Космология — наука о Вселенной
Имена космических объектов — Астронимы: | А | Б | В | Г | Д | Е | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Э | Ю | Я | |
A | B | C | D | E | F | G | H | I | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Α-Ω | 0-9 |
| Вы все еще верите в черные дыры и Большой Взрыв? Разделы страницы об образовании и развитии Вселенной, звездных и планетных систем:
Вселенная в цифрахКосмические константыКоличество космических суперобъектовТолько одна наша Галактика — Млечный Путь, включает в себя до 300-400 миллиардов звезд, большинство из которых более заметны и более крупные, чем Солнце. Размеры нашей Галактики составляют в диаметре до 100 тысяч световых лет, но по меркам Вселенной — это пылинка. К примеру, ближайшая к нам галактика Туманность Андромеды включает в себя более триллиона звезд [в 3 раза больше] и имеет диаметр до 270 тысяч световых лет. Всего же в видимой части Вселенной насчитывается до 1,6-1,9 миллионов галактик! Диаметр Вселенной — 93 миллиарда световых лет, а наиболее удаленный от Земли объект, который удалось засечь [квазар ?], находится от нас на расстоянии 14 миллиардов световых лет. Космогенез и космохронологияПроисхождение ВселеннойКонцепция Большого отскока является одной из моделей циклического развития Вселенной, в результате которого периоды ее сжатия и расширения сменяют друг друга. Гипотеза отскока была предложена около ста лет назад, но не предлагала механизм, описывающий переход от состояния сжатия к расширению. Физики-теоретики из Великобритании и Канады на модельном примере обошли это затруднение, показав, что эволюция мира из одного состояния (например, сжатия) в другое (расширение) напоминает квантовомеханическое туннелирование — преодоление частицей потенциального барьера, когда ее энергии для этого недостаточно. Явление носит квантовый характер и невозможно в классической физике. В дальнейшем физики планируют изучить эволюцию Вселенной, содержащей возмущения [от других Вселенных?], приводящие к появлению в ней крупномасштабных структур — скоплений галактик. Космохронология
Новости по изучению космических структур и общекосмических явленийАнализ звездного света из более чем 220 тысяч галактик [!] показал, что космос в последние 2 миллиарда лет только терял яркость. Старые звезды гаснут скорее, чем зарождаются новые, которые должны бы приходить на замену [Вселенная остывает — или это только у нас на районе?]. Новости о необычных явлениях дальнего космосаВпервые о существовании таинственных вспышек радиоизлучения (fast radio-burst, FRB) астрономы заговорили в 2007 году, когда они были случайно открыты во время наблюдений за радиопульсарами при помощи телескопа Паркс (Австралия). Была зафиксирована серия быстрых радиоимпульсов нового типа от какого-то далекого необычного объекта чудовищной мощности, возможно, молодой вращающейся нейтронной звезды. Об этом говорится в пресс-релизе университета Макгилла и статье в Nature. С момента открытия ученые зафиксировали всего 17 таких быстрых радиоимпульсов. Это мощнейшие вспышки в радиодиапазоне, длящиеся миллисекунды. Быстрые радиовсплески – это высокоэнергетические астрофизические явления, которые проявляются в виде кратковременных (обычно только нескольких миллисекунд) радиоимпульсов. Точное происхождение этих радиовсплесков не установлено, но некоторые ученые полагают, что они могут исходить от черных дыр или от сверхразумной внеземной цивилизации. Объект FRB 121102, расположенный в карликовой галактике на расстоянии около трех миллиардов световых лет от Земли, был впервые обнаружен в ноябре 2012 г. Три года спустя, в 2015 г., астрономы зафиксировали исходящие от него быстрые радиовсплески. В конце августа 2017 года сигналы снова повторились, и всего было обнаружено 15 высокочастотных быстрых радиовсплесков.
