14 фактов о космосе, которые напомнят насколько сложна Вселенная
Что будет, если выйти в открытый космос без скафандра, есть ли звуки в космосе и другие короткие факты о космосе.
Бескрайние просторы космоса вызывают чувства трепета и тревоги у каждого из нас. А от одних только мыслей о количестве галактик, звезд и других космических объектов во Вселенной голова идет кругом. Только представьте, сколько всего неизведанного таит космическое пространство!
Мы подготовили для вас список фактов о космосе, которые наверняка вас впечатлят.
1. Во Вселенной – полная тишина
YouTube / Scientific American Space Lab
Только представьте: даже сильнейшие взрывы в космосе происходят в тишине. Дело в том, что звук на Земле распространяется в твердом, жидком или газообразном веществе. К последнему и относится воздух, которым мы дышим и которого нет в космосе. Поэтому Вселенная – немая, но только для нас, людей, которые воспринимают акустические колебания с помощью органов слуха. А «голос» космоса, который можно послушать на сайте NASA, – это записанные радиоаппаратурой частоты, которые не воспринимает человеческое ухо.
2. Следы космонавтов на Луне могут оставаться в течение миллиона лет
Поскольку на Луне нет атмосферы, то нет и ветра, который постепенно стирал бы следы. По факту, они существуют в вакууме. Исчезнуть следы могут только из-за метеорита, который попадет в отпечаток ботинка, или из-за лунотрясения не менее 8-9 баллов по шкале Рихтера.
3. В Солнце могут уместиться более миллиона планет Земля
One million Earths: A visual representation of how many Earths could fit inside the sun pic.twitter.com/Eq3qpl7Log
Если бы Солнце было похоже на пустой шар, то в него могло бы поместиться 1,3 миллиона таких планет, как Земля. Фото наглядно иллюстрирует подобный эксперимент.
4. Между Землей и Луной можно разместить все остальные планеты Солнечной системы
Среднее расстояние от нашей планеты до спутника составляет 384 тысячи километров. Удивительно, но в это расстояние (с небольшим запасом) умещаются остальные планеты Солнечной системы. Однако это возможно лишь тогда, когда Луна находится в апогее – самой дальней точке от Земли.
5. В наблюдаемой Вселенной так много звезд, что их невозможно сосчитать
Считается, что во Вселенной может быть 1 000 000 000 000 000 000 000 000 звезд, основываясь на нескольких предположениях о размерах и количестве галактик. Не исключено, что эта оценка может иметь погрешность в сотни и даже тысячи раз, но число, конечно, невообразимое.
Американский астрофизик Нил Деграсс Тайсон однажды написал в Твиттере, что звезд во Вселенной примерно столько же, сколько песчинок на всех пляжах мира.
6. Поэтому мы не имеем понятия, что вообще происходит во всей Вселенной
Причина, по которой мы не можем видеть всю Вселенную, заключается в том, что некоторые части находятся слишком далеко от Земли. Настолько, что прошло еще слишком мало времени после Большого взрыва, чтобы их свет мог достичь нашей планеты.
7. Юпитер невероятно огромен: по размерам наша планета не превышает Большое Красное Пятно
Большое Красное Пятно Юпитера, самый большой атмосферный вихрь в Солнечной системе, примерно в два раза больше нашей Земли. Причем этот шторм бушует уже более века! А теперь попробуйте представить размеры Юпитера.
8. А гравитация Юпитера настолько интенсивна, что фактически защищает нас от множества столкновений
Планету порой называют «космическим пылесосом Солнечной системы», потому что ее гравитационная сила поглощает находящиеся поблизости астероиды или кометы, не давая им столкнуться с Землей.
9. Если вы отправитесь в космос без скафандра, то можете вдвое увеличиться в размерах
YouTube / Meet Arnold
В вакууме человеческая плоть расширяется в два раза. Дело в том, что из-за перепада давления температура кипения биологических жидкостей в космосе становится ниже нормальной температуры тела – 36,6 градусов Цельсия. А значит, жидкости, например кровь или слюна, начнут закипать, и вы раздуетесь на глазах. Но не паникуйте: вы не взорветесь, ведь человеческая кожа очень эластичная.
Подобный случай произошел с пилотом ВВС США Джозефом Киттингером, который в 1960 году совершил прыжок из стратосферы. Во время «операции» произошла разгерметизация его правой перчатки. И из-за сильного перепада давления рука космонавта раздулась, а на Земле вернулась в нормальное состояние.
