Вселенная

Вселенная

• Вселенная включает в себя все, что мы видим вокруг, — это и Земля, и планеты, и Солнце, и звезды, и галактики, и живые организмы, населяющие Землю, и неодушевленные скалы.
• Расстояния во Вселенной астрономические. От Земли до Луны примерно 384 400 км, а до Солнца — 149 600 000 км.
• Вселенная постоянно расширяется. Она как воздушный шар, на который нанесены точки. Шар надувают, и чем больше становится объем шара, тем дальше удаляются друг от друга точки на его поверхности.

Как возникла Вселенная.

Сегодня ученые считают, что возраст Вселенной 13,7 млрд лет.

Тогда, миллиарды лет назад, все, что мы видим вокруг, и воздух, которым мы дышим, и звезды, и живые организмы, и неодушевленные скалы, было сосредоточено в невообразимо малом сгустке.

Этот сгусток можно представить себе в виде яйца, наполненного теплом и энергией.

Внезапно он начал стремительно расширяться, и произошел невероятной силы взрыв, который называют Большим взрывом.

Он сопровождался выделением огромного количества энергии.

Через несколько секунд отдельные сгустки энергии превратились в мельчайшие частицы, из которых образовались атомы.

Почему процесс образования Вселенной называют Большим взрывом?

Среди астрономов, как и среди прочих людей, много шутников.

Когда Жорж Леметр опубликовал свою теорию возникновения Вселенной, коллеги бельгийского ученого сочли идею о сверхплотном сгустке вещества, который начал расширяться в результате колоссального взрыва, удачным поводом для насмешек, обозвав ее «Big Bang», что можно перевести и как «большой ба-бах!».

Каких размеров Вселенная?

Масштабы наблюдаемой Вселенной огромны.

Земля — это маленькая частичка Солнечной системы.

Солнечная система — небольшая часть другой большой системы — галактики.

Наша Галактика Млечный Путь в свою очередь — малая часть более крупной системы.

Обычные единицы измерения расстояний — метры и километры — для Вселенной непригодны.

При изучении Солнечной системы используется астрономическая единица: 1 а. е. = 149 млн км, а за пределами Солнечной системы — световой год.

Он равен расстоянию, которое свет проходит за год, т. е. около 10 трлн км.

 

В XX в. благодаря применению гигантских телескопов астрономы пришли к выводу: расстояния между галактиками постоянно увеличиваются.

И дело здесь не в природе галактик — сама Вселенная непрерывно расширяется!

Как выглядела Вселенная до Большого взрыва?

Согласно теории Большого взрыва до него ничего вообще не существовало, даже время.

Это кажется невероятным, но вопрос о том, что происходило до возникновения Вселенной, не имеет смысла: поскольку не существовало время, то само слово «до» оказывается лишенным смысла.

Вот так ловко устроились ученые, вообще отказавшись рассматривать этот вопрос.

Невероятно!

• Ближайшая к Земле звезда после Солнца находится на расстоянии более четырех световых лет, т.е. около 40 трлн километров.
• Наша галактика — Млечный путь — насчитывает 100 миллиардов звезд, а это лишь одна из миллионов галактик!

Почему некоторые звезды светят ярче?

Все зависит от размера и удаленности звезд от Земли.

Как правило, чем ближе к нашей планете расположены звезды, тем ярче они светят.

Как называется наша Галактика?

Галактика, в которой мы живем, называется Млечный Путь из-за белого как молоко звездного шлейфа, мерцающего на небе.

Почему в космоса темно?

Во Вселенной нет ничего, что отражало бы световые лучи.

Над Землей голубое небо благодаря атмосфере, которая рассеивает главным образом синюю часть спектра солнечных лучей.

Почему черные дыры заглатывают все, что оказывается вблизи них?

Черная дыра — это след стремительно сжимающейся гигантской звезды.

Своим сходством с гигантскими пылесосами черные дыры обязаны полю тяготения, настолько мощному, что даже свет не в силах преодолеть его.

Почему на небе есть созвездия?

Мы называем созвездиями группы ярких звезд, образующие определенную композицию.

В прежние времена путешественники и мореплаватели использовали их как ориентиры для определения своего положения на Земле и на море.

Почему у галактик такие разные формы?

Галактики бывают спиральные, вроде Млечного Пути, которые при наблюдении «с ребра» напоминают две яичницы-глазуньи, соединенные нижними сторонами.

Бывают галактики эллиптические, по форме напоминающие футбольный мяч или мяч для регби.

Неправильные галактики — это бесформенные массы звезд всех возрастов, газа и пыли.

Форма галактики зависит от характера движения звезд, из которых она состоит.

Если галактика круглая как футбольный мяч, то звезды в ней движутся вокруг ядра как пчелиный рой вокруг улья.

