Величайшие тайны Вселенной
Вселенная невообразимо стара и огромна. Ее бескрайние просторы хранят такое количество тайн и загадок, которое человечество возможно не успеет постичь и за миллиарды лет существования. Да что уж там просторы, само определение термина «Вселенная» построено на догадках, неопределенностях и собственно загадках, с некоторыми из которых мы и предлагаем вам ознакомиться.
Что было до Большого взрыва?
Вселенная, как известно, появилась в результате колоссального взрыва, произошедшего 13,77 млрд лет назад. Все вещество, материя и энергия были сжаты в точку с нулевыми размерами. Это была невероятно однородная изотропная смесь с бесконечно высокой температурой, плотностью и давлением, известная также как космическая сингулярность.
Факт существования сингулярности, а если быть более точным, факт невозможности ее избежания был доказан в 1967 году Стивеном Хокингом. Сингулярное состояние Вселенной органично вписывается или является неотъемлимой частью большинства космологических теорий, в том числе и ОТО А. Эйнштейна.
Вот, что в своей работе писал С.Хокинг по поводу начального этапа развития Вселенной:
Результаты наших наблюдений подтверждают предположение о том, что Вселенная возникла в определенный момент времени. Однако сам момент начала творения, сингулярность, не подчиняется ни одному из известных законов физики.
Другими словами, сингулярность — это самая дальняя видимая область Вселенной, мы никаким образом не можем заглянуть за нее или смоделировать то, что ей предвещало. Потому мы не можем узнать что стало причиной Большого взрыва, была ли Вселенная до этого момента и в каком виде она существовала.
Темная энергия
3/4 Вселенной — это темная энергия. Но что это такое не может объяснить ни один ученный, как впрочем и вся наука в целом. Это загадочная сила непонятной природы, ее нельзя увидеть, нельзя потрогать, нельзя ощутить каким-то другим способом, однако она оказывает огромное влияние на всю Вселенную, заставляя ее расширяться с постоянно возрастающей скоростью.
Галактический кластер SDSS J1004+4112. Лишь несколько из этих галактик сольются во едино под влиянием гравитации, остальные будут разбросаны темной энергией по самым темным закаулкам Вселенной
О существовании темной энергии свидетельствуют только косвенные факторы: тоже ускоряющееся расширение, невидимая масса-энергия Вселенной. Более того, данное понятие органично вписывается в подавляющее большинство космологических теорий.
Темная материя
Это невидимая форма материи, которая не проявляет совершенно никаких признаков электромагнитного излучения и никаким образом не взаимодействует с ним. Однако темная материя имеет массу и ее присутствие возможно обнаружить по создаваемым ею гравитационным эффектам.
По последним данным темная материя занимает 26,8% от общей массы-энергии Вселенной.
Природа, состав, структура и свойства темной материи пока остаются загадкой, однако у ученных есть несколько предположений на этот счет, так одним из наиболее вероятных кандидатов называется барионная материя.
Солнечная система
О вероятности существования планетных систем у далеких звезд астрономы заговорили еще в начале 16 века после открытия Николаем Коперником гелиоцентрической системы мира. Тогдашние телескопы не позволяли даже рассмотреть в деталях ближайшие планеты Солнечной системы, поэтому об открытии первых экзопланет можно было только мечтать.
Наша Солнечная система является уникальной и не типичной!
Эти самые мечты и представления у разных ученых заметно отличались: одни считали, что просторы Вселенной буквально усеяны планетными системами подобными нашей; другие полагали, что если такие системы и есть, то они сильно отличаются от нашей; третьи, вовсе, верили в то, что Солнечная система уникальная и единственная. Как это ни странно, но правыми оказались все и одновременно никто. После открытия первых экзопланет в 1989 начался стремительный рост темпов их поиска. Сейчас можно с определенной степенью уверенности заявить: наша Солнечная система является уникальной и не типичной! Ни одна из более чем 1700 открытых планетных систем не похожа на нашу!
Как и предполагалось, планетные системы отнюдь не редкость во Вселенной, однако все они мало чем похожи на нашу
Солнечная система уникальна по многим параметрам, отметим лишь ключевые:
- Расположение планет. Солнечная система характеризуется четким разделением планет на 2 группы: планеты земной группы (внутренняя СС) и газовые гиганты (внешняя СС). Такое расположение само по себе оказалось не типичным, т.к. во Вселенной распространена практика, когда крупные газовые планеты вращаются во внутренних областях систем, а маленькие землеподобные планеты — во внешних. Эта ключевая особенность СС позволяет уберечь внутренние планеты от столкновений с астероидами и кометами из внешней области.
