Как гершель смог выяснить структуру млечного пути?

Уильям Гершель, список научных заслуг которого громаден, первым попытался определить форму и размеры нашей огромной звёздной системы, названной Галактикой — от греческого «галактиос», что означает «млечный». Задача была непростая и чреватая ошибками, поскольку У. Гершель ещё не имел представления о межзвёздной поглощающей материи. В конце концов у него получилась структура наподобие толстой линзы с сильно изрезанными краями, причём Солнце оказалось почти точно в центре Галактики. Хорошо зная, что это не так, воздержимся всё же от критики в адрес великого астронома на современном ему уровне знаний нельзя было достичь большего результата.

Догадка о том, что звёздная система Млечного Пути может быть всего лишь одной из бесчисленного множества подобных систем, была высказана в 1734 году шведским философом Эммануилом Сведенборгом. У. Гершель также предположил, что по крайней мере некоторые светлые туманности, трактуемые в то время как сравнительно близкие к нам протозвездные облака, на деле могут являться очень далекими звёздными скоплениями — галактиками, в которых невозможно рассмотреть
звёзды по отдельности из-за очень большой удалённости до них. В то же время, астрономические наблюдения планетарной туманности NGC 1514, проведённые Гершелем в 1785 году позволили рассмотреть в её центре одиночную звезду, окруженную со всех сторон загадочным туманным веществом, напоминающем рассеянные облака. Таким образом было подтверждено существование подлинных туманностей, находящихся в пределах
нашей Галактики — Млечного Пути. В туманности, как далёкие звёздные системы, после этого было трудно поверить.

Но конечно же, до конца жизни У. Гершель как настоящий учёный сомневался в своих предположениях о природе туманностей и признавал вероятность возможных ошибок в выводах. Хотя даже последующие исследования, в том числе и его сына Джона, который обследовал около пятисот туманностей, в подавляющем большинстве указывали на однозначное существование лишь туманных объектов в истинном смысле, но никак не на галактические объекты представляющие собой огромные звездные скопления.

На самом деле среди наблюдаемых Гершелем туманностей было немало галактик. Проблема заключалась лишь в том, чтобы отождествить их. Величайший астроном Уильям Гершель, имевший в своем распоряжении крупнейшие на своё время телескопы, не смог решить эту
проблему. Всё же не хватало прежде всего оптической силы этих самых телескопов и чувствительности других астрономических инструментов, чтобы провести с достаточной степенью точности спектральный анализ очень неярких туманностей на небе. По-настоящему открытие галактик состоялось только в XX веке…

Відповідь:

Га́зовый разря́д — совокупность процессов, возникающих при протекании электрического тока через газы. Обычно протекание заметного тока становится возможным только после достаточной ионизации газа и образования плазмы.

Ионизация может происходить, в частности, в результате столкновений электронов, ускорившихся в электрическом поле, с атомами или молекулами газа. При этом возникает лавинное размножение числа заряженных частиц, поскольку в процессе ударной ионизации образуются новые электроны, которые тоже после ускорения начинают участвовать в соударениях с атомами, вызывая их ионизацию.

Другой возможной причиной ионизации газа может быть электрическое поле высокой напряжённости (искровой разряд) или высокая температура (дуговой разряд). Для возникновения и поддержания устойчивого газового разряда требуется электрическое поле, так как холодная плазма существует, если электроны приобретают во внешнем поле энергию, достаточную для ионизации атомов, и количество вновь образованных ионов превышает число рекомбинировавших ионов.

Если для существования газового разряда необходима дополнительная ионизация за счёт внешних источников (например, при ионизирующих излучений), то газовый разряд называется несамостоятельным (такие разряды используются в счётчиках Гейгера).

Для осуществления газового разряда применяют как постоянное во времени, так и переменное электрическое поле.

Позначимо кінетичну й потенціальну енергію каменя в момент кидання

енергію Еко й Епо відповідно, а на висоті h - Ек1 й Еп1. Тоді відповідно до  закону збереження енергії: Еко + Епо = Ек1 + Еп1

На висоті h відповідно до умови Ек1 = Еп1. Зважаючи на це, перепишемо  закон збереження енергії в такий б:

Еко + Епо = Ек1 + Еп1 = 2 Еп1

Еко = m ύ0

2/2 Епо = 0 (потенціальна енергія на нульовому рівні)

Еп1 =2mgh Отримаємо: m ύ0  2 /2 + 0 = 2mgh або : ύ0  2 = 4gh

Звідси отримаємо висоту: h = ύ0 2 : 4g

Перевіримо одиниці вимірювання: [ h ] = м2 /с2  :  м/ с2 = м

Обчислимо висоту: h = 100 /4·10 = 2,5 м

Відповідь: h = 2,5 м