Чем дальше от ядра, тем меньше звезд.

В этом случае форма галактики почти идеально сферическая.

Галактики — это системы, состоящие из огромного количества звезд.

Что ждет Вселенную в будущем?

Существует несколько сценариев будущего Вселенной. Некоторые ученые считают, что Вселенная продолжит расширяться. Через многие миллиарды лет прогорит все вещество в звездах, и галактики погрузятся во тьму. Останутся только планеты, белые и коричневые карлики, а столкновения между ними будут крайне редки.

Известно, что разбегающиеся галактики притягиваются друг к другу, а это замедляет расширение Вселенной, и галактики замрут на месте.

Есть еще одна гипотеза — Большое сжатие. Однажды Вселенная перестанет расширяться и сдуется как воздушный шар.

Есть еще и третий возможный сценарий — промежуточный, при котором расширение Вселенной прекратится через бесконечно долгое время.

Но при любом сценарии все эти события произойдут через много миллиардов лет.

Как образуются звезды?

Согласно общепринятой гипотезе, звезда зарождается в результате сжатия межзвездного газопылевого облака.

По мере уплотнения такого облака сначала образуется протозвезда.

Давление и температура внутри протозвезды неуклонно растут, и в недрах звезды «запускается» своеобразный ядерный реактор.

Тогда центр небесного тела начинает светиться: родилась звезда!

 

 

Песни о космосе и космонавтах. День Космонавтики 12 апреля

Космическая музыка. Музыка для занятий и расслабления

9 интересных фактов о космосе, которые понравятся детям

Татьяна Бурцева

Почти все дети увлекаются космосом. Кто-то лишь на короткое время, пока узнает о том, как устроен мир. А кто-то — всерьез и надолго, мечтая однажды полететь на Луну или еще дальше, повторить подвиг Гагарина или открыть новую звезду.

В любом случае, ребенку будет интересно узнать о том, что прячется за облаками. О Луне, о Солнце и звездах, о космических кораблях и ракетах, о Гагарине и Королеве. К счастью, есть множество книг, которые помогут и малышам, и школьникам, и даже взрослым открыть для себя Вселенную. А вот несколько отрывков из них:

1. Луна

Луна является спутником Земли. Так астрономы называют ее, потому что она постоянно находится рядом с Землёй. Она вращается вокруг нашей планеты и никуда от неё не может деться, потому что Земля Луну к себе притягивает. И Луна, и Земля — небесные тела, но Луна гораздо меньше Земли. Земля — планета, а Луна — её спутник.

Иллюстрация из книги «Увлекательная астрономия»

2. Месяц

Сама Луна не светит. То свечение Луны, которое мы наблюдаем по ночам, — это отражённый Луной свет Солнца. В разные ночи Солнце освещает спутник Земли по-разному.

Земля, а вместе с ней и Луна вращаются вокруг Солнца. Если взять мячик и осветить его фонариком в темноте, то с одной стороны он будет казаться круглым, потому что свет фонаря падает прямо на него. С другой стороны мячик будет тёмным, потому что он находится между нами и источником света. А если кто-нибудь посмотрит на мячик сбоку, он увидит освещённой только часть его поверхности.

Фонарик — это как будто Солнце, а мячик — Луна. А мы с Земли смотрим на Луну в разные ночи с разных точек зрения. Если свет Солнца падает прямо на Луну, она видится нам полным кругом. А когда свет Солнца падает на Луну сбоку, мы наблюдаем на небе месяц.

Иллюстрация из книги «Увлекательная астрономия»

3. Новолуние и полнолуние

Бывает, что луны на небе вообще не видно. Тогда мы говорим, что наступило новолуние. Оно случается каждые 29 суток. В следующую после новолуния ночь на небе появляется узкий лунный серпик, или, как его еще называют, месяц. Затем серпик начинает расти и постепенно превращается в полный круг, луну — наступает полнолуние.

Потом луна снова уменьшается, «спадает», до тех пор пока опять не превратится в месяц, а затем и месяц исчезнет с небосвода — наступит следующее новолуние.

Если месяц похож на букву «С», значит, луна «спадающая». А если к месяцу можно сбоку пририсовать палочку и получится буква «Р», значит, луна «растущая».

Иллюстрация из книги «Увлекательная астрономия»

4. Лунный прыжок

Хочешь узнать, как далеко ты мог бы прыгнуть, если бы находился на Луне? Выйди во двор с мелом и рулеткой. Прыгни как можно дальше, пометь свой результат мелом и измерь рулеткой длину своего прыжка. А теперь отмерь от своей пометки ещё шесть таких же отрезков. Вот какие были бы у тебя лунные прыжки! А всё потому, что на Луне меньше сила тяжести. Ты будешь дольше находиться в прыжке и сможешь поставить космический рекорд. Хотя, конечно, скафандр будет мешать тебе прыгать.