10. Но, скорее всего, через 15 секунд вы потеряете сознание
YouTube / Tech Insider
Все потому, что к этому моменту ваше тело израсходует весь кислород. А если попытаетесь задержать дыхание, ваши легкие разорвутся.
11. Если бы вы упали в черную дыру, то растянулись бы, как спагетти
По словам Джо Полчински, физика из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, в науке это явление известно как «спагеттификация» и происходит, когда «гравитация хочет растянуть вас в одном направлении и сжать в другом». Простыми словами, по мере приближения к границе черной дыры вы бы вытянулись в длину и сузились в ширину.
12. А если бы за вами кто-нибудь наблюдал, то вы бы не исчезли – со стороны ваше тело будто бы зависло, а затем медленно покраснело
Когда вы достигнете горизонта событий, то замрете на месте. И это еще не все: оставаясь неподвижными и растянутыми по всей поверхности горизонта событий, вы начнете краснеть из-за возрастающего жара.
Все это будет продолжаться до тех пор, пока от вас не останется пепел – еще до пересечения горизонта событий.
13. Когда вы смотрите на звезды на небосклоне, то на самом деле оглядываетесь назад в прошлое
Путь света до Земли занимает так много времени, что к моменту, когда мы видим свет от звезд, проходят годы. Точное время зависит от того, как далеко находится звезда.
14. И, наконец, не везде время течет одинаково
Чем быстрее вы двигаетесь, тем медленнее для вас идет время. Эта концепция известна как замедление времени, и ее эффект можно заметить, если скорость вашего перемещения будет близка к скорости света. Как раз это мы и видим в фильме «Интерстеллар».
Источник
Почти пусто: астрономы выяснили, сколько во Вселенной материи
Сколько в космосе материи? Ответ на этот вопрос искали и нашли астрономы из США и Египта, опубликовавшие результаты своих исследований в научном журнале Astrophysical Journal.
Космос как винегрет
Из чего состоит Вселенная? Разумеется, в ней есть звезды и планеты. А еще межзвездный газ, которого примерно столько же, сколько звезд (по массе). На бескрайних просторах между галактиками изредка встречаются атомы межгалактического газа. Изредка-то изредка, однако в сумме это вещество весит вчетверо больше, чем звезды и межзвездный газ вместе взятые. Но и это далеко не основной ингредиент космического салата. Ученые уже несколько десятилетий знают о существовании еще одного компонента — темной материи. Это вещество не наблюдается ни в какие телескопы, но более чем ярко проявляет себя своей гравитацией. Под дудку его тяготения пляшут и звезды в галактиках, и галактики в скоплениях.
Существование темной материи — доказанный факт, он надежно установлен несколькими способами. Но вот вопрос, из чего она состоит, спорный. Несомненно, некоторую ее часть составляют привычные астрономам объекты, такие как черные дыры, коричневые карлики, холодный газ и так далее. Просто они слишком далекие и тусклые, чтобы земные телескопы могли их разглядеть. Эта часть темной материи называется барионной — в честь барионов, то есть класса частиц, к которому относятся протоны и нейтроны. Именно из протонов и нейтронов состоят атомные ядра, а потому к барионной материи относится все знакомое нам обычное вещество.
Однако большинство специалистов склоняются к мысли, что львиная доля темной материи не может состоять из атомных ядер. После Большого взрыва просто не могло образоваться столько барионов, говорят они и приводят весьма убедительные расчеты. Так что предполагается, что большая часть темной материи состоит из неизвестных частиц, еще не открытых физиками-экспериментаторами. Эта загадочная субстанция вполне логично называется небарионной темной материей. Подчеркнем, что небарионная природа подавляющей части темной материи еще не доказана. Но эта гипотеза настолько авторитетна, что включена в господствующую модель Вселенной (ΛCDM-модель).
Однако и это еще не все. Главный ингредиент «космического винегрета» — темная энергия, ускоряющая расширение Вселенной. Существование этого дополнительного ускорения — хорошо проверенный факт, за открытие которого Брайан Шмидт и Адам Рисс в 2011 году удостоились Нобелевской премии по физике. А вот о природе вызывающей его темной энергии ученые продолжают спорить. Большинство экспертов считают, что это некое свойство вакуума или же пронизывающее пространство поле. Встречаются, однако, и более экзотичные версии.
