Вселенная. Вопросы и ответы
Вселенная — это весь бесконечный мир, окружающий нас, все существующее. От мельчайших пылинок и атомов до грандиозных звездных систем.
Космическое пространство и наша Земля, другие планеты и звезды, туманности и электромагнитные поля, растения, животные и люди — все это Вселенная. Это вещество и энергия, принимающие самые разнообразные и во многом еще не известные формы.
Какая наука изучает Вселенную?
Астрономия изучает Вселенную, расположение, движение, происхождение небесных тел и все, что связано с космосом. А ученые, исследующие все это, называются астрономами. Они изучают Солнце, звезды. Луну, планеты Солнечной системы, метеориты, кометы и многие другие небесные тела.
Изучая Вселенную, астрономы шаг за шагом проникали все дальше в ее таинственные глубины. Поняв и уточнив строение Солнечной системы, ученые обратились к Млечному Пути — гигантскому «содружеству» звезд и межзвездного вещества, существующему по особым «правилам». А следующий этап — открытие и исследование других звездных систем, похожих и непохожих на нашу, оказался крайне сложным. Ведь речь шла о расстояниях в сотни тысяч и миллионы световых лет!
А ведь еще в начале 20 в. не все астрономы верили в существование звезд и звездных систем за пределами нашей Галактики. И лишь с появлением сверхмощных телескопов нового поколения удалось измерить расстояния до самых отдаленных туманностей и галактик и хотя бы в общих чертах понять, как выглядит Вселенная «в целом».
Чем отличается космос от Вселенной?
Всё пространство Вселенной за пределами атмосфер (газовых оболочек) небесных тел называют космосом. Например, наша планета и её обитатели являются частью Вселенной. А чтобы попасть в космос, человеку надо преодолеть земную гравитацию и вылететь за границу нашей воздушной оболочки, то есть взмыть на 100-километровую высоту.
Небесные тела составляют часть Вселенной, а пространство между их атмосферами — космос
Как появилась Вселенная?
По официальным данным современной астрономической науки, Вселенная образовалась примерно 14 миллиардов лет назад. Из множества теорий, объясняющих ее происхождение, наиболее популярна теория Большого взрыва. Другие же ученые считают, что Вселенная бесконечна и существовала она всегда. Однако мы можем только предполагать, как возникла Вселенная.
Теория Большого взрыва
Теория Большого взрыва гласит, что современная Вселенная возникла после невероятной силы взрыва. Множество ученых, начиная с Альберта Эйнштейна, внесли свой вклад в развитие теории.
1) Приблизительно 15 миллиардов лет назад произошёл Большой взрыв.
2) Спустя несколько секунд после Большого взрыва образовались частицы газа и пыли.
3) Через 400 тысяч лет частицы газа и пыли объединились в своеобразные облака.
5) Через 9 миллиардов лет возникла Солнечная система, а вместе с ней и Земля.
Более 15 миллиардов лет назад все вещество Вселенной было спрессовано в одной крошечной точке. От переизбытка находящейся в ней энергии точка раскалилась до невероятной степени и, в конце концов, взорвалась. Взрыв был такой невообразимой мощности, что после него образовались миллиарды километров газа и пыли, из которых через некоторое время стали образовываться галактики, звезды и различные небесные тела. А до взрыва не существовало ни времени, ни пространства — вообще ничего.
Насколько велика Вселенная?
Всякий, кто хоть что-то знает о Вселенной, ответит не задумываясь: «Ужасно велика!» А вот ученые так быстро и определенно ответить не берутся.
Мы привыкли к тому, что у любого объекта есть размер. Иногда его не так легко определить, но он есть. Есть размер у атома, живой клетки, человека, Земли, любой планеты, Солнечной системы. Мы можем заглянуть в справочники и найти все эти цифры. Но, открывая справочник на слове «Вселенная», видим, к удивлению, что ее размер не указан. Это потому, что Вселенная — объект, который не укладывается в обычные житейские представления. Но люди об этом обычно не задумываются. Чаще под влиянием фантастов и околонаучных энтузиастов интереснее поразмышлять об иных мирах и пришельцах из них. А между тем в последние десятилетия ученые наблюдают настоящую революцию в понимании устройства Вселенной. Это гораздо более крупное изменение представлений о строении окружающего нас мира, чем осознание человечеством того, что Земля — это шар.
Еще несколько десятков лет назад Вселенную считали бесконечной. Так думали потому, что нигде не заметно никаких признаков ее границ. Например, в наши дни через телескопы можно рассмотреть объекты, находящиеся на расстоянии 28 млрд световых лет, но границ так и не видно.
Ученые считают, что юная Вселенная была плотным сгустком вещества с высокой температурой и давлением, которое расширялось с момента Большого взрыва до наших дней и продолжает расширяться
Однако эти взгляды пришлось изменить, когда в 1929 году 40-летний американский астроном Эдвин Хаббл открыл, что галактики удаляются друг от друга со скоростью, пропорциональной расстоянию между ними. Из теоретических работ Альберта Эйнштейна и советского физика Александра Фридмана следовало, что Вселенная должна изменяться во времени. Таким образом, открытие Хаббла способствовало перевороту в науке: вместо вечной и неизменной мы получили расширяющуюся, эволюционирующую Вселенную, возникшую миллиарды лет назад.
Новые представления породили новые идеи и исследования. Их результаты привели к модели образования Вселенной в результате Большого взрыва
, который произошел, по разным оценкам, от 13 до 17 млрд лет назад. С этого момента начало существовать и отсчитываться время. В результате взрыва образовались частицы, из них — вещество, а из него уже формировались звезды и планеты.В нынешнем состоянии Вселенная по форме похожа на футбольный мяч, состоящий из 12 пятиугольников, плотно подогнанных друг к другу. Внутри него находятся все известные нам объекты, включая нас самих. Диаметр «мяча» составляет, по разным оценкам, от 60 до 80 млрд световых лет. (Световой год — это расстояние, которое свет проходит за год. Это примерно 10 000 млрд километров.) Считается, что «мяч» еще какое-то время будет расширяться, а потом начнется обратный процесс, так что общий цикл от начала до конца займет около 40 млрд световых лет.