Иллюстрация из книги «Увлекательная астрономия»

5. Вселенная

О нашей Вселенной наверняка мы знаем только то, что она очень-очень большая. Вселенная возникла около 13,7 миллиарда лет назад, когда случился Большой взрыв. Его причина по сей день остаётся одной из самых главных загадок науки!

Шло время. Вселенная расширялась во все стороны и наконец начала обретать форму. Из вихрей энергии родились крошечные частицы. Спустя сотни тысяч лет они слились и превратились в атомы — «кирпичики», из которых сложено всё, что мы видим. Тогда же возник и свет, который начал свободно перемещаться в пространстве. Но понадобились ещё сотни миллионов лет, прежде чем атомы объединились в громадные облака, из которых родилось первое поколение звёзд. Когда эти звёзды разделились на группы, образовав галактики, Вселенная стала напоминать то, что мы видим теперь, глядя на ночное небо. Сейчас Вселенная продолжает расти и с каждым днём становится только больше!

6. Рождение звезды

Думаешь, что звёзды видно только ночью? А вот и нет! Наше Солнце — тоже звезда, но его мы видим днём. Солнце мало чем отличается от других звёзд, просто остальные звёзды находятся гораздо дальше от Земли и поэтому кажутся нам такими маленькими.

Звёзды образуются из облаков водородного газа, который остался после Большого взрыва или после взрывов других звёзд, постарше. Постепенно сила тяготения соединяет водородный газ в сгустки, где он начинает вращаться и разогреваться. Это продолжается до тех пор, пока газ не становится достаточно плотным и горячим, чтобы ядра атомов водорода смогли слиться. В результате этой термоядерной реакции происходит вспышка света, и рождается звезда.

Иллюстрация из книги «Профессор Астрокот и его путешествие в космос»

7. Юрий Гагарин

12 апреля — день первого полёта человека в космос — стал в нашей стране Днём космонавтики. Совершил этот полёт Юрий Гагарин.

Гагарин был лётчиком-истребителем в Заполярье, потом его отобрали из сотен других военных лётчиков в отряд космонавтов. Юрий отлично учился и идеально подходил по росту, весу и физической подготовке. 12 апреля 1961 года, после знаменитых 108 минут полёта в космосе, Гагарин стал одним из самых известных людей в мире.

Иллюстрация из книги «Космос»

8. Солнечная система

Солнечная система — очень оживленное место. Вокруг Солнца по эллиптическим (слегка вытянутым кольцевым) орбитам вращается восемь планет, в том числе наша Земля. Еще семь — это Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Венера, Марс и Меркурий. Оборот каждой из планет длится по-разному, от 88 суток до 165 лет.

Вокруг всех планет, за исключением Меркурия и Венеры, обращаются собственные большие и малые естественные спутники. У Земли всего один спутник, у Марса — два, у Сатурна — десятки и в придачу потрясающие ледяные кольца, которые можно разглядеть даже с Земли.

Иллюстрация из книги «Открываем космос»

9. Созвездия

Большая Медведица — одно из крупнейших созвездий Северного полушария. О ней сложено множество мифов и легенд, многие из которых очень древние. Большой ковш — это лишь часть созвездия Большая Медведица.

Самая яркая звезда Большой Медведицы находится примерно в 83 световых годах от Солнца.

Иллюстрация из книги «От звезды к звезде»

По материалам книг «Увлекательная астрономия», «Космос», «Открываем космос», «Профессор Астрокот и его путешествие в космос», «От звезды к звезде».

Обложка поста: иллюстрация из календаря «12 месяцев в Чевостиком».

Как найти свой дом, если вы заблудились во Вселенной — Российская газета

Международная группа астрономов сообщила о первой потенциально обитаемой планете, которая удалена от Земли на расстояние всего 31 светового года. Фактически под боком! И тем не менее если мы туда улетим и не найдем курорта, возвращаться будет непросто. И, собственно, какой у нас адрес?

Об этом мы спросили ведущего научного сотрудника лаборатории внегалактической астрофизики и космологии Специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук Дмитрия Макарова.

Дмитрий Игоревич, помните: в Тентуре, налево от Большой Медведицы… Правильный ли адрес землян в Галактике дал Георгий Данелия в фильме «Кин-дза-дза!»? А еще там наших пацаков упрекали за незнание порядкового номера Земли: «Номер твоей планеты, балда, любой планетарий за два чатла выдаст».