Источник КосмологияКосмология — это наука, которая отвечает на вопросы, как образовалась Вселенная, из чего она состоит, каким образом развивается и каково её будущее. Космология также является подразделом двух других наук — астрономии и астрофизики. Космолог — это учёный, который изучает космологию; занимается такими понятиями как:
Возникновение космологии как науки связывают с появлением теории относительности, которая была разработана Альбертом Эйнштейном (опубликована в 1915 году). Позже в 1922 году идеи Эйнштейна о неизменяющейся Вселенной были опровергнуты физиком и математиком Александром Фридманом. Говоря о появлении космологии как науки, невозможно не упомянуть открытие американского учёного-астронома Веста Мелвина Слайфера в 1912–1914 годах. Он обнаружил красное смещение. Что изучает космология?Космологи занимаются вопросами происхождения и эволюции Вселенной. Это включает прошлое — момент Большого взрыва, настоящее, и прогноз будущего. Космология изучает научным путём крупномасштабные свойства Вселенной как одно целое. Используя научный метод, космология стремится понять происхождение, развитие и будущее всей Вселенной. Космология изучает теории и научным путём пытается доказать их правильность. Основной теорией возникновения Вселенной является теория Большого взрыва. Космология и космогония (отличия)Космология изучает крупномасштабные свойства Вселенной, включая теории о её происхождении, эволюции и прогнозе будущего. Космология изучает структуру и изменения в нынешней Вселенной. В то время как космогония занимается вопросами происхождения Вселенной. Она исследует научным путём происхождение космоса и самой реальности. Теория Большого взрываТеория возникновения Вселенной, согласно которой вначале была сингулярность, затем произошёл взрыв. После взрыва Вселенная охлаждалась. Потом образовались атомы. Материи стали притягиваться друг к другу, образуя газовые скопления, из которых затем появились звёзды, свехновые звёзды, чёрные дыры и галактики. Красное смещениеВесто Слайфер открыл, что на фотографических изображениях спектра (спектрограммах) галактик, особенно тех, которые расположены далеко от нашей галактики, много красного цвета. Такое смещение в сторону красного цвета было названо красным смещением. Красное смещение означает, что галактики двигаются: вращаются и удаляются. Это, в свою очередь, говорит о том, что Вселенная расширяется. Закон Хаббла (или закон красного смещения)В 1929 году Эдвин Хаббл обнаружил, что есть связь между скоростью, с которой далёкие галактики движутся в противоположную от нашей галактики сторону, и расстоянием до этих галактик. Он вывел формулу, которая позволяет рассчитать скорость галактики и расстояние до Земли. Это открытие было названо законом Хаббла (также закон красного смещения). Несмотря на то, что этот закон действует только для далёких галактик, он позволил подтвердить, что Вселенная расширяется. С помощью закона Хаббла можно вычислить момент, когда Вселенная начала расширяться. Это позволило учёным выяснить возраст Вселенной — 13,8 миллиардов лет. Учёные пришли к выводу, что до образования Вселенной была сингулярность. СингулярностьЭто то положение, которое существовало до того, как произошёл Большой взрыв и образовалась Вселенная. Согласно общей теории относительности в центре чёрной дыры находится сингулярность. Это область, где нет времени и не применимы законы физики. Область, где всё сжимается до крошечных размеров под высоким давлением. В космологии есть три понятия: космологическая сингулярность, гравитационная сингулярность и голая сингулярность. Космологическая сингулярностьЭто состояние Вселенной как до Большого взрыва — когда Вселенная представляла собой пространство, сжатое до крошечных размеров высоким давлением, с очень большой плотностью — так и сам Большой взрыв. Гравитационная сингулярностьЭто место в пространственно-временном континууме, через которое нельзя провести кривую (геодезическую линию), и где не работают законы теории относительности. В физике, в частности по общей теории относительности, тела, обладающие малым зарядом и массой, движутся по геодезической линии пространственно-временного континуума. Но в гравитационной сингулярности законы физики не применяются. Поэтому и линии провести невозможно. Голая сингулярностьЭто некая область в пространственно-временном континууме, в которой не действует один из общих принципов в физике — принцип причинности. Этот принцип формулирует, как происшествия или действия воздействуют друг на друга. То есть согласно ему будущие действия не могут изменять происшествия в прошлом. Иными словами, наше будущее не воздействует на наше прошлое и не обуславливает его. По версиям физиков, попав в голую сингулярность, можно