Ученые полагают, что звезды и другие объекты Вселенной продолжают отдаляться друг от друга, двигаясь благодаря силе, которую придал им Большой взрыв
Некоторые модели, с помощью которых описываются процессы возникновения и эволюции Вселенной, предполагают, что вселенные могут возникать при высокоэнергетическом взаимодействии элементарных частиц. В этих моделях макромир и микромир оказываются взаимосвязанными. Из этого следует, что вселенных может быть много.
Конечно, и из-за гигантских отрезков времени, и из-за дистанций это никак не затрагивает нашу жизнь. Но это формирует наши представления об окружающем мире. И восхищает то, что люди на уютной планете Земля за свою короткую по космическим масштабам жизнь и историю своим разумом, страстью и упорством проникают в такие удивительные тайны мироздания. Этим можно гордиться.
Сколько во Вселенной галактик и планетных систем?
Существует как минимум 100 миллиардов галактик, о которых нам известно. Однако это число продолжает возрастать по мере того, как появляются новые, более мощные приборы.
Земля на фоне галактики
В каждой из этих галактик насчитывается от нескольких сотен тысяч до десятков триллионов звезд. Вокруг всех этих небесных светил могут вращаться разнообразные небесные тела, в том числе и планеты. Планетные системы выглядят по-разному, очень часто бывает, что вокруг звезды обращается только одна планета. Однако и систем, похожих на Солнечную, также великое множество.
Поделиться ссылкой
sitekid.ru
Космос и Вселенная 2019
Космос против Вселенной
Мир, в котором мы живем, очень обширен и безграничен. В то время как человеческая раса ограничена и живет в небольшой части мира, люди знают о существовании других планет и галактик, а также о многих других вещах во вселенной и космосе.
«Космос» определяется как гармоничное и упорядоченное целое, система, которая управляется не человеческими или сверхъестественными законами, а естественным законом. Он используется для обозначения объектов, которые существуют, в частности, тех, которые можно увидеть на небе. Термин «космос» имеет два коннотации. Он исходит из греческого слова «космос», что означает «порядок, порядок» или «упорядоченное расположение», из которого выведен глагол «kosmein», что означает «устроить» или «украсить», и передается на английский язык.
Он впервые был использован Пифагором, греческим философом 6-го века, математиком (он открыл теорему Пифагора) и основоположником религиозного движения Пифагореизма для обозначения всего физического мира или вселенной.
«Вселенная» определяется как «все, что существует, включая всю материю и энергию, Землю и все в ней вместе с внеземными или небесными телами, такими как галактики, звезды, метеоры и все, что можно найти в межгалактическом пространстве». есть все существующее, существующее и будет существовать. Он состоит из трех элементов: пространство и время или вакуум, материя и энергия, которые занимают пространство и время, и физические законы, которые управляют ими, которые были постоянными на протяжении всей его истории.
Концепция Вселенной была впервые разработана древними греками. Термин «вселенная» происходит от латинского слова «универсус», что означает «целое, целое, все вместе или превращено в одно», которое впервые было использовано Цицероном. Он вошел в английский язык через древнефранцузский «универсум», что означает «весь мир», который в свою очередь был основан на греческом слове «голос», что означает «целое». Он появился на английском языке в 1589 году в работе Путтенхема «The Arte of English Poesie «, но впервые был использован в 1385 году в стихотворении Чосера» Troilus и Criseyde «.
Слова «космос» и «вселенная» используются синонимом, поскольку они относятся к той же концепции, которая является миром или природой. «Вселенная», кажется, имеет более узкую или меньшую область, чем «космос», хотя и «космос» означает более сложную и сложную систему.
Резюме:
1. «Космос» представляет собой целую гармоничную и упорядоченную систему, которая регулируется естественным законом, а «вселенная» — это все, что существует, включая время и пространство, материю и законы, которые ими управляют. 2. Слово «космос» происходит от греческого слова «космос», что означает «порядок или упорядоченность», в то время как слово «вселенная» происходит от латинского слова «универсус», что означает «целое или целое», также от греческого » голос «, что также означает» целое «. 3. Слово «космос» впервые было использовано греческим философом и математиком Пифагором, а слово «вселенная» впервые было использовано римским философом, теоретиком и государственным деятелем Цицероном. 4. «Вселенная
ru.esdifferent.com
Что такое вселенная и космос 🚩 космос это что 🚩 Авиация и космос
Если говорить о вселенной, то правильно сказать, что это совокупность всего, что нас окружает и мы сами — люди — в том числе. Огромный океан и маленькие точки планет, люди и невидимые глазу галактики, уродливые молекулы вирусов и микроскопы, их изучающие – все это Вселенная.
В древности под словом «космос» подразумевали весь мир, в Средние века появилось понятие «микрокосмоса», который был сущностью человека, его внутренним миром.
Сложнее дать точное определение космосу. Для наглядности можно прибегнуть к восточной притче. Однажды маленькая рыбка спросила мудрую морскую королеву: «Что такое Море? Все про него говорят, но никто не может мне показать», на что та ответила: «Ты родилась в Море, окружена им и, когда умрешь, растворишься в нем». Это же можно сказать и о Космосе. Наш дом — Земля окружена необъятным простором Космоса.
Первичность бытия
Вселенная и космос ведут неустанную борьбу в умах ученых о том, что из них первичнее. Предположения о возникновении жизни строились людьми испокон веков. Наиболее известные из гипотез имеют множество приверженцев, отстаивающих свою точку зрения. Одно из предположений гласит, что вселенная возникла из пустоты в результате большого взрыва. В данный момент она представляет собой постоянно расширяющуюся материю и галактики отходят друг от друга дальше и дальше.
Теории
Теория пульсирующей вселенной говорит, что мысль о возникновении жизни из-за взрыва охватывает лишь отдельный участок времени. Согласно этой теории, космос существовал всегда и представляет из себя саму жизнь, которая взаимодействует сама в себе и постоянно развивается. Наша вселенная — это только одна из составляющих космоса, возможно, что лишь малая его часть.
Есть представление о космосе, как о хаосе, меж тем как вселенная организованная система, возможно, имеющая структуру.
