Абсолютная величина – яркость звезды при наблюдении с расстояния точно в 10 парсек.
Альфа-частица – «частица», состоящая из двух протонов и двух нейтронов, связанных друг с другом настолько плотно, что во многих случаях они ведут себя как единый объект. Идентична ядру атома гелия.
Антиматерия – форма материи, ключевые свойства которой (например, электрический заряд) противоположны таковым у привычного нам вещества. Так, положительно заряженный позитрон представляет собой античастицу – аналог отрицательно заряженного электрона.
Антропный принцип – идея о том, что существование жизни во Вселенной (в особенности человека) способно наложить ограничения на особенности ее функционирования и развития до нынешнего состояния.
Атом – самый маленький компонент привычной нам материи, участвующий в химических реакциях. Все элементы, такие как кислород или железо, состоят из специфических атомов; каждый из них состоит из расположенного в центре сравнительно небольшого ядра, окруженного облаком электронов.
Барионная материя – термин, обозначающий материю, состоящую из протонов, нейтронов и электронов и аналогичную привычной нам земной. Строго говоря, электроны не относятся к барионам, и их масса очень мала в сравнении с массой протонов и нейтронов.
Белый карлик – один из типов «мертвых» звезд. Солнце в конце жизненного цикла превратится в белого карлика размером примерно с нынешнюю Землю. Один кубический сантиметр вещества белого карлика весит около тонны.
Временная шкала Кельвина – Гельмгольца – период времени, в течение которого звезда, подобная Солнцу, может продолжать излучать энергию за счет медленного сжатия под собственным весом, составляет около 20–30 млн лет. В середине XIX века астрономы и физики задумались, каким образом Солнце поддерживает внутреннюю температуру стабильной. Они поняли, что если оно состояло бы из угля, горящего в атмосфере чистого кислорода, то сгорело бы целиком менее чем за 100 тысяч лет, и заподозрили, имея геологические основания, что Земля обогревается Солнцем намного дольше. Герман Гельмгольц (Германия) и Уильям Томсон, и позднее лорд Кельвин (Великобритания), независимо друг от друга пришли к одному и тому же решению проблемы, показав, что просто за счет постепенного сжатия Солнце могло бы светить с нынешней яркостью на протяжении нескольких десятков миллионов лет, превращая энергию гравитации в тепло.
Галактика – крупный космический конгломерат звезд, содержащий порой сотни миллиардов объектов, подобных Солнцу. Применительно к нашей Галактике Млечный Путь слово иногда пишется с заглавной буквы – Галактика.
Гравитация, или сила всемирного тяготения, – сила, заставляющая материальные объекты притягиваться друг к другу. Так, например, Земля притягивает наши тела, но и наши тела тоже притягивают Землю. Альберт Эйнштейн объяснил действие гравитации через общую теорию относительности.
Двойная система, или двойная звезда, – пара звезд, вращающихся друг вокруг друга.
Дейтерий – «тяжелый» водород, ядро каждого атома в котором состоит из одного протона и одного нейтрона.
Дисковая галактика – система из сотен миллиардов звезд, оформленная в виде плоского диска и часто (но не всегда) имеющая спиральную структуру. Наш Млечный Путь представляет собой дисковую и спиральную галактику.
Доплеровский эффект – вызванное движением изменение длины волны (или частоты) света. Если объект перемещается по направлению к нам, длина волны сжимается (синее смещение), если от нас, то растягивается (красное смещение). Примечание: космологическое красное смещение не является доплеровским эффектом!
Закон Кирхгофа – при заданной температуре скорость испускания объектом электромагнитной энергии равна скорости поглощения объектом электромагнитной энергии той же длины волны (частоты). Этот закон впервые сформулирован Густавом Кирхгофом в 1859 году и доказан им же в 1861-м. На следующий год Кирхгоф логично пришел к следующей идее – черного тела и излучения черного тела, что в свою очередь навело Макса Планка на открытие важнейшего для физики понятия квантов.
Закон смещения Вина – соотношение, позволяющее рассчитать температуру черного тела исходя из длины волны, на которой оно излучает максимальное количество энергии в своем спектре. Название дано по фамилии немецкого физика Вильгельма Вина (1864–1928), получившего в 1911 году Нобелевскую премию за работы, посвященные законам, управляющим тепловым излучением.
Звезда – горячий газовый шар, во много раз превышающий по размеру планеты и светящийся за счет происходящих внутри него ядерных реакций с выделением большого количества энергии. Солнце представляет собой звезду.
Звезда главной последовательности – звезда, находящаяся в стабильном «расцвете лет», например наше Солнце.