- Наличие сразу трех планет, которые расположены в обитаемой зоне звезды (Венера, Земля, Марс). У большинства известных на сей день планетных систем нет ни одной планеты в обитаемой зоне.
Жизнь
Что такое жизнь? Случайно появившаяся активная форма существования материи или наиболее рациональная и от того закономерная форма ее существования? Ответ на этот вопрос человечество пытается найти уже не одну тысячу лет.
Жизнь — это, возможно, главная тайна Вселенной. Мы знаем очень многое о ней, но не заем как и из чего она возникла, была ли это случайность уникальная во Вселенских масштабах, или банальная ошибка природы, а может быть, появление жизни — это закономерный результат развития простейших органических веществ под влиянием изменчивых условий окружающей среды. Об этом можно рассуждать бесконечно. Возможно часть ответов мы получим, найдя жизнь за пределами Земли, но случится скорее всего не нашем веку.
Источник
Тайны Вселенной: от черных дыр до жизни на других планетах
Тайны Вселенной всегда манили людей. Загадочное сияние далеких звезд рождает извечные вопросы о самоидентификации человечества в космическом пространстве. Ученые исследуют историю возникновения жизни на Земле и проверяют гипотезы ее существования за пределами нашей планеты. Наука не стоит на месте, в ней постоянно совершаются новые открытия. Но нераскрытых тайн не становится меньше.
Необъяснимо, но факт
Существует несколько гипотез о возникновении Вселенной, в том числе и создание мира Богом. Но если говорить о научных предположениях, то главенство здесь принадлежит теории большого взрыва. Она говорит о том, что Вселенная появилась в результате взрывного процесса и с того момента непрерывно расширяется. Подтверждением этой теории служит существование реликтового излучения.
Но есть немало других космических явлений, которые могут отражать иные аспекты познания Вселенной. Это и черные дыры, и неопознанные летающие и плавающие объекты, и пульсирующие звезды.
Черная дыра
Одно из самых загадочных космических явлений — черные дыры. Часть ученых сходится на том, что эти объекты по строению схожи с галактиками. Сильные гравитационные уровни позволяют черным дырам поглощать любую материю и энергию, в том числе световую.
Около 100 000 000 таких объектов могут существовать только в галактике Млечный путь. Но доподлинно неизвестно, как они формируются и какие функции выполняют. Загадкой остается и процесс, происходящий внутри образования при попадании в него материи.
Также ученые задаются вопросом, появились ли раньше галактики или этому предшествовало рождение черных дыр. Результаты исследования радиочастотного спектра показали, что первыми были ЧД, после чего вокруг них начали формироваться галактики.
Неопознанные объекты
Периодически возникают сообщения о появлении в разных точках планеты странных явлений в небе или воде, не связанных ни с метеорологией, ни с астрономией. Часть таких публикаций — откровенная мистификация. Но если факт подделки материала не подтвержден, тогда, возможно, речь идет об НЛО.
Аббревиатура расшифровывается как «неопознанный летающий объект». Если явление было замечено в пределах водоема, имеет место сокращение НПО (неопознанный плавающий объект). Природа таких явлений остается в большинстве случаев неразгаданной как для очевидцев, так и для ученых. Если это документальное наблюдение, говорят об ОЛО (опознанные летающие объекты). Есть категория людей, занимающихся исследованиями возможного инопланетного происхождения НЛО. Но подобные утверждения у научного сообщества часто вызывают скептицизм.
Обитаемые планеты
Учитывая бесконечные размеры космического пространства и множество небесных тел в нем, сложно с уверенностью утверждать, что Земля является единственной планетой, пригодной для жизни. Ученые подтверждают, что климат, подобный земному, атмосфера и жидкая вода есть в других точках Вселенной.
Недавно специалисты NASA еще на шаг стали ближе к ответу на вопрос о существовании планет-близнецов Земли. Американским космическим агентством открыта система из 7 планет, вращающихся вокруг звезды Trappist-1, которая находится на расстоянии 40 св. л. от Земли. Есть сведения, что на одной из этих планет может находиться жидкая вода. Открытие «близнеца» Земли может произойти уже достаточно скоро.
Названий этим планетам еще не дали. Обнаружены они были с помощью двух телескопов. Это установленный в Чили телескоп Trappist (в честь него названа звезда этой системы) и инфракрасный NASA Spitzer.
Свет в космосе
Лучи из космоса — это высокоэнергетические частицы, перемещающиеся в пространстве Вселенной. Со временем интенсивность космического излучения повышается.