Вселенная и космос притягивают к себе пытливые умы ученых на государственном уровне. На изучение окружающего нас мира тратятся миллиарды долларов, строятся научно-исследовательские центры, строятся все более и более усовершенствованные летательные аппараты. Не смотря на то, что поле деятельности еще остается огромным, кое-какие успехи все-таки достигнуты. Сегодня каждый школьник, в отличие от средневекового мальчика, знает, что Земля круглая. То, что в настоящее время преподают в школе, в недалеком прошлом приходилось отстаивать ценой своей жизни, как это сделал Коперник.
Новости, так или иначе связанные с космосом, появляются в СМИ каждый день. Но о том, что именно представляет собой космос и на каком расстоянии от Земли он начинается, мало кто задумывается.
Инструкция
Изначально греческое слово κόσμος означало всю Вселенную. Считается, что первым этот термин в качестве обозначения мира, или вселенной ввел Пифагор, имея в виду пропорциональность и гармонию ее частей.Философы и сегодня иногда называют космосом вселенную. Лишь в начале двадцатого века этим термином начали определять лишь то пространство, которое расположено за пределами атмосфер планет.
Но где же именно заканчивается атмосфера? Ведь плотность ее падает с увеличением высоты не скачкообразно, а плавно. Поэтому граница космоса выбрана условно. По одной классификации она равна высоте в 70 километров, а по другой — в сто. Для сравнения, обычный пассажирский самолет летит на высоте, не превышающей десяти километров. В течение многих веков человечество исследовало космос лишь теоретически — сначала невооруженным глазом, а затем с использованием оптических приборов. Первые космические полеты были совершены лишь в двадцатом веке. Вначале устраивались так называемые суборбитальные космические полеты, в ходе которых аппарат хотя и пересекал условную границу космоса, но при этом не оставался в нем на орбите, а тут же возвращался на землю. Подобные полеты иногда проводятся и в наши дни. В 1957 году Советским Союзом был запущен Первый искусственный спутник земли, полет которого был орбитальным. На его борту был размещен передатчик, специально построенный таким образом, чтобы принять его сигналы было сравнительно легко. Он работал на двух частотах, причем, в моменты, когда сигнал присутствовал на одной частоте, он отсутствовал на другой, и наоборот. Солнечных батарей на его борту не было, и потому после разряда химических источников тока передатчик замолчал.В 1961 году на орбите впервые в мире побывал человек — наш соотечественник Юрий Гагарин. В США космонавтов называют астронавтами, то есть участниками полета к звездам. Это неправильно, поскольку ни одного полета именно к звездам совершено пока не было никем.
В наши дни побывать готовят к запуску в эксплуатацию Европейский Союз и Китай.
Спутниковое телевидение и интернет сегодня также стали привычными для многих. Даже если вы пользуетесь этими услугами другим способом (эфир, кабель, ADSL, GPRS, и т.п.), очень велика вероятность, что определенный участок пути сигнала от источника до вас проходит именно через космос.
Видео по теме
Обратите внимание
В обиходе космос часто противопоставляется Земле. То есть космос в представлении неспециалистов (обывателей) — это все, что находится за пределами Земли.
www.kakprosto.ru
определение, описание, исследования с фото
Вселенная – бесконечное пространство, возникшее из Большого Взрыва: определение, как устроена, происхождение, эволюция, объекты космоса, исследование Вселенной.
Вселенная – это огромнейшее и неисследованное место. Важно понимать, что на изучение конкретной темы или даже вопроса могут уходить десятки, а то и сотни лет. Существует миллион различных направлений, включающих сотни ответвлений. Чтобы вас не ошарашил такой информационный массив, мы предлагаем список тем, которые раскрывают информацию о Вселенной.
Некоторые думают, что Вселенная закончится взрывом. Она будет сокращаться, пока не вернется в исходную точку. За этим последует новый Большой Взрыв и образуется следующая Вселенная. Это основа циклической версии.
Большая часть научного сообщества соглашается с тем, что Вселенная плоская. Это основание базируется на показаниях прибора WMAP (изучение реликтового излучения). Но есть и те, кто не согласен. Не будем забывать, что не так давно все свято верили в плоскость Земли, так что в таких вопросах всегда остаются сомнения.
Конечно, вышеописанные сведения – всего лишь кратчайшее изложение, а вот детали вы узнаете по ссылкам. Каждая статья раскрывает интересующий вопрос и излагает все на понятном языке. Поэтому вам не придется тратить всю жизнь на изучение Вселенной, ведь ученые предоставили вам готовые сведения. Вы сможете больше узнать о Солнечной системе с описанием, характеристикой и качественными фото планет, а также изучить звезды, галактики, экзопланеты, туманности, звездные скопления, пульсары, квазары, черные дыры, созвездия, темную энергию и темную материю. Нужно лишь перейти по заинтересовавшей ссылке.
| Созвездия | |
| Получив нужные сведения, вы сможете видеть в ночном полотне не просто случайные звезды, а реальных персонажей, за которыми стоят истории, мифы и легенды. Впустите в свою жизнь созвездия, с легкостью находите их в безграничном пространстве и без проблем ориентируйтесь в родной галактике. | |
Зимнего неба Весеннего неба Летнего неба Осеннего неба | |
Так что же такое Вселенная?
Некоторые даже не понимают, насколько сложным и масштабным выглядит вопрос: «Что такое Вселенная?». Можно потратить десятилетия на исследования и рассекретить лишь верхушку айсберга. Возможно, мы говорим не просто об огромном мире, но бесконечном. Поэтому нужно быть энтузиастом своего дела, чтобы погрузиться во все эти загадки, на расшифровку которых может уйти вся жизнь.
Что же такое Вселенная? Если емко, то это сумма всего существующего. Это все время, пространство, материя и энергия, образовавшиеся и расширяющиеся вот уже 13.8 миллиардов лет. Никто не может точно сказать, насколько обширны просторы нашего мира и пока нет точных предсказаний финала. Но исследования выдвигают множество теорий и пазл за пазлом собирают картинку.
Определение Вселенной
Само слово «Вселенная» происходит от латинского «universum». Впервые его использовал Цицерон, а уже после него оно стало общепринятым у римских авторов. Понятие обозначало мир и космос. На тот момент люди в этих словах видели Землю, все известные живые существа, Луну, Солнце, планеты (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн) и звезды.