Дмитрий Макаров: Сегодня этот номер известен каждому школьнику. Конечно, если он не ловил ворон на уроках. Земля — третья планета от Солнца. Ближе к светилу только Меркурий и Венера, а дальше Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Ну и Плутон, который недавно разжаловали из планет. Теперь он считается одним из самых крупных объектов пояса Койпера. Это область, в которой «обитают» кометы. Они состоят из камней и льда, и у них короткий период обращения — меньше 200 лет. Знаменитая комета Галлея родом оттуда, она посещает нас каждые 76 лет. Еще дальше облако Оорта. Здесь летают в пустоте обломки, не пригодившиеся для строительства Солнечной системы. Это облако поставляет нам кометы с периодом в тысячи лет. Например, комета Хейла-Боппа. Мы стали свидетелями ее пришествия в 1997 году. Яркая голова кометы с огромным, на полнеба светящимся хвостом запомнилась многим. Заметьте, никаких особенных бед с землянами не случилось, хотя астрологи и прочие колдуны чего только не сулили. Комета вернется через 4 тысячи лет, так что кто пропустил, тот пропустил. Вот, собственно, первые точки нашего космического адреса. Землю назовем условно квартирой. А Солнечную систему со всеми ее планетами, спутниками и кометами — улицей.

Дмитрий Макаров: Удивительно не то, как мы малы, а что мы это осознаем. Фото: Из личного архива Дмитрия Макарова

Тогда что мы назовем городом?

Дмитрий Макаров: Галактику Млечный Путь. На Руси ее называли Птичий путь или Гусиная дорога. Если хотите понять, как наша галактика выглядит со стороны, посмотрите на фотографии туманности Андромеды. Она очень похожа. Ее можно разглядеть на ночном небе даже невооруженным глазом, как светлое пятно. А в телескопе открывается поистине потрясающее зрелище — гигантский звездный диск с закручивающимися по спирали рукавами. В нем мириады солнц. Так вот наш Млечный Путь выглядит ничуть не хуже. В нем от 200 до 400 миллиардов светил.

Где мы в этом скопище звезд?

Дмитрий Макаров: В одном из рукавов спирали. Он называется рукав Ориона. Солнечная система находится не на самой периферии, но в провинции — точно. От нас до центра галактики порядка 27 тысяч световых лет (Световой год — расстояние, которое свет, движущийся со скоростью 300 000 км в секунду, проходит за год). Величины настолько запредельные, что человеку сложно их осознать. К ядру галактики концентрация звезд становится все выше и выше. Это прекрасный сверкающий огнями мегаполис, а в самом центре зияет сверхмассивная черная дыра. Яркая полоса из звезд на ночном небе, которую мы называем Млечный Путь, это ребро галактического диска. Если бы Солнце располагалось чуть выше плоскости диска, мы любовались бы галактической спиралью во всей ее красе вместе с рукавами и загадочным ядром. Но мы как бы в лесу, и у нас пока нет возможности над ним подняться. Центр галактики от нас скрыт, его закрывают темные облака космической пыли, и только инфракрасный свет «пробивается» через эти области. Пыль не позволяет нам разглядеть грандиозное зрелище: сияющий эллипсоид ядра с бесчисленным количеством звезд. Будь он виден, он занимал бы в небе площадь более ста лун. Впрочем, жалеть не о чем. Земля находится в спокойном месте. Тут сотни миллионов, а может, и миллиардов лет не было никаких масштабных катаклизмов. Иначе наша хрупкая жизнь не смогла бы зародиться.

Авторы «РГ» приглашают инопланетян в гости.

А дальше какая строка в нашем космическом адресе?

Дмитрий Макаров: Местная группа галактик. В нее входят Млечный Путь, туманность Андромеды (М31), галактика Треугольника (М33) и их спутники. Спутники — тоже галактики, но карликовые, они вращаются вокруг больших. Представьте, вся Вселенная расширяется, а Местная группа держится вместе. Ее связывает единое гравитационное поле. Следующая иерархическая структура — сверхскопление Девы. Его протяженность порядка 200 миллионов световых лет. Это невообразимое расстояние. Сверхскопление содержит десятки тысяч галактик, в них сотни миллиардов звездных систем. И вот здесь мы, безусловно, на самой окраине. Галактики как жемчужины «нанизаны» на нити или волокна, между которыми бескрайние пустоты с очень низкой плотностью материи — войды. По сути, наша Вселенная — это огромные войды, переплетающиеся галактическими нитями.

Похоже на паутину?

Дмитрий Макаров: Похоже, но и это еще не самое большое образование. Сверхскопление Девы является частью галактической структуры Ланиакеа. С гавайского языка это слово переводится как «небеса необъятные» в честь полинезийских мореходов, которые ориентировались по звездам в Тихом океане. Эта структура диаметром 520 миллионов световых лет содержит гигантское количество галактик. Продолжив наши ассоциации, Ланиакею можно назвать страной. Если вы скажете: «Я живу в Ланиакее», то ничуть не погрешите против истины. Астрономы определили наше место в ней, и да, мы и здесь умудрились угнездиться на периферии.