увидеть и прошлое, и будущее. Но чтобы туда попасть, нужно попасть в чёрную дыру, что делает опыты по изучению такой сингулярности довольно затруднительными, так как из чёрной дыры нельзя выбраться. Теория относительностиАльберт Эйнштейн формулирует в 1905 году специальную теорию относительности и общую теорию относительности в 1915–1916 годах. Специальная теория относительностиЕсли два объекта движутся прямолинейно и с постоянной скоростью, то ни один из них не может быть системой отсчёта. Важно определять их движение только относительно друг друга. Общая теория относительностиЭйнштейн пытался объяснить, откуда берётся гравитация. Согласно его теории крупные тела искажают пространственно-временной континуум. Это приводит к возникновению гравитации. Уравнение Александра ФридманаАлександр Фридман вывел уравнение, которое доказывает, что Вселенная изменяется. Математическим путём учёный доказал, что Вселенная увеличивается и что она точно с чего-то началась. Позднее его теории были подтверждены с помощью закона Хаббла. Космология в философииВ 1960 году космология широко рассматривалась как раздел философии, но стала играть намного большую роль как подраздел астрофизики и астрономии. Философия космологии стремится найти способы познания Вселенной, учитывая, что на данный момент человечеству известна только одна Вселенная, и мы не можем проводить над ней классические эксперименты (сравнение с другими данными — другими Вселенными). Также философия космологии ищет последствия и значения, если таковые имеются. Источник Строение и эволюция ВселеннойВселенная — это необъятные просторы, в которых находиться черная материя, триллионы галактик и звездных скоплений. У нее нет границ ни в пространстве, ни во времени. Огромные космические просторы таят в себе много тайн, для разгадки которых важно определить принципы эволюции и строение Вселенной. Совокупность наблюдаемых галактик всех типов и их скоплений, а также межгалактической среды, образует Вселенную. Эволюция ВселеннойСамым главным свойством Вселенной является её постоянное расширение. Впервые гипотезу о расширении Вселенной выдвинул Альберт Эйнштейн, однако строгих расчётов им предложено не было. В 1920 году русский учёный Александр Александрович Фридман занялся анализом десяти сложнейших уравнений теории относительности и пришёл к фундаментальному выводу: ни при каких условиях их решение не может быть единственным. Это означало, что невозможно точно ответить на вопрос о том, какой формой обладает Вселенная, каков её радиус кривизны и вообще, стационарна она или нет. Но тем не менее Фридманом было получено три возможные модели нестационарной Вселенной: две из них описывали монотонно расширяющуюся Вселенную. А третья модель предполагала периодичность Вселенной, то есть радиус кривизны её пространства сначала возрастает от нуля до некоторого значения, а затем вновь уменьшается до нуля. Всё это говорило о том, что Вселенная не может находится в стационарном состоянии, она должна расширяться и сжиматься под действием гравитационных сил. Но почему же Вселенная расширяется?Ответ на этот вопрос впервые предложили бельгийский священник Жорж Леметр и советско-американский физик Георгий Антонович Гамов. Итак, согласно их теории, Вселенная возникла около 14 миллиардов лет назад в результате Большого взрыва и с тех пор непрерывно расширяется, и охлаждается. До взрыва не было ничего: ни материи, ни пространства, ни времени. Четыре фундаментальных взаимодействия объединены в одно. А сама Вселенная представляла собой некую субстанцию с бесконечно малым объёмом и бесконечно большой плотностью. Такое состояние материи принято называть сингулярностью. Этапы формирования ВселеннойТеория Большого взрыва позволила ученым создать точную модель эволюции Мироздания. И сегодня мы неплохо знаем, какие процессы происходили в молодой Вселенной. Исключение составляет лишь самый ранний этап творения, который по-прежнему остается предметом яростных обсуждений и споров. В настоящее время наукой выделяются следующие этапы после Большого взрыва:
Недостатки теории Большого взрываНекоторые ученые отмечают в теории Большого взрыва слабые места. Если бы мироздание образовалось мгновенно из одной небольшой точки, то должно было существовать неоднородное распределение вещества, чего мы не наблюдаем. Также данная модель не может объяснить, куда подевалась антиматерия, количество которой в «момент творения» не должно было уступать обычной барионной материи. Однако сейчас число античастиц во Вселенной мизерно. Но самый весомый недостаток данной теории – ее неспособность объяснить феномен Большого взрыва, он просто воспринимается как свершившийся факт. Мы не знаем, как выглядела Вселенная до момента сингулярности.
