кто захочет исследоваать проблему на еще более высоком уровне, мои ресурсы включают расширения и необходимые интернетные ссылки.

      Я физик, находящийся в конце своей длинной карьеры в области космических исследовавний, и тем не менее знакомый с историей науки и многими связями между наукой, технологией, культурой и обществом (личная информация - Education/wstern.html). Мне хорошо известно, что недавним выпускникам школ недостает понимания науки. Причины разнообразны косные и формальные программы, нехватка квалифицированных учителей, перегруженная знаниями память, недостаток новых материалов Но каковы бы ни были причины, пора искать новый, более плодотворный подход.


##################################

Домашние интернет-страницы

Ниже даны URL-адреса моих домашних страниц, каждая из которых содержит ссылки на 30-80 разделов. Их суммарный объем эквивалентен трем книгам.

Настоящий файл должен использоваться совместно с файлами на моем CD или компьютерной директории. У названий файлов опущены начальные части URL, которые не интернете соответствуют http://www.phy6.org/ или http://www-spof.gsfc.nasa.gov/ . Например, чтобы получть доступ к файлу ниже, перейдите к "open page" (но не "open location"), выберите свой диск и затем stargaze/Sintro.htm
.

    На интернете те же файлы можно просмотреть как        http://www.phy6.org/stargaze/Sintro.htm
или
       
http://www-spof.gsfc.nasa.gov/stargaze/Sintro.htm


##################################

URL-адреса:

(1) "От астрологов до звездолетов", home page

            stargaze/Sintro.htm

      Этот самый большой из трех моих разделов. Он включает элементарную астрономию, ньютоновскую механику, Солнце и солнечную физику, а также космические полеты. Кроме того, в нем есть испанский перевод моих текстов, планы 42 уроков, краткий но поный математический курс (алгебра+тригонометрия), руководства для учителей, словарь, временные диаграммы, вопросы и ответы, и другие материалы. Этот курс описан в статье "Using Space to Teach Physics" ("The Physics Teacher", February 1999, p. 102).

Домашняя страници на испанском:
            stargaze/Mintro.htm
Планы уроков:
            stargaze/Lintro.htm
Математический курс:
            stargaze/Smath.htm



(2) " Великий магнит Земля ", home page
            earthmag/demagint.htm

      Этот сайт содержит нематематическое введение в магнетизм Земли, Солнца, планет и межпланетной среды, построенное в хронологическом порядке. Включает испанский перевод (вскоре будет добавлен французский) рукоаодство учителям (в том числе подробные советы по проведению специализированных школьных занятий по наукам о Земле), вопросы и ответы и т.д.

Домашняя страници на испанском:
            earthmag/Mdmagint.htm
Домашняя страници на немецком:
            earthmag/Dmagint.htm
(Французская домашняя страница доступна через английскую)


##################################

(3)
"Исследование магнитосферы Земли", home page
            Education/Intro.html
      Это не-математическая и автономная экспозиция исследований магнитной среды, окружающей Землю моя собственная область интересов. Здесь изложение также построено в хронологическом порядке и включает руководство для учителей, словарь, временные диаграммы, объемный истоорический очерк (на более профессиональном уровне), статью "Рождение радиационного пояса", вопросы и ответы, и др. Эти материала описаны в публикации
"Space Physics for Poets" ("The Physics Teacher", January 1997, N.б, p. 38)

Домашняя страници на испанском:
            Education/MIntro.html



Списки вопросов моих читателей и ответов на них

Вопросы по "Звездолетам":
            stargaze/StarFAQs.htm

Вопросы по "Великому магниту":
            earthmag/magnQ&A1.htm

Вопросы по "Исследованию магнитосферы Земли": ,
            Education/FAQs1.html

Если какие-либо из этих материалов входят в вашу область интересов, пожалуйста, воспользуйтесь этими ссылками. Вы можете также скопировать материалы из сжатых файлов которые также доступны (но требуют обновления). Буду рад вашим замечаниям и предложениям.

Список специализированных интернет-страниц

     Каждая web-подборка может использоваться либо как отдельный непрерывный курс, либо как автономный модуль с соответствующей ссылкой. Помещенный ниже список страниц предназначен для тех, кто предпочитает второй путь и интересуется специфическими предметами Каждый пункт связан с кратким описанием его содержания.

      Хотя это и непоный список, он довольно длинный. Исследуйте его Вы можете сделать неожиданное открытие!

Испанские версии имеют похожие названия, но с заглавными "M" вместо заглавных "S" в качестве первых букв; планы уроков начинаются с "L".