В Ланиакее астрономы обнаружили поразительное явление. Внутри нее скопления галактик куда-то движутся. По большому счету, они, конечно, разлетаются, но гравитация формирует частные космические течения, и мы их наблюдаем. Астрономы долго не могли понять, почему существуют эти потоки. Что стягивает звезды нашей части Вселенной?

Наша планета со скоростью 600 километров в секунду «падает» к Великому Аттрактору

Гравитационную аномалию назвали Великим Аттрактором. Область, куда «падают» миры, закрыта от нас пылью. Ее окрестности — неспокойное место, там «живут» древние галактики, которые то и дело сталкиваются. Раньше ученые предполагали, что галактическое течение вызвано чем-то, что лежит далеко позади Аттрактора. Возможно, что за ним скрывается невероятное количество темной материи. Но сегодня считается, что Аттрактор — это колоссальная концентрация галактик, поэтому она и действует как гравитационная яма.

Земля тоже движется к Великому Аттрактору?

Дмитрий Макаров: Конечно. Все, что есть в Ланиакее, «падает» к Великому Аттрактору. В том числе и наша маленькая Земля. Причем с достаточно высокой скоростью — около 600 километров секунду. Но расстояния во Вселенной так велики, что в запасе у землян миллиарды и миллиарды лет.

Где же место человека в грандиозной Вселенной?

Дмитрий Макаров: Наш космический адрес определен достаточно точно. Планета Земля, Солнечная система, рукав Ориона, галактика Млечный путь, Местная группа галактик, сверхскопление Девы, Ланиакеа. Мы живем в иерархической Вселенной, и таких структур, как Ланиакеа, в космосе много. Где заканчивается эта колоссальная иерархия и заканчивается ли она, неизвестно.

Но удивительно даже не то, что мы так малы, а то, что мы способны это осознавать.

Читайте еще

Чем занимается специальная астрофизическая обсерватория РАН, можно узнать на ее сайте www.sao.ru.

