Тест по астрономии: Поиск жизни и разума во вселенной (10-11 класс)
Тест по астрономии «Поиск жизни и разума во вселенной» для 10-11 классов — это проверочная работа, предназначенная для оценки знаний учащихся по одной из самых захватывающих тем курса. Вопросы охватывают историю формирования научных представлений о множественности обитаемых миров, современные методы поиска внеземных цивилизаций (SETI), структуру формулы Дрейка и анализ попыток установления радиоконтакта.
1
Какое научное событие первой четверти XVI века кардинально изменило представление о месте Земли во Вселенной и создало предпосылки для идеи о множественности миров?
Правильный ответ:
Создание Николаем Коперником гелиоцентрической системы мира.Пояснение:
Николай Коперник в своем труде низвел Землю из центра Вселенной, поместив ее на орбиту вокруг Солнца. Это разрушило уникальность земного мира и позволило Джордано Бруно и другим мыслителям предположить, что другие планеты и звезды могут быть подобны Земле и Солнцу.2
За какие взгляды итальянский мыслитель Джордано Бруно был приговорен инквизицией к сожжению на костре?
Правильный ответ:
За учение о бесконечности Вселенной и множественности обитаемых миров.Пояснение:
Джордано Бруно развивал идеи Коперника до философского обобщения, утверждая, что звезды — это далекие солнца, вокруг которых вращаются планетные системы («земли»), населенные живыми существами. Это прямо противоречило церковным догматам того времени.3
Какое астрономическое наблюдение Галилео Галилея дало веское основание полагать, что небесные тела физически подобны Земле?
Правильный ответ:
Обнаружение на Луне гор и морей, напоминающих земной рельеф.Пояснение:
Галилей, направив телескоп на Луну, увидел, что она не является идеальной хрустальной сферой, как учил Аристотель, а имеет сложный рельеф с горами и низменностями («морями»), что наводило на мысль о схожести условий на Земле и других небесных телах.4
Какое открытие Джованни Скиапарелли в конце XIX века вызвало бурный интерес к возможности существования цивилизации на Марсе?
Правильный ответ:
Обнаружение сети тонких линий, названных «каналами».Пояснение:
Скиапарелли описал наблюдаемые им линии на Марсе словом «canali» (проливы), что было интерпретировано публикой как искусственные ирригационные сооружения. Это породило волну гипотез о вымирающей марсианской цивилизации, пытающейся добыть воду.5
Какой способ визуальной связи с предполагаемыми обитателями Марса предлагался учеными в XIX веке?
Правильный ответ:
Вырубка просек в тайге в форме геометрических фигур теоремы Пифагора и засев их пшеницей.Пояснение:
Предлагалось использовать язык геометрии как универсальный способ демонстрации разумности. Огромный треугольник с квадратами на катетах и гипотенузе, созданный на контрастном фоне сибирской тайги, должен был быть заметен в телескопы марсиан.6
Для чего предназначена формула, предложенная американским астрономом Фрэнком Дрейком?
Правильный ответ:
Для оценки количества разумных цивилизаций в Галактике, готовых к контакту.Пояснение:
Формула Дрейка представляет собой произведение ряда вероятностных коэффициентов (скорость звездообразования, доля планет, вероятность возникновения жизни и разума и т.д.) и позволяет теоретически оценить число технологических цивилизаций (N).7
Почему при расчетах по формуле Дрейка обычно исключают звезды спектральных классов O, B и A?
Правильный ответ:
Время жизни этих горячих звезд слишком мало для возникновения и эволюции сложной жизни.Пояснение:
Горячие гиганты классов O, B, A живут очень недолго по космическим меркам (от миллионов до сотен миллионов лет). Эволюция жизни на Земле заняла миллиарды лет. Поэтому у таких звезд просто не успеет сформироваться сложная биосфера и разум.8
Какой параметр в формуле Дрейка считается самым неопределенным и критически влияет на итоговое число цивилизаций?
Правильный ответ:
Время жизни высокоразвитой цивилизации в фазе владения технологиями связи.Пояснение:
Переменная T (время существования технологической цивилизации) может варьироваться от десятков лет до миллионов. Если цивилизации быстро самоуничтожаются (ядерная война, экология), то T мало, и мы одни. Если живут долго — Галактика населена.9
Куда было направлено знаменитое радиопослание Аресибо, отправленное в 1974 году?