Геоцентрическая концепция Вселенной Птолемея, созданная Бартоломеу Велью
Иногда вместо «Вселенная» используют «космос», которое с греческого переводится как «мир». Кроме того, среди терминов фигурировали «природа» и «все». В современном понятии вмешают все, что существует во Вселенной – наша система, Млечный Путь и прочие структуры. Также сюда входят все виды энергии, пространство-время и физические законы.
Иерархическое формирование галактик во Вселенной
Астрофизик Ольга Сильченко о свойствах темной материи, веществе в ранней Вселенной и реликтовом фоне:
Материя и антиматерия во Вселенной
изик Валерий Рубаков о ранней Вселенной, стабильности вещества и барионном заряде:
Происхождение Вселенной
Как появился космос и все, что мы знаем? Вселенная берет свое начало 13.8 лет назад с Большого Взрыва. Это не единственное предположение (теория колеблющейся Вселенной или устойчивого состояния), но только ему удается объяснить появление всей материи, физических законов и прочих формирований. Теория также способна рассказать, почему происходит расширение, что такое реликтовое излучение и прочие известные явления.
Теория Большого Взрыва: сингулярность – стартовая точка, с последующим расширением
Ученые начали рассматривать Вселенную с настоящего момента и постепенно возвращались к стартовой точке. Отсюда выплыло предположение, что все началось с бесконечной плотности и исчисляемого времени, запустивших процесс расширения. После первого этапа температурные показатели упали, что помогло сформироваться субатомным частицам, а после них – простые атомы. Позже гигантские облака этих формирований соединились с гравитационными силами, порождая звезды и галактики.
Официальный возраст Вселенной – 13.8 миллиардов лет. Проводя тесты с ускорителями частиц, теоретическими принципами, а также исследуя небесные объекты, ученым удалось воссоздать этапы событий, чтобы вернуть нас с современности в мгновение начала всего.
Но наиболее отдаленный период Вселенной (от 1043 до 1011 секунд) все еще вызывает споры. Стоит учитывать, что современные физические законы к тому времени еще не применимы, поэтому никто не может понять, как повела себя Вселенная. Но все же есть сторонники некоторых теорий, которые помогли выделить главные временные промежутки вселенской эволюции: сингулярность, инфляция и охлаждение.
Графическое представление сингулярности Вселенной
Сингулярность (эпоха Планка) – самый ранний период Вселенной. На этом этапе материя была собрана в одной точке бесконечной плоскости, где царствовали экстремальные температурные режимы. В физическом плане доминирует исключительно сила гравитации.
Это время длилось от 0 до 1043 секунд. Свое второе название эпоха получила в честь Планка, потому что лишь эта обсерватория способна проникнуть в такой промежуток. Вселенная была лишенной устойчивости, потому что вещество было не просто невероятно накаленным, но и сверхплотным. По мере расширения и снижения накаленности, возникли физические законы. С 1043 до 1036 секунды запустился температурный переход.
Начали выделяться фундаментальные силы, отвечающие за вселенские механизмы. Первой была гравитация, затем электромагнетизм и первая ядерная сила. С 1032 и до сегодня длится инфляция. Моделирование демонстрирует, что Вселенная была наполнена однородной энергией с высокой плотностью. Расширение заставило ее терять температуру.
Это началось с 1037 секунд, когда выделение сил привело к экспоненциальному росту. В этот промежуток стартует барионегез – гипотетическое событие, характеризующееся настолько высокими температурными показателями, что случайные движения частиц осуществлялись на релятивистских скоростях. При столкновениях они создавались и уничтожались. Полагают, что именно из-за этого материя преобладает над антиматерией.
Когда инфляция подошла к концу, пространство представляло собою кварк-глюонную плазменную структуру и прочие элементарные частички. С остыванием материя сливалась и формировала новые структуры. Период охлаждения наступил с уменьшением температуры и плотности. В этом процессе элементарные частички и фундаментальные силы приобрели современный вид.
Есть мнение, что через 1011 секунд энергия стремительно снизилась. Еще спустя 106 секунд кварки и глюоны объединились в барионы, что привело к их переизбытку. Температура больше не достигала необходимой отметки, поэтому у протонов-антипротонов исчезла возможность формировать новые пары. Произошла массовая аннигиляция, оставившая лишь 1010 изначального их количества. То же самое случилось и для электронов и протонов спустя секунду.
Оставшиеся протоны, электроны и нейтроны оставались статичными, поэтому вселенская плотность обеспечивалась только фотонами и нейтрино. Прошло еще несколько минут, и начался нуклеосинтез.
Температура остановилась на отметке в миллиард кельвинов, а плотность уменьшилась. Поэтому протоны и нейтроны начали сливаться, формируя изотоп водорода (дейтерий) и атомы гелия. Но большая часть протонов все же оставалась «одиночной».
Проходит 379000 лет и электроны, объединенные с ядрами водорода, создали атомы, а отделенное излучение продолжило расширяться. Сейчас мы знаем его как реликтовое (древнейший вселенский свет). По мере расширения, его плотность и энергия терялись. Современная температура – 2.7260 ± 0,0013 К (-270,424 °C) и плотность энергии 0,25 эВ/см3. Вы можете посмотреть в любую сторону и повсюду натолкнетесь на остатки этого излучения.
Вселенная до горячей стадии
Физик Валерий Рубаков о реликтовом излучении, зарождении неоднородностей и гравитационных волнах:
Эволюция Вселенной
Как происходил процесс развития и эволюции Вселенной? В течение следующих миллиардов лет гравитация заставила более плотные области притягиваться. В этом процессе формировались газовые облака, звезды, галактические структуры и прочие небесные объекты. Этот период именуют Структурной Эпохой, так как именно в этот временной отрезок зарождалась современная Вселенная. Видимое вещество распределялось на различные формирования (звезды в галактики, а те в скопления и сверхскопления).