Божественные пропорции
Сколько в мире барионной материи (то есть видимой и некоторой части темной), небарионной темной материи и темной энергии? В каких пропорциях смешан этот салат? Это важный вопрос, от которого зависит, например, как расширяется Вселенная и как образовались галактики и их скопления.
Для начала поясним, как сравнивают материю с энергией. Дело в том, что в любой массе заключена энергия, количество которой можно вычислить по знаменитой формуле Е = mc 2 . И, между прочим, это количество впечатляет: в одном грамме вещества заперто около двадцати килотонн в тротиловом эквиваленте. Пересчитав массу в энергию, космологи выясняют вклад барионного вещества, небарионной материи и темной энергии в полную энергию Вселенной. Такие расчеты проводились неоднократно и разными способами. Но авторы новой статьи использовали собственный путь.
Как взвесить Вселенную
Когда мир был юным, вещество было рассеяно по пространству гораздо более равномерно, чем сейчас. Под действием собственной гравитации оно стянулось в галактики и их скопления. Этот процесс очень сильно зависел от количества материи во Вселенной. Чем больше вещества (барионного и небарионного вместе взятого), тем чаще должны встречаться скопления галактик и тем более высокую массу они должны иметь. Исследователи смоделировали на компьютере образование скоплений галактик при разном количестве материи во Вселенной и сравнили результаты с данными наблюдений.
Это не новый метод, и он успел хорошо зарекомендовать себя. Но авторы внесли в него важное изменение. Они разработали и применили процедуру, которая помогает понять, принадлежит ли та или иная галактика к скоплению. Это непростой вопрос, поскольку при взгляде с Земли мы видим не трехмерную картину, а плоскую. Звездная система, которая кажется нам принадлежащей к кластеру, может на самом деле находиться перед ним или за ним.
Используя свой алгоритм, ученые индивидуально вычисляли массу каждого скопления. Этим их исследование отличается от работ предшественников, в которых использовалась средняя масса многих скоплений. Кроме того, астрономы опирались на собственный каталог скоплений галактик GalWCat19. В нем перечислены более 1800 кластеров, в которые входит в общей сложности более 38500 галактик. Свой каталог авторы сформировали по данным крупнейшего обзора SDSS, выбирая самые яркие и близкие скопления. Особенно важно, что они близкие. Их свет путешествовал до Земли не более 2,5 млрд лет. Это позволяет не делать поправку на расширение Вселенной и те перемены, которые могли произойти в этих кластерах со временем.
Наш мир пуст
Завершив расчеты, исследователи получили, что вся материя в целом (видимое вещество, барионная часть темной материи и ее небарионная часть вместе взятые) обеспечивают только 31% всей энергии во Вселенной. Остальные 69% приходятся на таинственную темную энергию. Отметим также, что, хотя из расчета авторов это и не следует, ранее было установлена доля привычной нам барионной материи среди всей материи Вселенной — она составляет всего 20%.
Результаты авторов не очень отличаются от данных, полученных другими методами. Некоторые измерения отводят темной энергии чуть большую долю космического пирога — более 70%. Другие останавливаются на 68%. Но так или иначе именно это загадочное нечто — по-прежнему самый большой резервуар энергии в космосе.
Совпадение результатов, полученных разными способами, — хорошее свидетельство их надежности. Другими словами, похоже, что Вселенная действительно устроена именно так.
Авторы приводят выразительный пример. Представим, что вся материя, в том числе и та, которая обычно считается небарионной, состоит из водорода. Сколько понадобилось бы атомов, чтобы обеспечить ее наблюдаемое количество? В среднем всего шесть атомов на кубический метр пространства. Для сравнения: в стакане воды больше атомов, чем стаканов воды в Мировом океане.
Считанные атомы на кубический метр — это не просто вакуум. Это настолько глубокий вакуум, что его создание лежит далеко за границами технических возможностей человечества. Если усреднить космос, получится пустота. Звезды, планеты и мы сами существуем только потому, что материя не рассеяна по пространству равномерно, а собрана в плотные комки, разделенные пустынными безднами. Возможно, понимание этого факта поможет человечеству осознать свою уникальность в космосе и еще раз удивиться чуду научного познания, позволяющего на основе наблюдений и компьютерных моделей постигать устройство мироздания.
Космические деньги: почему бизнесмены инвестируют в безвоздушное пространство
Источник