Среди прочего, мои материалы включают:


##################################

 

  1.     Полярная звезда
  2.     Солнечные часы
  3.     Времена года
  4.     Луна
  5.     Широта и долгота
  6.     Календарь
  7.     Круглая Земля
          и история Колумба
  8.     Расстояние до горизонта
  9.     Сонцепция параллакса
  10.     Расстояние до Луны
  11.     Как древние греки
          определяли размеры Солнца и расстояние до него
  12.     Коперник и Галлилей
  13.     Кеплер и его законы
  14.     Свободное падение
  15.     Векторы
  16.     Энергия
  17.     Законы движения Ньютона
  18.     Масса и ее измерение
          в невесомости
  19.     Второй закон Ньютона
  20.     Третий закон Ньютона
  21.     Как возникает электрическое напряжение
          в лаборатории и при грозе
  22.     Закон притяжения Ньютона
  23.     Полет самолета
  24.     Центробежные и центростремительные силы
  25.     Motions in rotating frames of reference
  26.     Парниковый эффект
  27.     Грозы и погода
  28.     Солнце и солнечные пятна
  29.     Что такое цвет?
  30.     Почему свет считается
          "электромагнитной волной"?
  31.     Источники энергии и судьба Солнца и звезд
  32.     Атомные электростанции
        - как они работают
  33.     Ракеты
  34.     История Роберта Годдарда
  35.     Современная история ракетостроения и космических полетов.
  36.     5 видов беспилотных космических кораблей
  37.    Пушки, которые достигают космос.
  38.     Атомная энергия для космических полетов
  39.     Солнечные паруса
  40.     Иоонные ракеты
  41.     Точки Лагранжа устойчивые станции в космосе
  42.     Как космический кораблт набирает скорость  в поле тяготения планет
  43.     История турбины Пелтона
  44.     Ось времени основопо-лагающих астрономических открытий, ньютоновой механики и освоения космоса
  45. Руководство для учителей по использованию материалов курса "От астрологов до звездолетов"
  1.  Курс "От астрологов до звездолетов" и Национальные стандарты научного образования США
  2.     Перечень концепций, историй...
  3.     Задачи
  4.     Краткий курс земного магнетизма для факультативного урока
  5.     Ранняя история знаний о магнетизме
  6.     Труд "De Magnete" Гильберта (1600).
  7.  Магнетизм от Гильберта до 1820 г.
  8.     Как Эрстед установил, что электричество связано с магнетизмом
  9.     Намагниченные камни
  10.       Гаусс и первое магнитное картирование
  11.       Солнечные пятна и магнетизм
  12.     Модель динамо и земной магнетизм
  13.     Современные магнитометры и их использование
  14.     Обращение магнитных полюсов и движение континентов
  15.     Магнетизм в околоземном пространстве
  16.     Магнетизм другиз планет
  17.     Связь электричества и магнетизма
  18.     Магнитные силовые линии
  19.     Электроны
  20.     Плазма
  21.     Флуоресцентная лампа
  22.     Положительно заряженные ионы
  23.     Частицы высоких энергий
  24.     Счетчик Гейгера
  25.     Космические лучи
  26.     Частицы высоких энергий
          во Вселенной
  27.     Солнце, солнечные пятна и их жизненный цикл
  28.     Солнечная корона
  29.     Солнечный ветер
  30.     Точки Лагранжа
  31.     Введение в магнетизм и физику магнитосферы (сводные данные)
  32.     Бумажная модель магнитосферы Земли
  33.     Полярная аврора
  34.     Радиационные пояса
  35.     Линии межпланетного магнитного поля
  36.     Магнитные бури и "Космическая погода"
  37.     Частицы высоких энергий, испускаемые Солнцем
  38.    Эксперимент "Космическая привязь"


##################################

 

(a) От астрологов до звездолетов

  1.     Полярная звезда
               
    stargaze/Spolaris.htm
    Рассказ о созвездиях в окрестности Полярной звезды и флаге штата Аляска            
  2.     Солнечные часы
               
    stargaze/Sundial.htm
    Чертеж модели из бумаги, который можно скопоровать с интернета, распечатать и вырезать. Формулы, расчеты и ссылки по этой теме.
  3.     Времена года
               
    stargaze/Sseason.htm
    Сведения о длительности суток и угловом положении Солнца
  4. Подробнее о солнечном угле:          stargaze/Sunangle.htm
    О вариациях расстояния до Солнца и их возможной связи с ледниковыми периодами: 
    stargaze/Sprecess.htm

  5.     Луна
  6. Орбита и период обращения Луны, а также причины ее странного вращения:       stargaze/Smoon.htm
    Кратеры и поверхность Луны, полеты кораблей Аполлон и их посадки на Луну:
    stargaze/Smoon2.htm

  7.     Широта и долгота

    Понятия широты, долготы и часовых поясов:
    stargaze/Slatlong.htm

    Практическое определение географических координат, иллюстрируемое случаем с Ф.Нансеном
  8.     stargaze/Snavigat.htm

  9.     Календарь

    Юлианский, грегорианский, еврейский (метонический), мусульманский календари, календарь Майа. Курьезы с датами Октябрьской революцией в России (7 ноября) и и днем рождения Дж. Вашингтона.  
    stargaze/Scalend.htm
               