Инфографика «РГ» / Антон Переплетчиков / Михаил Шипов / Борис Голкин

Как определяется возраст Вселенной – Статьи на сайте Четыре глаза

Полезная информация

Главная » Статьи и полезные материалы » Телескопы » Статьи » Возраст Вселенной Определение, какой возраст Вселенной, интересно не только с научной, но и религиозной и мифологической точек зрения. И если в XVII веке еще считалось, что возраст Вселенной составляет только несколько тысяч лет, то Эйнштейн высказал теорию о том, что Вселенная не имеет возраста. Однако в 1929 году удалось опровергнуть теорию Эйнштейна. Исследования показали, что возраст нашей Вселенной составляет миллиарды лет. Как определили возраст Вселенной Для понимания, как определяется возраст нашей Вселенной, необходимо рассмотреть понятие, которое называется «эффект Доплера». Проще всего объяснить его на примере проезжающего автомобиля с точки зрения неподвижного наблюдателя: при приближении автомобиля, звук от него становится выше, а при удалении – звук сначала высокий, а потом становиться ниже. Именно эти изменения частоты звука называются эффектом Доплера. Эффект Доплера можно рассматривать и с точки зрения света далеких галактик. Исследования показатели, что свет от них ведет себя так, как будто галактики отдаляются от нашей. Это дает основание заявить, что наша Вселенная расширяется, как надуваемый шарик. Эксперименты по радиоактивности дают понять, что возраст нашей планеты составляет около 4,5 миллиардов лет, а возраст Вселенной как минимум в два раза больше. Примерный возраст Вселенной До формирования Солнечной системы наша Галактика должна была быть полностью сформированной, а на это ушло бы минимум несколько миллиардов лет. Ученые могут провести эксперименты по радиоактивному распаду только в нашей системе. Провести оценку далеких звезд ученые могут только приблизительно. По примерным расчетам возраст наиболее старых скоплений звезд составляет до 15 миллиардов лет, а нашей Вселенной – 15–20 миллиардов лет. 4glaza.ru Сентябрь 2020 Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru. Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления. Смотрите также Другие обзоры и статьи о телескопах и астрономии: Обзоры оптической техники и аксессуаров: Видео! Телескоп Sky-Watcher BK MAK80EQ1 и визуальное сближение Сатурна и Юпитера. Репортаж «Вести.Ru». Видео! Телескоп с автонаведением Levenhuk SkyMatic 127 GT MAK: видеообзор модели (канал MAD SCIENCE, Youtube.com) Обзор телескопа Sky-Watcher BK P150750EQ3-2 на сайте star-hunter.ru Обзор оптической трубы Sky-Watcher BK MAK90SP OTA на сайте star-hunter.ru Обзор телескопа Levenhuk Strike 1000 PRO на сайте www.exler.ru Книги знаний издательства Levenhuk Press: подробный обзор на сайте levenhuk.ru Видео! Книга знаний в 2 томах. «Космос. Микромир»: видеопрезентация (канал LevenhukOnline, Youtube.ru) Видео! Книга знаний «Космос. Непустая пустота»: видеопрезентация (канал LevenhukOnline, Youtube.ru) Видео! Монтировка Sky-Watcher EQ5 SynScan GOTO со стальной треногой: распаковка монтировки (канал «Небо – не предел», Youtube.ru) Видео! Монтировка Sky-Watcher EQ5 SynScan GOTO со стальной треногой: сборка и настройка монтировки (канал «Небо – не предел», Youtube.ru) Видео! Подробный обзор телескопа Sky-Watcher BK MAK90EQ1 (канал Kent Channel TV, Youtube.ru) Видео! Подробный обзор телескопа Levenhuk Strike 50 NG (канал Kent Channel TV, Youtube.ru) Видео! Телескоп Sky-Watcher Dob 76/300 Heritage: видеообзор настольного телескопа (канал Kent Channel TV, Youtube.ru) Видео! Подробный обзор любительского телескопа Levenhuk Skyline 90х900 EQ (канал Kent Channel TV, Youtube.ru) Видео! Подробный обзор детского телескопа Levenhuk Фиксики Файер (канал Kent Channel TV, Youtube.ru) Обзор настольного телескопа Sky-Watcher Dob 130/650 Heritage Retractable Обзор телескопа Sky-Watcher BK P130650AZGT SynScan GOTO Обзор настольного телескопа Sky-Watcher Dob 76/300 Heritage Видео! Как выбрать телескоп: видеообзор для любителей астрономии (канал LevenhukOnline, Youtube.ru) Видео! Телескопы Sky-Watcher AZ: сборка и настройка телескопа (канал Sky-Watcher Russia, Youtube.ru) Видео! Смотрите яркие видео, снятые телескопом с автонаведением Levenhuk SkyMatic 135 GTA Видео! Телескоп с автонаведением Levenhuk SkyMatic 135 GTA (канал LevenhukOnline, Youtube. ru) Видео! Телескопы Levenhuk Skyline: сборка и настройка телескопа (канал LevenhukOnline, Youtube.ru) Обзор телескопа Добсона Levenhuk Ra 150N Dob Обзор телескопа Bresser National Geographic 90/1250 GOTO Обзор оптической трубы Levenhuk Ra R80 ED Doublet Carbon OTA Обзор оптической трубы Levenhuk Ra R80 ED Doublet OTA Обзор телескопа Bresser National Geographic 114/900 AZ Инновационная встроенная система гидирования StarLock – сердце LX800 Уникальная монтировка-трансформер Meade LX80 Выпуск дизайнерских телескопов и биноклей Levenhuk Сравнительная таблица телескопов Bresser и телескопов Celestron Ищете телескоп? Попробуйте телескопы Levenhuk и Bresser Статьи о телескопах. Как выбрать, настроить и провести первые наблюдения: Все об основах астрономии и «космических» объектах: Зачем астрономам прогноз погоды? Астрономия