Астрономия и небо
Фазы Луны, затмения, звёзды, космология, реликтовое излучение и специальная теория относительности
- НовоеШкольные
Часы света и замедление времени
Двое световых часов — покоящиеся и движущиеся со скоростью v = βc: зигзаг фотона даёт T = γT₀, где γ = 1/√(1 − β²).
- НовоеШкольные
Сокращение длины
Линейка собственной длины L₀ пролетает мимо лаборатории: L = L₀/γ только вдоль движения; тот же множитель объясняет мюоны космических лучей.
- НовоеУниверситет / научные
Диаграмма Минковского
Диаграмма (x, ct): преобразование Лоренца наклоняет оси (x′, ct′) к световому конусу; интервал Δs² = (cΔt)² − (Δx)².
- НовоеУниверситет / научные
Релятивистский эффект Доплера
f_obs = f₀ √(1 − β²) / (1 − β cos θ); волновые фронты и поперечный красный сдвиг f₀/γ при θ = 90°.
- НовоеУниверситет / научные
Релятивистская связь энергии и импульса
E² = (pc)² + (mc²)²: гипербола массы, ньютоновский предел и ультрарелятивистская асимптота E = pc.
- НовоеУниверситет / научные
Порог рождения пар
Каналы γ → e⁺e⁻: Бете–Гайтлер (порог 1,022 МэВ), триплет и процесс Брейта–Уилера; кривая сечения σ(E_γ).
- НовоеУниверситет / научные
Спектр мощности реликтового излучения
D_ℓ по мультиполю ℓ: акустические пики, плато Сакса–Вольфа и затухание Силка в учебной модели ΛCDM.
- НовоеУниверситет / научные
Первичный нуклеосинтез
Обилия H, ⁴He, D, ³He и ⁷Li от температуры: вымораживание слабого взаимодействия, дейтериевое узкое место, Y_p ≈ 0,245.
- НовоеУниверситет / научные
Электромагнитный каскад (модель Хайтлера)
Ветвление γ → e⁺e⁻ и тормозное излучение на радиационной длине X₀; N_max ≈ E₀/E_c, t_max ≈ log₂(E₀/E_c).
- НовоеУниверситет / научные
Тормозное и синхротронное излучение
Полярная диаграмма dP/dΩ: a ∥ v (тормозное) и a ⊥ v (синхротрон); при β → 1 конус сжимается до ~1/γ.
- НовоеШкольные
Фазы Венеры (Галилей)
Гелиоцентрическая геометрия фаз Венеры: у верхнего соединения почти полный, но мелкий диск; у нижнего — крупный серп. Вставка — вид с Земли.
- НовоеШкольные
Аберрация света
Годичная аберрация Брэдли: наклон трубы v/c ~ 10⁻⁴; амплитуда ~20,5″ — не параллакс.
- НовоеШкольные
Циклы Миланковича
Эксцентриситет, наклон оси и прецессия задают учебную кривую инсоляции высоких широт и ритм ледниковых циклов.
- НовоеШкольные
Кривые блеска сверхновых
Схема Ia (рост и спад) против II-P (плато); сверхновые Ia как стандартные свечи.
- НовоеШкольные
Видимая и абсолютная звёздная величина
m = M + 5 log₁₀(d/10 пк); модуль расстояния; отношения потоков.
- НовоеШкольные
Орбитально-вращательный резонанс
Луна 1:1 и Меркурий 3:2 — схематичные анимации синхронного и резонансного вращения.
- НовоеШкольные
Пульсар как маяк
Нейтронная звезда с наклонённой магнитной осью посылает узкий конус излучения; когда конус пересекает Землю, видны импульсы. Меняются пер…
- НовоеДети
Метеорный поток и радиант
Земля пересекает рой частиц вдоль орбиты кометы; следы метеоров расходятся из радианта на условном звёздном поле.
- НовоеУниверситет / научные
Космологическое расширение (модель Фридмана)
Плоская модель Фридмана с веществом и космологической постоянной: масштабный фактор a(t), красное смещение z, горизонт частиц χ и хабблов…
- НовоеУниверситет / научные
Диаграмма Хаббла (сверхновые Ia)
Видимая звёздная величина стандартизованных сверхновых типа Ia как функция красного смещения z. Модуль расстояния в плоской ΛCDM; подгонк…
- НовоеУниверситет / научные
Формула Саха (рекомбинация водорода)
Для чистого водорода в равновесии формула Саха задаёт n_p n_e / n_H и долю ионизации X(T). В разреженном газе переход лежит около 3000 K.
- НовоеУниверситет / научные
Предел Чандрасекара
Зависимость масса–радиус белого карлика для политропы n = 3/2. Ультрарелятивистский предел n = 3 задаёт масштаб массы около 1,44 M☉.
- НовоеУниверситет / научные
Нейтронная звезда: уравнение ТОВ
Гидростатическое равновесие в ОТО для политроп n = 1 и n = 3/2. Учебная кривая масса–радиус с максимумом около 2 M☉.