Ранняя Вселенная
Физик Валерий Рубаков о расширении Вселенной, Большом взрыве и инфляционной модели:
Инфляционная стадия ранней Вселенной
Физик Алексей Старобинский о самой ранней стадии развития Вселенной, пространстве де Ситтера и метрике пространства-времени:
Если говорить о деталях процесса, то они зависят количества и разновидности материи. Можно выделить 4 типа темной: холодная, теплая, горячая и барионная. Из них стандартной считается Лямбда-CDM (холодная темная материя). В ней частички перемещаются со скоростью, уступающей скорости света.
Она составляет 23% вселенской материи, а барионная достигает лишь 4.6%. Лямбда дает отсылку к космологической константе, созданной Альбертом Эйнштейном. Она доказывала, что равновесие массы-энергии остается в статике.
Этапы эволюции Вселенной. Нажмите на изображение, чтобы его увеличить
Также связана с темной энергией, послужившей причиной ускорения Вселенной и оставляющей ее структуру однородной. Темную энергию нельзя увидеть напрямую, но ее наличие доказывают многочисленные теории. Считается, что 73% пространства насыщено ею.
Гравитация преобладала над всеми процессами еще на ранних этапах, когда барионное вещество располагалось ближе. Но темная энергия росла и стала доминирующей силой. Это привело к ускорению всех процессов и старту Эпохи Ускорения.
Считают, что это время началось 5 миллиардов лет назад. Этот период описывает в своих уравнениях Эйнштейн, хотя все же настоящая природа темной материи еще не раскрыта. Кроме того, все еще не придумали схем, способных объяснить, что произошло во Вселенной до 1015 секунд после возникновения всего.
Однако ученые не теряют надежды и экспериментируют с Большим адронным коллайдером, пытаясь воссоздать необходимые условия для Большого Взрыва. Прорыв в этой области поможет понять, как гравитация взаимодействует со слабой и сильной ядерными силами, а также электромагнетизмом.
Структура Вселенной
Хотя старейший свет достигает 13.8 миллиардов световых лет (реликтовое излучение) это не реальные размеры Вселенной. Не будем забывать, что вот уже миллиарды лет пространство расширяется со скоростью выше скорости света. Именно из-за этого нам не удается увидеть край (если он есть).
Полагают, что Вселенная простирается на 91 миллиардов лет (29 миллиардов парсек) в диаметре. А это значит, что в любую сторону от нашей системы нам доступно 46 миллиардов световых лет наблюдения. Однако, мы все еще не знаем истинного размера космического пространства, так что есть вариант, что Вселенная не имеет границы.
Диаграмма Вселенной Лямбда-CBR (от Большого Взрыва к нашей эре).
Вещество распределяется в соотношении со структурами. Если брать галактические пределы, то мы видим планеты, звезды и туманности, чередующиеся с пустыми участками. Даже если увеличивать картинку, то сама суть остается той же. Галактики отделены газовыми и пылевыми участками. На высшем уровне мы видим сверхскопления, формирующиеся в нити, разделенные гигантскими космическими пустотами.
Пространство-время способно существовать в одной из трех конфигураций: положительно-изогнутая, отрицательно-изогнутая и плоская. Подобные виды основываются на 4 измерениях (координаты x, y, z и время) и зависят от космического расширения (повлияет бесконечность или конечность пространства).
Положительно-изогнутая представляет собою четырехмерную сферу. У нее есть конец, но не виден резкий край. Отрицательно-изогнутую еще называют открытой, потому что напоминает седло, у которого нет границ. Нижний рисунок демонстрирует возможные варианты форм Вселенной.
Возможные формы наблюдаемой Вселенной.
В первом случае, расширение Вселенной должно было остановиться из-за огромного количества энергии. Во втором ее слишком мало, чтобы остановить его. А в последнем – критическое число энергии заставило бы расширение остановиться, но через бесконечное время.
Аккреция
Астрофизик Сергей Попов о сверхмассивных черных дырах, образовании планет и аккреции вещества в ранней Вселенной:
Измерение расстояний до небесных тел
Астроном Владимир Сурдин о цефеидах, вспышках сверхновых звезд и скорости расширения Вселенной:
Что ждет Вселенную?
Если мы знаем о наличии стартовой точки, то нас должен волновать и финиш. Что же нас ждет? Вечное расширение? Или же возвращение в компактный первородный шарик? Как умрет Вселенная? Эти вопросы возродились, когда велись дискуссии об истинной модели Вселенной. В 1990-х годах научное сообщество определилось с Большим Взрывом, создав два возможных варианта конца.
Познакомьтесь с Большим Сжатием. Вселенная продолжит разрастаться до максимального объема, а затем запустит процесс саморазрушения. Это возможно, если массовая плотность превышает критическую. Если же это значение такое же или ниже, тогда в игру вступает Большое Замораживание. Пространство также продолжит расширяться, пока звезды не смогут поддерживать процесс формирования (израсходуется весь газ). Все уже существующие звезды сгорели бы и трансформировались в белых карликов, а нейтронные – в черные дыры.
Возможные варианты конца Вселенной
Конечно, черные дыры стали бы притягиваться, порождая настоящих гигантских монстров. Средняя температура пространства достигла бы абсолютного нуля, и черные дыры испарились. Энтропия вырастет до такой степени, что запустит сценарий тепловой смерти, когда уже просто невозможно извлечь никакой организованной формы энергии.
Есть также теория фантомных энергий. Она полагает, что галактические скопления, планеты, звезды, ядра и даже материя разорвутся из-за расширения. Такой исход называют Большим разрывом.
История изучения Вселенной
Если говорить в общем, то природу вещей изучают еще с начала времен. Наиболее ранние известия о Вселенной представлены в мифах и передавались устно. По большей части все начинается с момента творения, за которое ответственен Бог или боги.
Астрономия появилась в Древнем Вавилоне. Созвездия и календари фигурируют у них еще 2000 лет до н.э. Более того, им даже удалось создать предсказания на последующую тысячу лет. Греческие и индийские ученые подходили к вопросам Вселенной с философской стороны, сосредотачиваясь не на божественном вмешательстве, а на причине и следствии. Можно вспомнить Фалеса и Анаксимандра, утверждавших, что все появилось из первозданной материи.
Эмпедокл (5-й век до н.э.) стал первым в западном мире, кто предположил, что Вселенная представлена землей, воздухом, водой и огнем. Эта система стала очень популярной среди философов, так как сильно походила на китайскую: металл, дерево, вода, огонь и земля.