    Подробнее о еврейском календаре и его вавилонских корнях
    stargaze/Sjewcale.htm
  10.     Круглая Земля и история Колумба
               
    stargaze/Scolumb.htm
    Еще древние греки и римляне знали, что Земля круглая, имели представления о ее размере и отмечали, что Индия может быть достигнута при плавании не запад. По сути дела, Колумб неверно понял эту информацию!
  11.     Расстояние до горизонта
               
    stargaze/Shorizon.htm
    Выводится формула для этого расстояния с использованием теоремы Пифагора (Spyth.htm). Рассказ о вершине Пайкс.
  12.     Концепция параллакса
               
    stargaze/Sparalax.htm
    Описание простого метода параллакса для определения расстояний в полевых условиях. Рассказ о первых измерения расстояния до звезд.
  13.     Расстояние до Луны

    Расчеты древнегреческого астронома Аристархуса (250 до р.Х.), который использовал затмение Луны для определения расстояния до нее (полученная оценка - 60 радиусов Земли) 
    stargaze/Shipprc2.htm
               
    Столетие спустя, Гиппархус подтвердил этот результат с помощью солнечного затмения. Рассматривается применение этот метода с использованием аналогичного солнечного затмения 11 августа 1999 г.
    stargaze/Shipparc.htm
  14.     Как древние греки определяли размеры Солнца и расстояние до него
               
    stargaze/Sarist.htm
    Греческий астроном Аристархус пришел к выводу, что Солнце в 20 раз дальше Луны и по диаметру в 10 раз больше Земли (действительные значения около 400 и 100). Убедившись, что Солнце намного больше, он предположил, что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот.
  15.     Коперник и Галиллей
               
    stargaze/Ssolsys.htm
    О загадке движения планет и том, как ее решали при Птолемее и и Копернике
  16.     Кеплер и его законы
               
    stargaze/Skeplaws.htm
    Иистория Тихо и Кеплера, основы законов Кеплера. Представление затмений как конических сечений. Таблица, показывающее соответствие планетарных орбит 3-му закону. История открытия суперновой Тихо, недавно наблюдаемой в рентгеновском диапазоне.
    Вспомогательнй раздел о том, как были определены действительные расстояния в Солнечной системе:            
    stargaze/Sscale.htm
  17. Более подробные сведения о 1-м и 2-м законах Кеплера и орбитах:

                stargaze/Sellipse.htm
                stargaze/Skepl1st.htm
                stargaze/Skepl2nd.htm
                stargaze/Smotion.htm

  18. Свободное падение дод действием силы тяжести
               
    stargaze/Sfall.htm
    Ускоренное движение под действием гравитации и его траектории. Эксперимент Галиллея и история, рассказанная астронавтом Давидом Скоттом об одновременном падении молотка и пера на поверхность Луны
  19.     Векторы
               
    stargaze/Svector.htm
    Перемещение как вектор, приращение скорости и разложение на компоненты. См. также "Полет самолета" (#23) ниже.
  20.     Энергия
               
    stargaze/Senergy.htm
    Интуитивные представления об энергии со многими примерами ее превращения из одной формы в другую. Энергия как плата за каждый физический процесс; теплота "мягкая" валюта в мире энергии.
  21.     Законы движения Ньютона
               
    stargaze/Snewton.htm
    Первая и нескольких страниц, дающая точное и последовательное изложение законов Ньютона начиная с его концепции силы и инерции.
  22.     Масса и ее измерение в невесомости
               
    stargaze/Smass.htm
                stargaze/Sskylab.htm
                stargaze/Smasscom.htm
    Развитие представлений о массе, ее отличие от веса. Это отличие иллюстрируется измерением массы в условиях невесомости на американской космической станции "Скайлаб" (1973). №-й файл описыывает похожие измерения, которые можно повторить в простом эксперименте.
  23.     Второй закон Ньютона
               
    stargaze/Snewt2nd.htm
    Закон иллюстрируется вычислением ускорения ракеты при запуске и сгорании в атммосфере.
  24.     Третий закон Ньютона
               
    stargaze/Snewton3.htm
    Ясное разграничение статической реакции (не включаемой в 3-й закон) от действительных приложений 3-го закона, включая примеры с отдачей ружья, садового пульверизатора, спрыгивания с лодки и балансирования на велосипеде. Оканчивается формулировкой Маха. Еще одна страница посвящена импульсу и его сохранению:   
    stargaze/Smoment.htm
  25.     Как возникает электрическое напряжение в лаборатории и при грозе:
               
    stargaze/Svandgrf.htm
    Использованием генератора Ван де Граафа для иллюстрации сохранения энергии при работе против электрических сил. Высокое напряжение может вызвать молнию, которая имеет такое же происхождение.
  26.     Закон Всемирного тяготения ньютона
               
    stargaze/Sgravity.htm
    Рассказ об истории с ньютоновым яблоком и о том, как Ньютон использовал движение Луны для подтверждение своей догадки.
  27.     Полет самолота
               
    stargaze/Sflight.htm
    Введение в аэродинамику, объяснение действия подъемной силы крыла и работы пропеллера.