под городским небом Видео! Основы астрономии (канал «Вселенная с Алексом Фордом», Youtube.ru) Видео! Основы строномии. Что такое эклиптика (канал «Вселенная с Алексом Фордом», Youtube.ru) Видео! Солнечная система ч. 1 (канал «Вселенная с Алексом Фордом», Youtube.ru) Видео! Солнечная система ч. 2 (канал «Вселенная с Алексом Фордом», Youtube.ru) Видео! Созвездие Ориона (канал «Вселенная с Алексом Фордом», Youtube.ru) Видео! Каталог Мессье (канал «Вселенная с Алексом Фордом», Youtube.ru) Видео! Экзопланеты (канал «Вселенная с Алексом Фордом», Youtube.ru) Видео! Небесные координаты. Горизонтальная система (канал «Вселенная с Алексом Фордом», Youtube.ru) Видео! Небесные координаты. Галактическая система (канал «Вселенная с Алексом Фордом», Youtube.ru) Видео! Небесные координаты. Эклиптическая система (канал «Вселенная с Алексом Фордом», Youtube.ru) Видео! Небесные координаты. Экваториальные координаты (канал «Вселенная с Алексом Фордом», Youtube. ru) Видео! Что такое солнечное затмение (и затмение 2015 г.) (канал «Вселенная с Алексом Фордом», Youtube.ru) Как увидеть Луну в телескоп Краткая история создания телескопа Оптический искатель для телескопа Делаем телескоп своими руками Венера в объективе телескопа Что можно разглядеть в телескоп Выбираем телескоп для наблюдения за планетами Телескоп Максутова-Кассегрена Делаем телескоп своими руками из объектива фотоаппарата Галилео Галилей и изобретение телескопа Дешевый телескоп Как выбрать астрономический телескоп Какой телескоп ребенку точно понравится? Как выглядит галактика Андромеды в телескоп Как выбрать хорошие окуляры для телескопа Главное зеркало телескопа: сферическое или параболическое? Как работает телескоп Фокусное расстояние телескопа Апертура телескопа Светосила телескопа Почему телескоп переворачивает изображение Лазерный коллиматор Выбор телескопа для наземных наблюдений Как найти планеты на небе в телескоп Разрешающая способность телескопа Производители телескопов Телескопы Ричи-Кретьена Адаптер для смартфона на телескоп Как пользоваться телескопом Строение телескопа Почему вам нужно купить пленку-светофильтр для телескопа? «Большой телескоп азимутальный» – крупнейший российский телескоп Что такое линзовый телескоп? Профессиональные телескопы: цены, особенности, возможности Телескоп: руководство к действию Как выглядит телескоп, подключаемый к компьютеру «Телескоп ночного видения» – есть ли такой оптический прибор? Ищете телескоп для смартфона? Подойдет любой! Первый оптический телескоп, созданный Ньютоном Bresser – знаменитые немецкие телескопы Как найти Сатурн в телескоп? Вселенная глазами телескопа «Хаббл» Самый дорогой телескоп в мире Фото галактик с телескопа «Хаббл» высокого разрешения Марс в телескоп: фото и особенности наблюдений Так ли плох телескоп из Китая? Фото МКС в телескоп: как найти? Где в Москве посмотреть в телескоп Российские телескопы Самые известные американские телескопы Инфракрасный телескоп «Страж» Как посмотреть на Солнце в телескоп и не ослепнуть? Телескоп на орбите – современный научный инструмент для изучения космоса Как появился «Хаббл» – космический телескоп НАСА Самый мощный телескоп Как смотреть космос: в телескоп или бинокль? Рейтинг телескопов: как выбрать телескоп в сети Как выглядят фото с любительских телескопов? Бесплатные телескопы онлайн Выбираем диаметр и кратность лупы (линзы) для телескопа Как выбрать телескоп для любителей и начинающих? Изучаем звездное небо: телескоп для наблюдений за дальним космосом Гигантские телескопы Астрономия детям: Солнечная система Где читать новости астрономии и астрофизики? Космос: астрономия – наука о необъятной Вселенной Краткая история астрономии Авторы учебников по астрономии Астрономия: звезды, планеты, астероиды Ищем сайт любителей астрономии Выбираем телескопы для любителей астрономии Новости астрономии в 2018 году Где читать новости астрономии и космонавтики? Титан – самый большой спутник планеты Сатурн Сатурн (планета): фото из космоса Ближайшие планеты Венеры Нептун – какая планета от Солнца? Каково расстояние от Нептуна до его спутника? Венера: планета на небе Какая самая маленькая планета в Солнечной системе? Изучаем планеты Солнечной системы: Сатурн Какая по счету планета Сатурн? Какая планета от Солнца Уран? Спутники Урана: список Какого цвета Уран (планета)? Почему Марс – Красная планета? Планета Меркурий: интересные факты для детей Планеты Солнечной системы: Уран Европа – спутник Юпитера (фото) Сколько спутников у Юпитера Факты о Красной планете, или Какого цвета планета Марс? Планета Венера: фото в телескоп Планеты Солнечной системы: Нептун Планета Уран: интересные факты Юпитер (планета): интересные факты для детей Какие планеты больше Юпитера? Цвет планеты Меркурий Самая маленькая планета Солнечной системы: Меркурий Наблюдаем ближайший парад планет Расстояние от Солнца до Юпитера Марс – планета Солнечной системы Новые исследования планеты Марс WOH G64 – звезда в созвездии Золотой Рыбы Взрыв Бетельгейзе Самая яркая звезда в созвездии Лебедь Созвездие Лебедь: звезда Денеб Мирфак – ярчайшая звезда в созвездии Персея Созвездие Южный Крест на карте звездного