Солнце – центральная одиночная звезда нашей Солнечной системы, вокруг которой обращаются все другие объекты: планеты и их спутники, карликовые планеты и их спутники, астероиды, метеороиды, кометы и космическая пыль. Масса Солнца составляет 99,8 % от суммарной массы всей Солнечной системы. Солнечное излучение поддерживает жизнь на поверхности Земли, участвуя в фотосинтезе, и влияет на земную погоду и климат. Солнце состоит из 74 % водорода, 25 % гелия и незначительных концентраций других элементов. По спектральной классификации Солнце относится к типу G2V («желтый карлик»). Температура поверхности Солнца достигает 5780 K, поэтому Солнце светит ровным белым светом, но из-за поглощения атмосферой Земли цвет нашего светила имеет желтый оттенок днем и красноватый при рассвете и закате.
Спектр – совокупность частот, составляющих волны какого-либо излучения, в частности электромагнитного. Видимую часть солнечного спектра можно видеть в радуге.
Специальная /частная/ теория относительности (СТО) – теория Эйнштейна, основанная на идее о том, что законы физики должны быть одинаковы для всех наблюдателей независимо от того, как они движутся, при отсутствии гравитационных явлений. СТО является современной теорией пространства и времени, в наиболее общем виде устанавливая связь между событиями в пространстве – времени и определяя форму записи физических законов, не меняющуюся при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой. Ключевым в теории является новое понимание понятия одновременности событий, основанное на постулате о существовании максимальной скорости распространения сигналов – скорости света в вакууме. СТО обобщает представления классической механики Галилея – Ньютона на случай движения тел со скоростями, близкими к скорости света.
Темная материя и энергия – материя и энергия в галактиках, их скоплениях и, возможно, между скоплениями, которые невозможно наблюдать непосредственно, но они могут быть обнаружены по гравитационному притяжению, составляя до 90 % массы Вселенной. Темная энергия пока еще является гипотетической формой некоего поля, оказывающего отрицательное гравитационное давление и равномерно заполняющего всю Метагалактику. Согласно теории относительности, гравитация зависит не только от массы, но и от давления, причем отрицательное давление должно порождать антигравитационное отталкивание.
Это в общем соответствует недавно обнаруженному ускоренному расширению Вселенной, где такая сила действует в метагалактических масштабах. Темная энергия также должна составлять значительную часть скрытой массы Метагалактики. Существует несколько вариантов объяснения сущности темной энергии, среди которых выделяются два. По одному темная энергия связана с космологической константой Эйнштейна, как неизменная энергетическая плотность, равномерно заполняющая пространство. По второму темная энергия есть некая «квинтэссенция» в виде динамического поля, энергетическая плотность которого может меняться в пространстве и времени.
Теория струн – физическая теория, в которой частицы описываются как колебания некоторых сверхмикроскопических «струн». Струны имеют длину, но не обладают другими измерениями.
Термоядерный синтез – реакция слияния легких атомных ядер в более тяжелые ядра, происходящая при сверхвысокой температуре и сопровождающаяся выделением огромных количеств энергии. Ядерный синтез – это реакция, обратная делению атомов: в последней энергия выделяется за счет расщепления тяжелых ядер на более легкие. Энерговыделение при ядерном синтезе обусловлено действующими внутри ядра чрезвычайно интенсивными силами притяжения; эти силы удерживают вместе входящие в состав ядра протоны и нейтроны. Они очень интенсивны на внутриядерных расстояниях и чрезвычайно быстро ослабевают с увеличением расстояния. Помимо этих сил положительно заряженные протоны создают электростатические силы отталкивания. Радиус действия электростатических сил гораздо больше, чем у ядерных, поэтому они начинают преобладать, когда ядра удалены друг от друга.
В нормальных условиях кинетическая энергия ядер легких атомов слишком мала для того, чтобы, преодолев электростатическое отталкивание, они могли сблизиться и вступить в ядерную реакцию. Однако отталкивание можно преодолеть сильным внешним воздействием, например сталкивая ядра, обладающие высокой относительной скоростью. Согласно современным астрофизическим представлениям, основным источником энергии Солнца и других звезд является происходящий в их недрах термоядерный синтез, однако существуют серьезные сомнения в том, что он протекает так же, как в земных условиях при взрыве водородной бомбы. Термоядерный синтез сопровождается колоссальным энерговыделением на единицу массы реагирующих веществ в десятки миллионов раз большим, чем в химических реакциях.
Ускоритель элементарных частиц – установка, способная ускорять движущиеся заряженные частицы, передавая им энергию при помощи электромагнитов. Существует несколько типов ускорителей, например: синхрофазотроны, циклотроны, бетатроны, коллайдеры.