    Дополнительный раздел по технике полета (набор высоты, выбор скорости и т.д.):  
    stargaze/Sflight2.htm
  28.     Центробежные и центростремительные силы
               
    stargaze/Sframes2.htm
                stargaze/Sframes2.htm
                stargaze/Sframes3.htm
    Точный вывод уравнений с акцентом на различие между этими силами. A careful derivation, stressing the distinction between the two. 1-й файл содержит описание центростремительной силы с использованием теоремы Пифагора. 2-й и 3-й файлы представляют силы инерции и вращение с появлением центробежной силы.
  29.     Motions in rotating frames of reference
               
    stargaze/Srotfram.htm
    Обсуждение концепции "невесомости" и силы Кориолиса, иллюстрируемое появлением вихревого вращения при урагане и при вытекании воды из сосуда.
  30.     Парниковый эффект
               
    stargaze/Sun1lite.htm
          Прослеживается поток энергии от Солнца до Земли и обратно в космос. Любой неотраженный свет нагревает землю и должен переизлучаться в инфракрасном диапазоне частот. Значительная часть этого тепла переносится атмосферой, что влияет на погоду. Перераспределение энергии усложняется "парниковыми газами" воданым паром, углекислым газом, метаном и озоном которые способны поглащать инфракрасное излучение.
  31.     Грозы и погода
               
    Stargaze/Sweather.htm
          Дополнительные сведерия о переносе тепла с поверхности Земли в космос и движении воздуха, которое создает этот процесс. Значительное количество солнечного тепла уходит на испарение воды и "запасается" в качестве влажности. При грозе эта энергия высвобождается и создает направленные вверх воздушные потоки.
  32.     Солнце и солнечные пятна
               
    stargaze/Sun3mag.htm
          Пятна на Солнце это области интенсивного магнитного поля. Поскольку Солнце состоит из раскаленных газов, его магнетизм не может быть постоянным и образуется при помощи электрических токов процесс, открытый Эрстедом в 1820 г. Мы также открытие 11-летнего солнечного цикла (1843 г.), астрономом-любителем Генрихом Швабе. Магнитные явления в солнечных пятнах приводят к резкому высвобождению энергии и вызывают "магнитные бури" на нашей планете.
  33.     Что такое цвет?
               
    stargaze/Sun4spec.htm
          Для нас цвет это сочетание реакции трех типов глазных рецепторов. Для лабораторных приборов каждая частота обладает своим цветом. Разогретые твердые тела излучают непрерывный спектр цветов, однако корячие газы светятся в узком диапазоне цвета, по которому их можно определлять. Неизвестный цвет, обнаруженный в солнечных лучах, был приписан новому химическому элементу гелию (гелиос=Солнце), который позднее был найден и на Земле.
  34.     Почему свет считается электромагнитной волной?
               
    stargaze/Sun5wave.htm
          Краткое, местами упрощенное введение в этот сложный предмет. Эрстед показал, что электрические токи создают магнетизм; несколко позднее Фарадей установил, что изменение магнитного поля создает токи. Волновое возмущение, перемежающее магнитные и электрические эффекты, способно распространяться в пустом пространстве, но ТОЛЬКО если это пространство способно переносить электрический ток! Максвелл показал, что малая добывка к уравнениям электричества создает возможность такого тока, причем электромагнитная волна должна распространяться со скоростью света. Существуют ли такие волны в природе? Да, как показал Генрих Ггерц в своей лаборатории. В последсствии появилась квантовая теория, показвшая, что свет может быть не толко волной, но и потоком частиц фотонов.
  35.     Источники энергии и судьба Солнца и звезд
               
    stargaze/Sun7enrg.htm
          Описание принципов термоядерной реакции, созздающей энергию Солнца (преобразовавние водорода в гелий в солнечном ядре). Другие ядерные превращения также могут служить источниками энергии, но в конце концов любая звезда расходует свое топливо, коллапсирует и и испускает гравитационную энергию. Продолжительность жизни звезды, а также ее конечных состояний - "белых карликов", нейтронных звезд или "черных дыр" зависит от ее размеров.
  36.     Атомные станции как они работают
               
    stargaze/Snuclear.htm
          Те, кто ознакомился с основными принципами ядерной физики в разделе #31, могут применить эти знания для изучения работы ядерных реакторов и управления ими. Разобраны несколько известных аварий на ядерных электростанциях.
  37.     Ракеты
               
    stargaze/Srocket.htm
          Ракеты используют третий закон Ньютона: они движутся благодаря раскаленной струе газа, выбрасываемой из сопла в направлении, противоположном движению. Полет ракеты может быть описан с помощью закона сохранения импульса, который приводит к тому, что в отсутствии дополнительных факторов центр тяжести системы "ракета-газ" всегда остается на месте.
  38.  