Ранняя атомная теория утверждала, что разные материалы состоят из атомов различной формы
Только с Демокритом приходит теория о неразделимых частицах (атомов), из которых и состоит пространство. Ее продолжил философ из Индии по имени Канада, считавший, что свет и тепло являются одним веществом, просто представленным в разных формах. Буддийский философ Дигнана еще более продвинулся, заявив, что вся материя – энергия.
Идея о конечности времени вошла в христианство, иудаизм и ислам. Они верили, что у Вселенной есть начало и конец. Космология продолжала развиваться, и греки выдвигают геоцентрическую модель, которая гласит, что в центре всего стоит Земля, вокруг которой вращаются небесные тела. Детальнее всего это описано в «Альмагесте» Птолемеем. Это станет каноном и продлится до Средневековья.
Сравнение геоцентрической и гелиоцентрической моделей Вселенной
Еще до периода научной революции (16-18 века) появлялись ученые, считавшие, что в основе всего должна стоять гелиоцентрическая модель, где в центре нашей системы расположено Солнце. Среди них фигурируют Аристарх Самосский (310-230 гг. до н.э.) и Селевк (190-150 гг. до н.э.).
Хотя в индийские, персидские и арабские философы развивали идеи Птолемея, находились и революционеры. Например, Ас-Сиджизи или Ариабхата. В 16-м веке появляется Николай Коперник. Его заслуга в том, что он выдвинул концепцию гелиоцентрической модели и обосновал доказательства ее верности. Они основывались на 7 принципах:
- Небесные тела не совершают вращение вокруг одной точки.
- Луна вращается вокруг Земли, а все сферы совершают оборот вокруг Солнца, расположенного возле вселенского центра.
- Дистанция Земля-Солнце – это лишь незначительная часть расстояния от Солнца к другим звездам, поэтому мы не видим параллакс.
- Звезды пребывают в неподвижном состоянии – кажущееся движение вызвано земным осевым вращением.
- Земля двигается по орбитальному пути, поэтому кажется, что Солнце мигрирует.
- У Земли наблюдается больше одного движения.
- Орбитальный земной проход создает впечатление, что другие планеты движутся в обратном направлении.
Титульный лист «Диалога» (1632)
Более расширенная версия его идей появилась в 1532 году, когда дописал «О вращении небесных сфер». В рукописи фигурировали те же аргументы, но уже подкрепленные научными доводами и примерами. Но автор переживал, что его начнут преследовать со стороны церкви и работа увидела свет лишь в 1542 году после его смерти.
За его идеи взялись ученые 16-17-х веков. Особой заслуги достоин Галилео Галилей. При помощи своего нового изобретение (телескоп) он впервые взглянул на Луну, Солнце и Юпитер, которые не вписывались в геоцентрическую модель, зато соответствовали гелиоцентрической.
В начале 17-го века его записи опубликовали. Интересными были наблюдения кратерной поверхности Луны, а также детализация крупнейших спутников Юпитера и выявление солнечных пятен. Не обошел он стороною и Млечный Путь, который до этого считался туманностью. Галилей увидел, что перед ним множество плотно расположенных звезд.
В 1632 году он выступил за гелиоцентрическую модель в трактате «Диалог о двух системах мира». Его аргументы разбили верования Птолемея и Аристотеля. Дальнейшему укреплению способствовала теория Иоганна Кеплера об эллиптических орбитах планет. Дальше появляется Исаак Ньютон, создавший теорию всемирного тяготения. В трактате 1687 года он описал три закона движения:
- При наблюдении в инерциальной системе, объект пребывает в покое или двигается с постоянной скоростью, пока на него не повлияет внешняя сила.
- Векторная сумма внешних сил (F) равняется массе (m) объекта, умноженной на вектор ускорения (a): F = ma.
- Когда первое тело прикладывает силу ко второму, то второе одновременно прикладывает силу, равную по величине и противоположную по направлению к первому.
Демонстрация дистанции между планетами в Солнечной системе
Все вместе эти принципы описывали связь между объектом, воздействующими силами и движением. Это стало основой для классической механики. С их помощью Ньютон определил массы планет, выравнивание Земли на полюсах и выпуклость на экваторе, а также то, что сила тяжести между Солнцем и Луной создает приливы на Земле.
Следующий прорыв произошел в 1755 году. Иммануил Кант выдвигает идею, что Млечный Путь – огромная звездная коллекция, скрепленная общей гравитацией. Звезды вращаются, формируя сплющенный диск, а Солнечная система расположена внутри него.
В 1785 году Уильям Гершель хотел вычислить форму галактики, но он не догадался, что большая ее часть скрыта за пылью и газом. Пришлось ждать 20-го века и появления Эйнштейна с его Специальной и Общей теориями относительности. Началось с того, что он просто хотел решить законы ньютоновской механики законами электромагнетизма. В 1905 году появилась Специальная теория относительности.
Она утверждала, что скорость света одинакова для всех инерциальных систем координат. Но это вступало в противоречие с предыдущим мнением (свет, проходящий сквозь движущуюся среду, будет следовать вдоль среды, то есть, скорость света равняется сумме скорости прохода сквозь среду и скорость самой среды).
Получается, что эта теория сделала так, что среда вообще оказалась лишней. В 1907-1911х гг. Эйнштейн думал, как применить теорию к гравитационным полям. В итоге, он создал Общую теорию относительности (время относится к наблюдателю и зависит от его расположения в гравитационном поле).
Здесь же появляется принцип эквивалентности – гравитационная масса равняется инерционной массе. Он также предсказал замедление гравитационного времени, существование черных дыр и расширение Вселенной.
В 1915 году появляется радиус Шварцшильда – точка, в которой масса сферы будет так сильно сжата, что скорость ухода с поверхности приравнивается к скорости света (является результатом решения уравнение поля Эйнштейна). В 1931 году Субраманьян Чандрасекар использовал наработки Эйнштейна, чтобы понять, что если масса не вращающегося тела вырожденного электрона выше определенной отметки, то оно само рухнет.