Звездная величина – яркость звезды, измеряемая астрономами по шкале, названной в честь английского астронома Нормана Погсона. Чем более тусклой выглядит звезда, тем больше ее значение по шкале Погсона. По традиции, разница величин в 5 единиц эквивалентна утверждению, что один объект в 100 раз ярче (тусклее) другого.
Звездная спектроскопия – изучение спектра света звезд. Столкновения стремительно движущихся в горячем газе атомов возбуждают электроны, которые, успокаиваясь, порождают эмиссионные линии в спектре. Если газ холодный, то электроны возбуждаются, поглощая фоновый свет. Звездный спектр показывает, атомы каких элементов присутствуют в звезде, то есть каков ее состав.
Излучение черного тела – лучи, испускаемые черным телом.
Инфляция – ранняя фаза развития Вселенной, во время которой крохотная квантовая флуктуация расширилась (раздулась) примерно до размера баскетбольного мяча за ничтожную долю секунды.
Ион – атом (иногда молекула), потерявший один или более электронов и оказавшийся положительно заряженным. Спектры ионов имеют измеримые отличия от спектров породивших их атомов. Атом также может приобрести лишний электрон и стать отрицательно заряженным ионом.
Квантовая физика – законы и уравнения, описывающие поведение мелких частиц, таких как электроны и атомы.
Классическая физика – принципы и уравнения, применимые к объектам намного большего масштаба, чем атомы.
Корпускулярно-волновой дуализм – подтвержденная экспериментами идея, что квантовые объекты могут вести себя в зависимости от обстоятельств и как частицы, и как волны. Это не означает, что они представляют собой волны или частицы: в настоящий момент у нас нет способов точно выяснить их истинную природу и мы можем лишь выстраивать картину происходящего в рамках конкретного эксперимента, проводя аналогии с объектами привычного мира, в частности волнами и частицами.
Космическое микроволновое фоновое излучение, или реликтовое излучение, – излучение, оставшееся от Большого взрыва и наблюдаемое в наши дни в форме слабого радиошума, поступающего из всего космического пространства. Представляет собой почти идеальное излучение черного тела.
Космологическая постоянная – число, указывающее на количество темной энергии во Вселенной. Обозначается греческой буквой лямбда (Λ).
Космологическое красное смещение – изменение в длине световой волны от удаленных объектов, вызванное растягиванием пространства в процессе расширения Вселенной. Смещает характеристики света к красному краю спектра.
Красный гигант – звезда на поздней стадии эволюции, раздувающаяся примерно до диаметра орбиты Земли.
Критическая плотность – плотность, при которой пространственно-временной континуум Вселенной оказывается плоским. Критическая плотность соответствует наличию в каждом кубическом метре пространства примерно пяти атомов водорода.
Модель Мультивселенной – концепция, согласно которой вся наблюдаемая Вселенная может оказаться лишь одним «пузырьком» в более крупной системе – Мультивселенной.
Нейтрон – электрически нейтральная частица, входящая в состав ядра атома.
Нейтронная звезда – объект, представляющий собой остатки старой сжавшейся звезды и почти полностью состоящий из нейтронов. Чаще всего нейтронные звезды несколько тяжелее Солнца, но имеют диаметр всего лишь около 10 км.
Новая (звезда) – внезапная вспышка (увеличение яркости) звезды, придающая ей вид нового небесного объекта.
Нуклон – родовое название протонов и нейтронов.
Общая теория относительности – разработанная Альбертом Эйнштейном теория, описывающая отношения между материей и силой тяготения в терминах кривизны пространства и времени.
Параллакс – видимое движение объекта по небосклону при наблюдении с двух разных точек. Может использоваться для расчета расстояния до объекта методом триангуляции. Параллакс легко представить наглядно: вытяните руку с поднятым пальцем и закрывайте то один, то другой глаз, и вам покажется, что палец перемещается в стороны по отношению к более удаленным предметам. При желании, измерив угол смещения пальца, можно узнать длину руки (хотя здесь параллакс нельзя считать самым удобным методом расчета).
Парсек – используемая астрономами мера длины, равная 3,2616 светового года или расстоянию, с которого Земля и Солнце будут восприниматься под углом в 1 угловую секунду.
Планета – крупный шар из твердых пород или газа, достаточно объемный для придания ему гравитацией сферической формы и облетающий звезду по орбите.
Поле лямбды (Λ) – другое название темной энергии.
Постоянная Хаббла, или параметр Хаббла, обозначается латинской буквой Н, определяет скорость расширения Вселенной.
Принцип заурядности Земли – утверждение, что мы не занимаем во Вселенной особого места и что окружающее нас пространство типично для звездной системы в рамках дисковой галактики.