  39.     История Роберта Годдарда
               
    stargaze/Sgoddard.htm
          робер Годдар был активным мечтателем, чье представления о космическом полете впервые сформировалось среди ветвей вишневого дерева в 1899, когда Роберту было 17. В последствии он экспериментально доказал, что коммерческие ракеты имеют лишь 2-процентный коэффициент полезного действия. Годдард увеличил эту величину до 60% с помощью усовершенствованной конструкции реактивного сопла, заимствованной у парового турбины. Он запустил свсою первую ракету в 1926 г., и вся его последующая работа вошла в историю космонавтики.
  40.     Современная история ракетостроения и космических полетов
               
    stargaze/Srockhis.htm
                stargaze/Spacefly.htm
          Исторический обзор развития ракетостроения. История берет свое начало с опытов немецких любителей. Далее ракеты разрабатывались германскими военными и американскими пионерами из "Jet Propulsion Lab", и, по окончании Второй мировой войны, инженерамии учеными из США и Советского Союза, где был запущен первый искуственный спутник Земли, давший старт космическому соперничеству двух великих держав.
  41.         5 типов беспилотных космических кораблей
               
    stargaze/Satell2.htm
                stargaze/Satell3.htm
                stargaze/Satell4.htm
                stargaze/Satell5.htm
                stargaze/Sate ll6.htm
          Беспилотные корабли можно разделить на пять групп: (1) корабли, предназначенные для изучения космоса (например, звезд), (2) корабли, изучающие Землю, (3) спутники для исследоваания околоземной окружающей среды, (4) аппараты для решения практических и коммерческих задач (телекоммуникация), и корабли для исследования других планет. Даны примеры и интернет-ссылки для каждого типа беспилотных кораблей.
  42.     Пушки, которые достигают космос.
               
    stargaze/Smartlet.htm
                stargaze/SSHARP.htm
    В настоящее время разработаны орудия, позволяющие запуска зондов на высоту до 80 миль. В принципе, высота может быть даже больше. Описаны технические приемы, такие, как использоваание сжатого водорода для разгона зондов. Однако ускорение, сопровождаемой запуск аппаратов с помощью орудий, достигает огромных величин.
  43.     Атомная энергия для космических полетов
               
    stargaze/Snucfly.htm
    Процессы ядерного распада позволяют конструировать очень компактнае источники энергии, однако использовать их на космических кораблях сложно. Несмотря на это, в проекте "Орион" в качестве источника энергии рассматривалась ядерная бомба.
  44.     Солнечные паруса
               
    stargaze/Solsail.htm
          После выхода на устойчивую орбиту космический корабль можен получать дополнительное ускорение от давления солнечного ветра, дующего в "солнечный парус". Для реализации этого принципа необходимо разработать достаточно легкие и прочные паруса.
  45.     Ионные ракеты
               
    stargaze/Sionrock.htm
          Другой возможный способ увеличения скорости космического корабля состоит в накоплении солнечной энергии и ее использование в электрическом реактивном двигателе, разгоняющем газ, хранимый на борту корабля. Another way for an orbiting spacecraft to gain more speed is to collect solar energy and use it to power an electric rocket engine, accelerating gas stored on board. Энергия, сообщаемая этому газу, превышает энергию в обычных химических реактивных двигателях. Ионный двигатель был использоваан на корабле "Глубокий космос - 1", позволив ему успешно выйти в межпланетное космическое пространство.
  46.     Точки Лагранжа устойчивые станции в космосе
    .            
    stargaze/Slagrang.htm
                stargaze/Slagrng2.htm
                stargaze/Slagrng3.htm
          В этих точках корабль сохранает постоянное положение по отношению к движущейся Земле. Точка L1, расположенная от нас в четырех расстояний до Луны по направлению к Солнцу, несколько раз использовалась в аппаратами НАСА. Точка L2, расположенная на таком же расстоянии в направлении от Солнца, определяет положение корабля "Microwave Anisotropy Probe" (запущен 6.30.2
    001) и будет использована аппаратом "Next Generation Space Telescope". Точки L4 и L5 также имеют интересное применение. Даны уравнения для определения точек Лагранжа.
  47.     Как космический корабль набирает скорость в поле тяготения планет
               
    stargaze/Stostars.htm
    Космические корабли для изучения планет часто использует их притяжение, а также притяжение Луны, для получения дополнительной энергии. И вполне возможно, что в будущем с этой целью будут использоваться остывшие звезды, что позволит достичь дальний космос.
  48. История турбины Пелтона
               
    stargaze/Spelton.htm
          Лестер Пелтон изобретатель, работавший в период Золотой лихорадки в Калифорнии. Придуманная им турбина с высоким КПД основана на принципе, по которому дальние космические зонды взаимодействуют с движущимися планетами.
  49.  Ось времени основополагающих астрономических открытий, ньютоновой механики и освоения космоса       
  50.     stargaze/Stimelin.htm
          Временная схема истории познания и освоения космоса с гипер-ссылками на текст "От астрологов до звездолетов", совмещенная с осью общего развития культуры и техники.

  51. Руководство для учителей по использованию материалов раздела "От астрологов до звездолетов"
               
    stargaze/Steacher.htm
    Включает описание материалов, задания для учеников, а также полезные педагогические идеи
  52. Курс "От астрологов до звездолетов" и стандарты научного образования в США
  53. Stargaze/Standrds.htm
    Описание соответствие курса национальным стандартам.