В 1929 году Эдвин Хаббл подтвердил, что Вселенная расширяется. Для этого он замерил красное смещение, в котором галактики отходили от Млечного Пути. Кроме того, сумел продемонстрировать, что чем дальше галактика, тем быстрее скорость отдаления.
В 1931 году Жорж Леметр независимо подтвердил расширение и предположил, что Вселенная началась с маленького объекта (зарождение теории Большого Взрыва). То есть, в определенный момент вся масса была сконцентрирована в одной крошечной точке. Эта идея вызвала бурные споры в 1920-1930-х годах, так как все еще были сторонники статичной Вселенной.
Но споры разрешились в 1965 году, когда обнаружили реликтовое излучение. В это же время появляется предположение, что темная материя является недостающей массой Вселенной. Расширили понимание Вселенной наработки Стивена Хокинга и остальных физиков, подтвердивших вариант Большого Взрыва.
В 1990-х годах все силы тратились на попытку разобраться в темной энергии. Ее появление помогло объяснить, почему пространство продолжает ускоряться. Естественно, эпоха новых телескопов позволила впервые заглянуть в глубины космоса, а значит и в прошлое (определение возраста и плотности материи).
Хаббл Deep Field
Результаты 2016 года показывают, что скорость расширения Вселенной выше, чем полагали ранее, а значит, и постоянная Хаббла увеличилась на 5-9%. Появление телескопа нового поколения Джеймс Уэбб позволит совершить дальнейшие прорывы в изучении Вселенной.
Кажется, что человечество серьезно продвинулось в исследовании мира. Но проблема в том, что мы лишь приоткрыли дверь и с удивлением смотрим на все эти чудеса, многим из которых все еще нет объяснения. Поэтому нас ожидает еще множество открытий и сюрпризов.
Космический рентгеновский фон
Астрофизик Михаил Ревнивцев о поиске источников фона, сверхмассивных черных дырах и рентгеновских обсерваториях:
Поиск первичных гравитационных волн
Физик Алексей Старобинский о перспективах открытия гравитационных волн, инфляционной теории ранней Вселенной и скалярных возмущениях:
Вопросы про Вселенную
Общее вопросы про космос
v-kosmose.com
КОСМОС, ВСЕЛЕННАЯ — В ЧЕМ РАЗНИЦА?
Barnard 33, или Туманность Конская Голова — тёмная туманность в созвездии Ориона
Позиция: 05h 40m, –02°, 27′, расстояние от Земли: 1,600 св. лет; прибор/год: WFC3/IR, 2012.
M83, или галактика Южная Вертушка — спиральная галактика с перемычкой в созвездии Гидра
Позиция: 13h 37m, –29°, 51′, расстояние от Земли: 15,000,000 св.лет, прибор/год: WFC3/UVIS, 2009–2012.
M16, или Туманность Орёл — молодое рассеянное звёздное скопление в созвездии Змеи
Позиция: 18h 18m, –13°, 49′, расстояние от Земли: 6,500 св.лет, прибор/год: WFC3/IR, 2014.
Книга называется Expanding Universe («Расширяющаяся Вселенная») и приурочена к 25-летию запуска Хаббла. Фотографии Хаббла, опубликованные в этой книге, это не просто завораживающие дух изображения, это также возможность узнать больше об исследовании космоса. В книге есть эссе от критика фотографий, интервью со специалистом, который рассказывает, как именно создаются эти снимки, а также два рассказа астронавтов о том, какую роль в изучении космоса играет этот уникальный телескоп.
RS Puppis — переменная звезда в созвездии Корма
Позиция: 08h 13m, –34°, 34′, расстояние от Земли: 6,500 св.лет, прибор/год: ACS/WFC, 2010.
M82, или Галактика Сигара — спиральная галактика в созвездии Большая Медведица
Позиция: 09h 55m, +69° 40′, расстояние от Земли: 12,000,000 св.лет, прибор/год: ACS/WFC, 2006.
M16, или Туманность Орёл — молодое рассеянное звёздное скопление в созвездии Змеи
Позиция: 18h 18m, –13°, 49′, расстояние от Земли: 6,500 св.лет, прибор/год: WFC3/UVIS, 2014.
Благодаря тому, что телескоп находится в космосе, он может регистрировать излучение в инфракрасном диапазоне, что совершенно невозможно сделать с поверхности Земли. Поэтому разрешающая способность Хаббла в 7—10 раз больше, чем у аналогичного телескопа, расположенного на поверхности нашей планеты. Так, например, среди прочего, ученые впервые получили карты поверхности Плутона, узнали дополнительные данные о планетах вне солнечной системы, им удалось значительно продвинуться в изучении столь загадочных черных дыр в центрах галактик, а также, что кажется уж совсем невероятным, — смогли сформулировать современную космологическую модель и узнать более точный возраст Вселенной (13,7 млрд лет).
Юпитер и его спутник Ганимед
Позиция: непостоянна, расстояние от Земли: 443,000,000 mi, прибор/год: WFPC2, 2007.
Sharpless 2-106, или Туманность Снежный Ангел в созвездии Лебедь
Позиция: 20h 27m, +37°, 22′, расстояние от Земли: 2,000 св.лет, прибор/год: Subaru, Telescope, 1999; WFC3/UVIS, WFC3/IR, 2011.
M16, или Туманность Орёл — молодое рассеянное звёздное скопление в созвездии Змеи
Позиция: 18h 18m, –13°, 49′, расстояние от Земли: 6,500 св.лет, прибор/год: ACS/WFC, 2004.
HCG 92, или Квинтет Стефана — группа из пяти галактик в созвездии Пегаса
Позиция: 22h 35m, +33°, 57′, расстояние от Земли: 290,000,000 св.лет, прибор/год: WFC3/UVIS, 2009.
M81, NGC 3031, или Галактика Боде — спиральная галактика в созвездии Большая Медведица
Позиция: 09h 55m, +69° 03′, расстояние от Земли: 11,600,000 св.лет, прибор/год: ACS/WFC, 2004-2006.
NGC 2264, или туманность Конус в созвездии Единорог
Позиция: 06h 41m, +09°, 25′, расстояние от Земли: 2,500 св.лет, прибор/год: ACS/WFC, 2002.