Существуют и другие гипотезы зарождения и дальнейшей эволюции мироздания. Долгие годы была популярна модель стационарной Вселенной. Ряд ученых придерживались мнения, что в результате квантовых флуктуаций она возникла из вакуума. В их числе был и знаменитый Стивен Хокинг. Ли Смолин выдвинул теорию о том, что наша, как и другие Вселенные, образовались внутри черных дыр. Строение ВселеннойВо все времена люди предпочитали считать Вселенную вечной и неизменной. Эта точка зрения господствовала вплоть до 20-х годов нашего века. В то время считалось, что она ограничена размерами нашей Галактики. Пути могут рождаться и умирать, Галактика все равно остается все той же, как неизменным остается лес, в котором поколение за поколением сменяются деревья. Настоящий переворот в науке о Вселенной произвели в 1922 — 1924 годах работы ленинградского математика и физика А. Фридмана. Опираясь на только что созданную тогда А. Эйнштейном общую теорию относительности, он математически доказал, что мир — это не нечто застывшее и неизменное. Как единое целое он живет своей динамической жизнью, изменяется во времени, расширяясь или сжимаясь по строго определённым законам.
Структура Вселенной довольно сложна и имеет несколько уровней организации, которые мы можем классифицировать в соответствии с масштабом объектов:
Каждый из вселенских объектов — это уникальное формирование с таинственной структурой. Сегодня мы гораздо лучше понимаем устройство Вселенной, но каждое полученное знание лишь рождает новые вопросы. Исследование атомных частиц в коллайдере, наблюдение за жизнью в дикой природе, высадку межпланетного зонда на астероиде также можно назвать изучением Вселенной, ибо данные объекты входят в ее состав. Человек тоже часть нашей прекрасной звездной Вселенной. Изучая Солнечную систему или далекие галактики, мы больше узнаем о самих себе. Размеры ВселеннойГоворя о размерах Вселенной, мы имеем ввиду ее видимую часть, называемую еще Метагалактикой. Чем больше результатов наблюдений мы получаем, тем дальше раздвигаются границы Вселенной. Причем происходит это одновременно по всем направлениям, что доказывает ее сферическую форму. Космическая карта Вселенной Наш мир появился около 13,8 млрд лет назад в результате Большого взрыва – события, породившего звезды, планеты, галактики и другие объекты. Эта цифра является реальным возрастом Вселенной. Исходя из скорости света можно предположить, что ее размеры также составляют 13,8 млрд световых лет. Однако на самом деле они больше, ибо с момента рождения Вселенная непрерывно расширяется. Часть движется со сверхсветовой скоростью, из-за чего значительное количество объектов во Вселенной останутся невидимыми навеки. Данный предел называются сферой или горизонтом Хаббла. Диаметр Метагалактики составляет 93 млрд световых лет. Мы не знаем, что находится за пределами известной Вселенной. Может быть, существуют и более далекие объекты, недоступные сегодня для астрономических наблюдений. Значительная часть ученых верит в бесконечность Вселенной. Возраст Вселенной неоднократно проверялся с использованием различных методик и научных инструментов. Последний раз его подтвердили с помощью орбитального телескопа «Планк». Имеющиеся данные полностью соответствуют современным моделям расширения Вселенной. Будущее ВселеннойНаше мироздание началось с маленькой точки. Быстрое развитие и расширение границ привело к образованию необъятных космических просторов. Но, будет ли остановлено расширение? Возможен ли обратный вариант развития, то есть сжатия в ту же исходную плотную точку? Модели будущего Вселенной В 1990-х годах, специалисты пришли к выводу, что реальны два варианта будущего Вселенной. “Сжатие” космических просторов возможно! При достижении максимальных размеров, она может разрушиться. Плотность черной материи может достичь критических показателей, из-за чего будет сжиматься. Также, существует предположение, что причиной разрушения мироздания могут стать черные дыры. Все звездные скопления могут прекратить передачу энергии и преобразоваться в черные дыры. Если температура космического пространства приблизиться к нулю, возможно их испарение. В результате чего, все разрушиться и наступит логичный конец. Интересные факты о Вселенной10.От минус 270 градусов по Цельсию До 50 миллионов градусов по Цельсию.В космосе буквально везде встречаются довольно экстремальные условия. Температура сверхновой может достигать более 50 миллионов градусов по Цельсию, т. е. в пять раз выше температуры ядерного взрыва. С другой же стороны, в открытом космосе температура составляет минус 270 градусов по Цельсию. 9.