  54.     Концепции, истории
               
    stargaze/Sinvent.htm
    Полезный дополнительный материал по каждомуу разделу
  55.     Задачи
               
    stargaze/Sproblem.htm
                stargaze/Sproblm2.htm
    Приведены 72 учебные задачи, разделенные на две группы. Ответы предоставляются по почте. Задачи соответствуют разным уровням подготовки и требуют смекалки. Следующие файлы содержат задачи для "освежения" знаний по алгебре и тригонометрии, соответственно:

                stargaze/Salgeb1A.htm
                stargaze/Strig6.htm
  56. (b) Великий магнит Земля

    Это сайт другого типа, он содержит исторический экскурс в развитие и накопление знаний о магнитном поле Земли. Возможная основа для 3-4 недельного школьного факультативного курса по земному магнетизму и электродинамике.

  57.  Краткий курс земного магнетизма для факультативного урока           
  58.             earthmag/NSTA1A.htm
                earthmag/NSTA1B.htm
                earthmag/NSTA1C.htm
    Текст и иллюстрации для 1-часового урока, представленные автором на конференции Национальной ассоциации по преподаванию научных дисциплин (Балтимор, США, 18 ноября 2000).

          Следующие разделы относятся к сайту, который был создан в честь 400-летия выхода в свет книги Вильяма Гильберта "De Magnete" ("О магните"), опубликованной в Лондоне и положившей начало новой эре в науке.

    1.     Ранняя история знаний о магнетизме
                 
      earthmag/upto1600.htm
      Открытие магнетизма и изобретение компаса древними греками и, независимо от них, в китайцами приблизительно в 1000 г. до н.э. Простые опыты роберта Нормана (1581 г.) показали, что сила, действующая на намагниченную иглу компаса, направлена не горизонтально.
    2. Кника Вильяма Гильберта "De Magnete" (1600).
                 
      earthmag/DMGRev2.htm
                  earthmag/demagrev.htm
                  earthmag/demagadd.htm
      Обзор книги и дополнительные подробности.
    3.             Earthmag/inducemg.htm
      Один из опытов Гильберта, который можно повторить простыми средствами.
                 
      earthmag/lond1600.htm

      Лондон в 1660г: город Гильберта, королевы Елизаветы и Шекспира.

       

    4. Магнетизм от Гильберта да 1820 г.
    5.             earthmag/to1820.htm
      Эдмонт Галлей, чьи именем названа известная комета, руководил экспедицией, позволившей создать первую в мире магнитную карту.

    6.     Связь электричества и магнетизма
                 
      earthmag/oersted.htm
      До случайного открытия датского профессора Эрстеда эектрическтво и магнетизм считались независимыми явлениями. Эрстед не смог до конца понять результаты всоих измерений. Описание простого эксперимента, повторяющего эксперимент Эрстеда.
    7.     Намагниченные камни
                 
      earthmag/lodestn.htm
      Если бы естесственных магнитов не существовало, люди не изобрели бы компас, и Колумб не ссмог бы открыть Америку. Намагниченные минералы встречаются редко и, вероятно, создаются с помощью молний.
    8.     Гаусс и первое магнитное картирование
                 
      earthmag/gauss.htm
      Первое магнитное картирование было произведено по инициативе великого математика и, помимо магнитной карты Земли, привело к изобретению телеграфа. Кроме того, было открыто, что напряженность магнитного поля в направлении с севера на юг постепенно ослабевает (прибл. 5% в столетие). Методы Гаусса используется по сей день.
    9.     Солнечный магнетизм и солнечный цикл.
                 
      Earthmag/sunspots.htm
      Описание дано в №28
                 
      Education/whsun.html
      с ссылками на
                 
      Education/whschwab.html
                  Education/whcarr.html
    10.     Модель динамо и земной магнетизм
                 
      earthmag/dynamos.htm
                  earthmag/dynamos2.htm
      Майкл Фарадей, изобретатель электрогенератора и электродвигателя, также показал, что проводящие жидкости и газы могут создавать в присутсттвии магнитного поля токи которые способны усиливать магнитное поле и даже его создать. Этот механизм может лежать в основе магнитных явлений в солнечных пятнах. Он также может действовать в земном ядре и генерировать геомагнитное.
    11. Современные магнитометры и их использоваание в научной работе
                 
      earthmag/magmeter.htm
      До 1950 г. магнитное поле измерялось с помощбю намагниченных иголок, подвешенных на тонких нитях. В последствии появились электронные магнетометры, один из которых здесь описан. Такие приборы используются на космических аппаратах и находят ряд других применений.
    12.     Обращение магнитных полюсов и движение континентов
                 
      earthmag/reversal.htm
                  earthmag/magnQ&A1.htm#q6
      Когда расплавленная лава застывает, он запоминает направление внешнего магнитного поля. Используя эти даннные, было показано, что в древние времена направление поля бывало противоположным тому, что наблюдается сейчас. Вероятным механизмом этого явдения является магнитное динамо.
    13.     Магнетизм в околоземном пространстве
                 