Правильный ответ:
К шаровому звездному скоплению М13 в созвездии Геркулеса.Пояснение:
Целью послания было выбрано шаровое скопление М13, так как оно содержит сотни тысяч звезд в относительно малом секторе неба. Это повышало вероятность того, что луч радиотелескопа накроет хотя бы одну обитаемую систему.10
Какое количество информации содержало послание Аресибо и почему было выбрано именно такое число?
Правильный ответ:
1679 бит, так как это произведение двух простых чисел 23 и 73.Пояснение:
Число 1679 является произведением двух простых чисел (23 и 73). Это служит подсказкой для получателя: последовательность сигналов нужно развернуть в прямоугольную матрицу размером 23x73, чтобы получить осмысленное изображение.11
Что из перечисленного НЕ было изображено в графической части послания Аресибо?
Правильный ответ:
Карта земных материков и океанов.Пояснение:
Послание Аресибо было очень кратким и схематичным. Оно содержало фундаментальные данные: химические элементы, ДНК, человека, население Земли, Солнечную систему и телескоп. Детальную карту Земли передать в 1679 битах невозможно.12
Какие две звезды были выбраны Фрэнком Дрейком для первого прослушивания радиосигналов в рамках проекта «Озма» в 1960 году?
Правильный ответ:
Тау Кита и Эпсилон Эридана.Пояснение:
Для первого эксперимента по поиску сигналов (проект «Озма») были выбраны две близкие к нам звезды спектрального класса, похожего на солнечный (G и K): Тау Кита и Эпсилон Эридана. Они считались перспективными кандидатами на наличие планет.13
Какой вклад внесли советские ученые в попытки активной связи с внеземными цивилизациями?
Правильный ответ:
Они отправляли радиопослания к ближайшим звездам с помощью антенн в Евпатории.Пояснение:
СССР занимал передовые позиции в радиоастрономии. С помощью планетного радара и радиотелескопов Центра дальней космической связи в Евпатории были отправлены несколько радиопосланий (например, «Cosmic Call») к звездам солнечного типа.14
Почему ответ на послание Аресибо, если оно будет принято, придет не скоро?
Правильный ответ:
Из-за конечности скорости света и огромного расстояния до скопления М13 (25 000 световых лет).Пояснение:
Радиоволны распространяются со скоростью света. Расстояние до скопления М13 составляет 25 000 световых лет. Сигнал будет идти туда 25 000 лет, и столько же времени потребуется на возвращение ответа. Итого — 50 000 лет ожидания.15
Какое химическое соединение было зашифровано в послании Аресибо как основа земной жизни?
Правильный ответ:
Молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК).Пояснение:
В послании была закодирована двойная спираль ДНК, а также химические формулы сахаров и оснований, из которых она состоит. Это должно показать получателю биохимическую основу жизни на Земле.16
Какой выдающийся советский астрофизик является автором фундаментальной книги «Вселенная, жизнь, разум» и соавтором идеи поиска внеземных цивилизаций?
Правильный ответ:
Иосиф Самуилович Шкловский.Пояснение:
Иосиф Шкловский — всемирно известный астрофизик, чья книга «Вселенная, жизнь, разум» стала настольной для исследователей проблемы SETI. Он глубоко анализировал вероятность возникновения жизни и проблемы связи.17
Какое утверждение о распределении разумной жизни в Галактике следует из пессимистичной оценки по формуле Дрейка (если N ≈ 1)?
Правильный ответ:
Человечество — единственная технологическая цивилизация в нашей Галактике на данный момент.Пояснение:
Если результат вычислений по формуле Дрейка близок к единице (N ≈ 1), это означает, что единственная существующая цивилизация — это мы сами. В таком случае мы уникальны и одиноки во всем Млечном Пути.18
Какая система счисления использовалась для кодирования информации в послании Аресибо?
Правильный ответ:
Двоичная (0 и 1).Пояснение:
Двоичная система является самой простой и универсальной. Она основана на двух состояниях (сигнал есть / сигнала нет), что понятно любой технологически развитой цивилизации. Именно в двоичном коде были переданы числа и изображения.19
Какой диапазон радиоволн считался наиболее перспективным для поиска сигналов в первых проектах SETI?
Правильный ответ:
Волны длиной 21 см (радиолиния нейтрального водорода).Пояснение:
Длина волны 21 см соответствует излучению нейтрального водорода — самого распространенного элемента во Вселенной. Предполагается, что любая развитая цивилизация знает эту частоту и может использовать ее как «канал настройки» для межзвездной связи.20
Что означали числа 1, 6, 7, 8, 15 в послании Аресибо?