- НовоеШкольные
Кривая вращения галактики
Окружная скорость v(r): кеплеровский спад против почти плоской кривой. Ползунок учебного гало — мотивация тёмной материи.
- НовоеШкольные
Эволюция звезды
От молекулярного облака через главную последовательность к гиганту или сверхновой; остаток — белый карлик, нейтронная звезда или чёрная д…
- НовоеШкольные
Метод лучевых скоростей
Полуамплитуда K из масс и периода; синусоидальная лучевая скорость V_r(t). Из спектров измеряют комбинацию M sin i.
- НовоеШкольные
Транзит экзопланеты (кривая блеска)
Планета перекрывает равномерный диск звезды: глубина ~ (R_p/R_*)², форма зависит от прицельного параметра b и периода.
- НовоеШкольные
Транзит экзопланеты (потемнение к краю)
Квадратичное потемнение диска (u₁, u₂); поток F(t) интегрируется по сетке. Заготовка «как TESS» рядом с равномерным диском.
- НовоеУниверситет / научные
Сфера Хилла
Радиус сферы Хилла r_H ≈ a (m/3M)^{1/3}: область, где тяготение планеты сильнее прилива звезды. Схема орбиты и r_H от масс и большой полу…
- НовоеШкольные
Измерение скорости света
Оценка c ≈ 2D/Δt по пути туда и обратно. Схема опыта; контекст методов Физо (зубчатое колесо) и Фуко (вращающееся зеркало).
- НовоеУниверситет / научные
GPS и теория относительности
Релятивистский уход бортовых часов: слабополевая поправка ОТО и кинематическая поправка СТО от высоты и орбитальной скорости.
- НовоеШкольные
Кривая удельной энергии связи
Качественная зависимость B/A от массового числа A: железный пик, синтез лёгких ядер и деление тяжёлых.
- НовоеШкольные
Времена года и наклон оси
Ось Земли наклонена примерно на 23,4° к перпендикуляру к эклиптике. Склонение Солнца по дню года и высота Солнца в полдень на заданной ши…
- НовоеШкольные
Однослойная климатическая модель
Постоянная Солнца S, альбедо α и излучательная способность ε: эффективная температура и температура поверхности из баланса серого слоя.
- НовоеШкольные
Фазы Луны
Взаимное расположение Солнца, Земли и Луны и синодический месяц. Освещённая доля определяется фазовым углом.
- НовоеШкольные
Солнечное затмение
Луна между Солнцем и Землёй: угловые размеры дисков, конусы тени и полутени, наклон орбиты к эклиптике.
- НовоеШкольные
Геометрия лунного затмения
Солнце, Земля и Луна: тень Земли на Луне; полное, частное и полутеневое затмения (схема).
- НовоеШкольные
Приливный захват Луны
Синхронное вращение: к Земле всегда обращено одно и то же полушарие Луны.
- НовоеШкольные
Попятное движение Марса
Земля обгоняет Марс: видимая петля попятного движения на фоне звёзд (схематично).
- НовоеШкольные
Звёздные и солнечные сутки
Солнечные сутки длиннее звёздных примерно на 4 минуты: за оборот Земля ещё смещается по орбите.
- НовоеШкольные
Прецессия земной оси
Ось Земли медленно описывает конус; цикл ≈ 26 тыс. лет меняет полярную звезду (схематично).
- НовоеШкольные
Эклиптика и зодиакальный пояс
Небесный экватор и эклиптика, наклон эклиптики, годовое движение Солнца (знаки как карта неба, не астрология).
- НовоеШкольные
Диаграмма Герцшпрунга–Рассела
Схематические области диаграммы; перетащите звезду: главная последовательность, гиганты, белые карлики.
- НовоеШкольные
Эволюционный трек на диаграмме Герцшпрунга–Рассела
Схематический путь звезды ≈ 1 M☉ (Z = 0,02): главная последовательность, красный гигант, горизонтальная ветвь, асимптотическая гигантская…
- НовоеШкольные
Спектральные линии и эффект Доплера
Линии поглощения на континууме смещаются с лучевой скоростью (Δλ/λ ≈ v/c).
- НовоеУниверситет / научные
Космическая лестница расстояний
Логарифмическая шкала: параллакс, стандартные свечи и поток Хаббла как ступени лестницы.
- НовоеУниверситет / научные
Тень чёрной дыры
Силуэт и стилизованное кольцо; Rₛ растёт с массой — не полное трассирование лучей в ОТО.
- НовоеШкольные
Атмосферная рефракция на закате
Геометрический и видимый горизонт: подъём солнечного диска в модели слоистой атмосферы.
- НовоеШкольные
Орбита кометы, кома и хвосты
Эксцентричная орбита, яркость комы у Солнца, ионный и пылевой хвосты, переключатель солнечного ветра.
- НовоеДети
Полярное сияние
Многослойные синусоидальные завесы; оттенок и дрейф — только визуализация, не физика ионосферы.
- НовоеШкольные
Звёздный параллакс
Орбита Земли против кажущегося смещения ближней звезды; π = 1/d (пк) в угловых секундах, с преувеличением.