      earthmag/magspher.htm
      Магнитное влияние Земли распространяется на ближний космос, удерживая радиационные пояса, создавая полярные авроры ("северные сияния") и магнитные бури, свзанные также с деятельностью Солнца.
    14.     Магнетизм других планет
                 
      earthmag/planetmg.htm
      и
                 
      Education/wotherms.html
      Земля не единственная магнитная планета. Космические зонды обнаружили, что гигантские газовае планеты Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун являются магнитами, причем более сильнымии, чем Земля. Особенно интенсивно магнитное поле Юпитера. Венера, космический двойник Земли, не обладает магнитным полем, в отличие от Меркурия и Марса. Даже Луна демонстрирует некоторую поверхностную намагниченность.
    15. (c) Исследование магнитосферы Земли

            Этот образовательный веб-сайт был создан раньше двух моих других сайтов и с несколько иными намерениями рассказать людям, не занимающимся наукой, что такое космические исследования в целом, или, по крайней мере, одна из их важных областей. Информация не включает математики, однако выходит за рамки обычной школьной программы.

            И еще - это краткое введение в теорию магнетизма, электронов и ионов, плазмы и некоторых других концепций современной физики, а также сведения о Солнце и ряде других астрономичесских объектов.

    16.     Связь электричества и магнетизма и ее открытие Эрстедом
                 
      Education/wmfield.html
                  Education/whmfield.html
      Материал аналогичен #53 выше
    17.     Магнитные силовы е линии
                 
      Education/wfldline.html
                  Education/whfldlns.html
      Объяснение того, как силы в магнитном поле могут описываться при помощи карты силовых линий. История Майкла Фарадея. Рассказ о максвелловской концепции магнитных "полей", приводящей к электромагнитной теории света:
                 
      Education/wemwaves.html
    18.     Электроны
                 
      Education/welect.html
                  Education/whelect.html
      Все атомы содержат крошечные частицы, несущие отрицательный заряд. О существования этих частиц электронов догадывались задолго до решающего эксперимента Томпсона (1897 г.). Одно из ранних свидетельств; известное как "Эффект Эдиссона", описавается в этом разделе.
              Если бы ученые узнали об электроне раньше, наши привычные обозначения "положительного" и "отрицательного" зарядов поменялись бы местами. Однако выбор был сделан Франклиным за 150 лет до открытия электрона:
      Education/woppos.html
    19.     Плазма
                 
      Education/wplasma.html
                  Education/whplasma.html
      Плазма это газ, разогретый достаточно сильно для того, чтобы электроны могли оторваться от атомов. Этот газ проводит электрический ток. Большая часть космоса заполнена плазмой, которая также используется во многих технических приложениях. Термин "плазма" исходно относился к жидкой фракции крови, очищенной от кровяных клеток, и получил свое физическое толкование благодаря Ирвингу Лангмюру (1927 г.).
    20.     Флуоресцентная лампа: плазма приносит пользу
                 
      Education/wfluor.html
      Любой, кто считает, что закон Ома всегда управляет прохождением электрического тока, буден удивлен странным поведением плазмы. Пример такого эффекта, а также иллюстрацию "хранения" магнитной энергии, дают флуоресцентные лампы.
    21.     Положительные ионы
                 
      Education/wposion.html
                  Education/whposion.html
      Когда один или более электронов отрываются от атома, он становится положительно заряженным ионом. Такие частицы играют важнуб роль в радиоактивных явлениях, космосе и даже химии
      .
    22.     Частицы высоких энергий
                 
      Education/wenpart1.html
      All about the energy unit "electron volt" (ev) in which particle energies are measured. Particle energies found in nature cover a huge range, from 0.03 ev (molecules at room temperature) to billions and trillions of ev, observed in the cosmic radiation (#70 below).
    23.     Счетчик Гейгера
                 
      Education/wgeiger.html
      Этот прибор один из самых ранних и универсальных детекторов излучения, позволивший впервые обнаружить радиационные пояса Земли.
    24.     Космические лучи
                 
      Education/wcosray.html
      Тонкие "брызги" ионов высоких энергий постоянно поливают Землю из космоса. Эти потоки приходят равномерно по всем направлениям и, как считают астрономы, создаются сверхновыми. Однако многие вопросы в этой области остаются открытыми.
    25.     Частицы высоких энергий во Вселенной
                 
      Education/wenpart2.html
      Космические лучи (см. #70 выше) содержат прямое указание на то, что Вселенная непрерывно передает немалое количество энергии некоторым "элитным" частицам, разгоняемым намного быстрее других частиц. Об этом свидетельствуют радиоволны, вспышки гамма-излучения и другие явления.
    26.     Солнце, солненые пятна и их солнечный цикл.
                 