Ричард Мевалдт (Richard Mewaldt), ученый из технологического института Калифорнии, заявил, что за 2019 год сила излучения увеличилась на 19%. Такое высокое значение установлено в первый раз за 50 лет.
Звезда-слеза
Даже детям из младших классов школы известно, что большая часть звезд имеет шарообразную форму. Но все правила физики были опровергнуты, когда стала известна звезда HD74423 (1500 св. л. от Земли). Она имеет необычную каплеобразную форму, напоминающую слезу.
Эта странная звезда — часть двойной звездной системы совместно с красным карликом. Многие исследователи убеждены, что именно он и является причиной необычной формы и пульсаций. Кроме того, некоторые зоны HD74423 различаются между собой по показателям плотности, гравитации и давления, то есть поверхность звезды неоднородна в плане физических свойств.
Несколько проведенных компьютерных моделирований показали, что пульсация звезды происходит вдоль приливной оси. Несмотря на кажущуюся уникальность HD74423, у этого небесного тела могут существовать аналоги во Вселенной. Ранее обнаружена похожая звезда с оболочкой из расплавленных металлов.
Как проверяют планеты
В древности существование небесных тел подтверждалось математически с помощью специальных уравнений. Позже был изобретен телескоп, который сделал наблюдение за звездами и планетами более наглядным. С тех пор технологии совершенствуются, поэтому сегодняшние телескопы обладают колоссальными возможностями. Но все же некоторые планеты очень трудно обнаружить, так как они находятся в зоне свечения ярких звезд. Другая причина невидимости планет — значительные расстояния, измеряемые световыми годами. Но ученые разработали эффективные способы проверки планет.
Транзитный способ
Этот метод обнаружения экзопланеты основан на наблюдениях за ее транзитом перед главной звездой системы, в которой существует эта планета. В ходе наблюдения измеряется свечение звезды. Именно на этом параметре определяют размеры экзопланеты, ее массу и другие физические свойства.
Транзитный метод используют обсерватория Кеплер (NASA), OGLE (астрономический центр университета Варшавы), COROT (телескоп, созданный исследовательским центром космических явлений Франции). До августа 2019 года более 3000 планет обнаружили именно этим способом.
Метод Доплера
Этот способ связан с одноименным эффектом (изменение волновой частоты и длины). Измеряют движение света и изменение линий спектра звезд.
Использование этого метода ограничено, так как изменения зачастую настолько малы, что не поддаются регистрации.
Интересные открытия
Наука развивается, и ученые постепенно приближаются к разгадке космических секретов. Но некоторые открытия оставляют больше вопросов, чем ответов:
- Прямоугольная галактика или галактика в форме изумруда открыта недавно группой астрономов из Австралии (Суинбергский технологический университет). Обнаружение необычной галактики произведено посредством телескопа Subaru. Есть мнение, что такая форма — следствие столкновения 2 галактик.
- Гамма-всплески. Мощнейшие выбросы энергии в космическом пространстве. Специалисты имеют возможность регистрировать эти вспышки и наблюдать протекающие в них процессы. Но природа их возникновения и то, почему они появляются рандомно, так и остается чем-то тайным.
- Темная энергия или материя. При работе над знаменитой ОТО (общей теорией относительности) Эйнштейн разработал уравнение гравитационного поля. Чтобы привести это уравнение к статичному виду, решено было ввести постоянную, которой можно пренебречь. Но в пределах космопространства это значение оказалось решающим. Позднее, когда Э. Хаббл доказал, что Вселенная постоянно расширяется, выяснилось, что идея константы отлично вписывается в теорию темной энергии. Эта сила отвечает за расширение Вселенной. Ее природа также точно не выяснена.
- Красные гейзеры. Это открытие сделано учеными из Токио в 2016 году. Некоторые галактики не содержат звезд. Дело в том, что внутри них существуют черные дыры огромной массы, выбрасывающие газовые пучки. Газ раскаляется и теряет способность конденсироваться. Красные гейзеры помогают понять суть эволюционных процессов во Вселенной.
Секреты космоса — тема, издавна волнующая человечество. Развитие науки приближает разгадку многих явлений, но большинству тайн по-прежнему нет объяснения. Например, неизвестно происхождение Луны. Этот вопрос все еще находится на уровне гипотез и догадок. Некоторые разгадки порой оказываются фальсификациями. Сюда можно отнести «свидетельства» инопланетного происхождения НЛО. Но возможность существования жизни вне Солнечной системы и Млечного пути уже не сенсация.
Источник