M1 Крабовидная туманность в созвездии Тельца
Позиция: 05h 34m, +22°, 00′, расстояние от Земли: 6,500 св.лет, прибор/год: WFPC2, 1999, 2000.
HST Космический телескоп «Хаббл»
maxpark.com
Интересные факты о Вселенной
Вселенная > Интересные факты о Вселенной
10 самых интересных фактов о Вселенной и космосе: начальная температура, диаметр, особенности формы, загадка темной материи и темной энергии, где искать центр.
Вы думаете, что хорошо знакомы со Вселенной и ее тайнами? Предлагаем вам топ-10 интересных фактов, которые могут удивить.
Интересные факты о Вселенной
- В молодости была горячее
Среди ученых большинство согласны с теорией Большого Взрыва. Подтверждения получили, когда обнаружили реликтовое излучение. Конечно, мы не можем увидеть момент своими глазами, но экстраполяция доказывает, что Вселенная была бесконечно раскаленной в начале и стала охлаждаться при расширении.
Исследователи полагают, что в первые минуты расширения температура достигала миллиарда Кельвинов. А вот в первой секунде – 10 миллиардов Кельвинов. Чтобы вы понимали, на сегодня эти показатели – 2.725 Кельвина.
Со старостью приходит холод
Отслеживание наиболее удаленных галактик подтверждает, что расширение Вселенной набирает скорость. Если приплюсовать информацию о постоянном охлаждении, то получим финал в виде Большого замораживания.
Это значит, что пространство лишится полезной теплоты (энергии) и все движение остановится. В пользу этого свидетельствуют и показания WMAP (изучает реликтовое излучение).
Диаметр Вселенной – 150 миллиардов световых лет
Конечно, подобная цифра может сбить с толку, так как сильно отличается от возраста. Но все объясняется ускорением расширения.
Возраст – 13.7 миллиардов лет
Если вы не верите, то знайте, что эти вычисления достоверны с точностью в 1%. Благодарить стоит WMAP, изучающий реликтовое излучение. Более старые методы также подтверждают подобное число вместе с измерением возраста звезд в древнейших скоплениях.
Земля – круглая, а вот Вселенная нет
Отталкиваясь от общей теории относительности Эйнштейна, можно говорить о трех возможных формах Вселенной: открытая, закрытая и плоская. И тут снова в игру вступает WMAP, подтверждая последний вариант. Если объединить форму с понятием темной энергии, то получим наиболее возможный прогноз конца всего – Большое Замораживание.
Крупномасштабные структуры
Если максимально масштабировать, то вы заметите, что Вселенная представлена нитями, пустотами, сверхскоплениям, группами и скоплениями. Последние объединяются в сверхскопления, а те могут формировать стены, входящие в состав нитей. Места без ничего называют пустотами. Измерения CMBR подтверждают, что пространство наполнено в одних частях и пустое в других.
Огромная часть остается невидимой для нас
При помощи длин волн электромагнитного спектра (радиоволны, видимый свет, инфракрасные и рентгеновские лучи) удалось рассмотреть отдаленные места. Нам все еще не хватает мощности заглянуть поглубже. Но мы можем полагать, что там есть что-то еще, основываясь на распределении температуры, гравитационном линзировании, орбитальных скоростях и скоростях галактических вращений. Это также подтвердило и наличие темной материи. А темная энергия отвечает за ускорение отдаления галактик.
У Вселенной нет центра
Нет. Конечно, Земля не расположена в центре всего. Более того, мы даже не занимаем центр галактики. И да, Млечный Путь тоже не находится в центральной части. Искать это место нет смысла, так как Вселенная лишена центра.
Объекты спешат отдалиться друг от друга
Галактики не прекращают отдаляться. До последних находок считалось, что однажды все может закончиться Большим разрывом (разрушится все и даже атомы). Эта теория строилась на ускоренных темпах расширения. Ученые думали, что оно продолжится вечность и приведет к разрыву всего.
Чтобы все понять, нужно изучить элементы меньше атома
Исследователи хотели узнать, с чего все началось, поэтому стали всматриваться в прошлое, находя все менее мелкие структуры. Они понимали, что натолкнутся на молодую и горячую Вселенную, с высокой плотностью, небольшим размером и с невероятно большим энергетическим запасом.
Получается, что мы снова возвращаемся к исследованию элементарных частиц, которые способствуют изучению появления всего.
Теперь вы знаете 10 интересных фактов о Вселенной. Но это лишь начало! Вселенная — бесконечное космическое пространство, наполненное удивительными загадочными небесными телами, вроде черных дыр, пульсаров и нейтронных звезд. Порой встречаются звезды и планеты, способные шокировать своим поведением или внешним видом. К тому же, ученые не теряют надежду найти жизнь за пределами Земли. Поэтому переходите по интересным ссылкам на сайте и исследуйте просторы Вселенной вместе с нами.
v-kosmose.com
Чем космос отличается от Вселенной?
Я дополню Астахова: космос — это просто состояние пустоты, которое мы можем наблюдать глазами или приборами, а Вселенная — это для философского понимания, как он и сказал. И, кстати, слово Вселенная есть только в славянских языках. Может, это не случайно?
В принципе ничем, но по-моему в понятие «космос» включают пространство вокруг Земли, а во «вселенную»-вселенную.
Космос в астрономии — синоним слова Вселенная<br>Значение термина «Вселенная» зависит от контекста, в котором он используется. В материалистической философии Вселенная определяется как совокупность всех существующих материальных частиц и пространства, в котором имеют место отношения между ними. В космологии Вселенная понимается как конечный или бесконечный пространственно-временной континуум, в которой существуют вся материя и энергия.<br><br>
Это разные категории. Вселенная — это часть пространства, которая доступна как минимум нашему философскому пониманию. Космос — это может быть и состояние высоких слоев атмосферы (130-200 км) , и пространство, доступное наблюдению или перемещению в нем. Это более узкая категория. Кстати, когда говорят и пишут «Земля», то по умолчанию имеют в виду именно «не-Космос».
Космосом мы называем пространство вокруг Земли, а Земля, вся солнечная система, и наша галактика, и др. галактики находятся во Вселенной — Вселенная бесконечна.
touch.otvet.mail.ru