      Education/wsun.html
                  Education/whsun.html"
      В целом, Солнце гиганская печь, постоянно испускающая энергию в пространство, которая делает возможной жизнь на Земле. Поверхность Солнца имеет также магнитные образовавния, такие, как солнечные пятна, неотъемлемое свойство Солнца. См. также #28 и #56 выше. Знаменитый солнечный цикл был открыт случайно астрономом-любителем, искавшим новую планету. Его отчет содержится здесь:
                 
      Education/whschwab.html
      Об открытии взрывных явлений в области пятен Ричардом Каррингтоном (1859 г.):           
      Education/whcarr.html
    27.     Солнечная корона
                 
      Education/wcorona.html
      Чем дольше от печки, тем прохладнее. Однако это правило не касается внешней оболочки Солнца - короны, температура которой превышает 1,000,000 градусов Цельсия. Короная намного горячее чем видимая поверхность под ней. Почему так происходит, остается загадкой, однако сам эффект очевиден (см. тж. следующий раздел).
    28.     Солнечный ветер
                 
      Education/wsolwind.html
                  Education/whsolwi.html
      Солнечная корона слишком горяча, чтобы силы гравитации могли ее удержать. Она постоянно расширяется по всем направлениям со скоростью примерно 400 км/с. Этот поток, известный как солнечный ветер, выходит за пределы орбит внешних планет, вытягивая их магнитные силовые линии и воздействуя на хвосты комет.
    29.     Точки Лагранжа
                 
      Education/wlagran.html
      Эти точки равновесия в системе Солнце Земля (а также Земля Луна) имеют интересные приложения. См. также #41.
    30. ...и дополнительно о магнитосфере Земли:

    31.     Введение в магнетизм и физику магнитосферы (сводный файл)
                 
      Education/Imagnet.html
      Первый из 8 файлов, которые обобщают информацию этого веб-сайта и предоставляют ссылки на более подробные интернет-страницы.
    32.     Бумажная модель магнитосферы
                 
      Education/wfold.html
      Чертеж 3-мерной складной модели магнитосферы и ее внутренних областей. Скопируйте, распечатайте и сделайте свою модель!
    33.     Полярная аврора
                 
      Education/waurora1.html
                  Education/whaur1.html
      Сереверые сияния над российской тундрой, Канадой и Аляской производятся быстрыми электронами, летящими вдоль силовых линий и сталкивающихся с верхном слоем атмосферы. Ссылки ниже содержат некоторые сведения об этих процессах, более подробная информация в разделе "Иследование магнитосферы Земли"
                 
      Education/wimage.html
                  Education/waurora2.html
    34. 5 ноября 2001 г. авроральные явления, вызванные крупной магнитной бурей,. наблюдались даже в средних широтах (см. #81). Электронная переписка по теме "Аврора над Чикаго":  Education/wnovstrm.html

    35.     Открытие радиационного пояса
                 
      Education/wexp13.html
      Открытие произошло в 1958 г. с помощью американского спутника Эксплорер-3. Опианы детали эттого события на заре американской космонавтики.
    36.     Форма межпланетных магнитных силовых линий.
                 
      Education/wimfproj.html
      Графическоое упражнение, объясняющее, как солнечный ветер вытягивает силовые линии магнитного поля Солнца. Солнечный ветер движется радиально, однако силовые линии остаются прикрепленными к своим источникам на Солнце и формируют туго натянутые спирали. Протоны, порожденные событием на Солнце в 1998 г. и двигавшиеся вдоль силовых линий, достигли спутникаа Вояджер-2 лишь через 6 месяцев своего полета по такой спирали, потребовавшего 10 оборотов вокруг Солнца.
    37.     Магнитные бури и "космическая погода"
                 
      Education/wmagstrm.html
                  Education//weather.html
      Когда облака плазмы, создаваемые ударными волнами в солнечном ветре, достигают Земли, в магнитосферу поступают новые частицы высоких энергий, радиационные пояса увеличиваются, и развивается магнитное возмущение длительностью 1-4 суток. Оно может наносить повреждения спутникам и даже системам энергоснабжения на Земле. Интересный случай такого рода (1991 г.) описан в разделе "Рождение радиационного пояса":    
      Education/wbirthrb.html
      Описание магнитной бури 5 ноября 2001 г. по наблюдениям за состоянием авроры из Чикаго и Вирджинии:
      Education/wnovstrm.html
    38.     Частицы высоких энергий, испускаемые Солнцем
                 
      Education/wsolparthtml
      Вспышки на Солнце, связанные с солнечными пятнами, иногда ускоряют ионы и электроны до огромных скоростей.
    39.     Эксперимент "космическая привязь" (см. также "динамо-эффект" в #57)
                 
      Education/wtether.html
      В 1996 г. с корабля Спейс Шаттл был выпущен 20-километровый "поводок". Скорость корабля должна была использоваться в качестве источника энергии в этом эксперименте, который не был доведен до конца по техническим причинам

Author and Curator:   Dr. David P. Stern
     Mail to Dr.Stern:   david("at" symbol)phy6.org

Russian translation: Dr. Vadim Uritsky (uritsky@geo.phys.spbu.ru)

Last updated 24 July 2001