Наши тела состоят из звездВаше и любое другое тело во Вселенной состоит из звезд, точнее, мертвых звезд. В самом начале существовали только простые элементы, такие как водород и гелий. Потом эти элементы соединились и сформировали первые звезды, которые в свою очередь образовали новые элементы, такие как железо и золото. Через какое-то время первые звезды погибли, и их взрывы сформировали новые элементы. Наши тела состоят из практически всех элементов, которые есть во Вселенной – конечно, большую часть составляют элементы вроде водорода и кислорода, но в нас также содержатся небольшие порции таких элементов, как золото! 8. Когда вы смотрите на небо, вы смотрите в прошлоеЗвезды, которые вы видите – вовсе не звезды, а свет, который они излучали много лет назад. Из-за того, что свету требуется определенное время, чтобы достичь нас, мы видим его таким, каким он был какое-то время назад. Один световой год – это расстояние, которое свет преодолевает за год. Так что, если вы смотрите на звезду, которая находится на расстоянии 1000 световых лет, вы видите ее такой, какой она выглядела 1000 лет назад. 7.Парадокс Ферми.Инопланетная жизнь.Ученые настолько заинтересованы инопланетной жизнью, что придумали десятки различных интересных техник, направленных на ее поиск. Например, проект SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence), чтобы ускорить обнаружение инопланетян, использует свои методы для поиска космического мусора, ближайших звезд, искусственных объектов, радиоволн и радиации. Вселенная настолько огромная и старая, что есть очень большие шансы на обнаружение других планет, похожих на Землю. Однако, согласно парадоксу Ферми, высокая вероятность внеземной жизни в космосе противоречит отсутствию видимых доказательств, подтверждающих это. На данный момент люди даже не уверены, что страшней: тот факт, что они не одиноки во Вселенной или то, что рядом есть кто-то еще. 6. Во Вселенной как минимум 10 миллиардов триллионов звездХотя ученые не могут прийти к единому согласию в этом вопросе, самой достоверной цифрой в нашем распоряжении является 10 миллиардов триллионов. Каждая звезда отличается по размеру и может быть в сотни раз меньше или больше нашего Солнца. Вдобавок, каждую звезду окружают звездные тела, вроде планет, которых может быть от 4 до 12. 5. Вселенных может быть большеДа, наша Вселенная может быть лишь одной из многих других, отличных от нашей. Малейшие изменения в принципах науки могут превратить другие Вселенные в нечто, о чем мы даже не мечтали. Все зависит от того факта, может ли большой взрыв, который положил начало нашей Вселенной, произойти в других местах. Если так, то существование бесчисленного количества других миров действительно возможно. 4. Черные дыры тоже умираютЧерные дыры – тела различных размеров, которые мы не можем видеть. Они обладают немыслимой силой притяжения, которую не способен преодолеть даже свет, и они питаются пойманным светом, чтобы выжить. Однако Стивен Хокинг утверждает, что если черные дыры «голодают» слишком долго, через какое-то время они могут умереть. 3. Вселенная растетДо 1920-х люди считали, что Вселенная стоит на месте, но астроном Эдвин Хаббл обнаружил, что она расширяется. Многие годы люди ошибались, исходя из предположения, что гравитация замедляет Вселенную, но такой факт был бы верен только в том случае, если бы гравитация была сильнее. Более того, в 1998 году телескоп «Хаббл» зафиксировал, что сверхновые звезды в прошлом расширялись медленнее, чем сейчас, что только подтверждает теорию Хаббла. 2. Вселенная полна невидимых вещейСуществует мнение, что мы видим и знаем только 4% Вселенной, так как 96% может состоять из темной материи и темной энергии, которые мы все еще не можем обнаружить. Эти неизвестные сущности предположительно расталкивают видимую материю, что приводит к расширению Вселенной и другим возможным эффектам, которые пока нам неизвестны. 1. Наши предки знали о Вселенной больше, чем мы знаем сейчасНаши предки были куда умнее, чем думают многие. Хотя они не строили небоскребы и не создавали компьютеры, они много знали о растениях и травах, географии и астрономии. Не будем забывать о Стоунхендже, пирамидах Гизы, линиях Наски и сотнях других известных мест, которые наши предки предположительно использовали для наблюдения за небом. Они полагали, что изменения в небе играли большую роль в их жизни, поэтому делали точные космологические расчеты. Полученная информация помогала им определять, когда лучше всего было выращивать еду, путешествовать в опасные земли, заключать союзы и принимать важные решения. ВидеоИсточник ➤ Adblockdetector |