неба Большой и Малый Пес – созвездия южного полушария неба Большое и Малое Магеллановы Облака Звезда Бетельгейзе относится к сверхгигантам или карликам? Созвездие Большого Пса – легенда Южного полушария неба Созвездие Большой Пес: яркие звезды Созвездие Цефей: звезды Созвездие Щита на небе Созвездия зодиака (Стрелец) и астрономия Созвездие Лебедь – легенда о появлении Созвездия Кассиопея, Лебедь, Орион – рассказываем об астрономии детям Как найти созвездие Скорпиона на небе Как называются звезды в созвездии Скорпиона? Созвездия Персей и Андромеда Окуляр Супер Кельнер: схема, достоинства и недостатки Окуляр Эрфле Менисковый телескоп: особенности и назначение Зрительная труба Кеплера Объектив с постоянным фокусным расстоянием Японские телескопы – какие они? Хочу телескоп! Какой выбрать? Крупнейшие метеориты, упавшие на землю Магнитные вспышки на Солнце Чем занять детей дома? Чем заняться на карантине дома? Чем заняться школьникам на карантине? Карта подвижного звездного неба Северного полушария Виды карт звездного неба Подвижная карта звездного неба «Созвездия» Карта звездного неба «Малая Медведица» Астрономическая карта звездного неба Созвездие Лебедя на карте звездного неба Карта звездного неба Южного полушария Созвездие Ориона на карте звездного неба Комета Атлас на карте звездного неба Созвездие Лиры на карте звездного неба Как видны звезды в телескоп? Как правильно установить телескоп? Как наблюдать Солнце в телескоп? Как собрать телескоп? Как выглядит Луна в телескоп? Как называется самый большой телескоп? Какая галактика может поглотить Млечный Путь? К какому типу галактик относится Млечный Путь? Сколько звезд в Млечном Пути? Что находится в центре галактики Млечный Путь? Черная дыра в центре Млечного Пути Положение Солнца в Млечном Пути Структура Млечного Пути Туманности галактики Млечный Путь Млечный Путь и туманность Андромеды Почему Млечный Путь – спиральная галактика? Самые известные цефеиды От чего зависит изменение блеска цефеиды? Почему цефеиды называют маяками Вселенной и как ими пользуются астрономы Что остается на месте вспышки сверхновой звезды: черные дыры и не только Что остается после взрыва сверхновых звезд в космосе Существующие типы сверхновых звезд Сверхновая нейтронная звезда: что это такое? Окажется ли Солнце в стадии красного гиганта Характеристика последовательности красных гигантов – особенности звезд Что такое Солнце: красный гигант или желтый карлик? Звезда Рас Альхаге Звезда Таразед Шаровые звездные скопления Чем различаются рассеянные и шаровые скопления Основные части радиотелескопа Крупнейший радиотелескоп Радиотелескоп FAST Система, которая объединяет несколько радиотелескопов Как построить сферу Дайсона Излучение Хокинга простыми словами Как найти Полярную звезду на звездном небе Как называется наша Галактика Возраст Вселенной Великая стена Слоуна Из чего состоят звезды Ядро звезды Эффект Доплера Сила гравитации Закон Хаббла Астеризм Чем отличается комета от астероида Байкальский нейтринный телескоп Проект «Радиоастрон» Большой магелланов телескоп Виртуальный телескоп в реальном времени Метеорный поток Экзопланеты, пригодные для жизни Туманность Ориона на небе Крабовидная туманность Самый большой квазар во Вселенной Астрокупол Древние обсерватории Специальная астрофизическая обсерватория РАН Пулковская обсерватория Астрономические обсерватории Астрофизическая обсерватория в Крыму Мауна-Кеа обсерватория Обсерватория Эль-Караколь Гозекский круг Монтировка для телескопа своими руками Что такое двойные системы звезд Каковы размеры Вселенной: можно ли ответить на этот вопрос? Что такое Бозон Хиггса простыми словами Что такое летящая звезда Барнарда Паргелий (ложное Солнце): что это такое? Что такое гамма всплески во Вселенной Кто установил факт ускоренного расширения Вселенной Коричневый карлик – звезда или планета Как называются галактики, входящие в местную группу Какие тайны хранит яркая звезда Арктур Как объяснить, почему ночью небо черное Телескоп Tess и его достижения Седна – карликовая планета или планета? Чем удивляет планета Эрида Загадочные Троянские астероиды Хаумеа – самая быстрая карликовая планета Между орбитами каких планет Солнечной системы проходит пояс астероидов Самый крупный объект Главного пояса астероидов Главные объекты пояса Койпера Из чего состоит Облако Оорта и пояс Койпера Карликовые планеты Солнечной системы: список История черных дыр Что такое поток Персеиды? Тень лунного затмения Период противостояния Марса: что это? Венера: утренняя звезда Важнейшие типы небесных тел в Солнечной системе Зеркало для телескопа: виды и ключевые типы систем Созвездия знаков зодиака на небе Как увидеть спутник? Где обратная сторона Луны и что там находится? Расположение Солнечной системы в галактике Млечный Путь Ученые обнаружили самую далекую галактику Вспышка сверхновой звезды простыми словами Войд Волопаса – загадочное место во Вселенной Можно увидеть МКС без телескопа? Самые сильные вспышки на Солнце Какова природа полярного сияния Лунный модуль «Аполлон» – первый космический «лифт» Почему звезды разного цвета и кому это нужно Проблема космического мусора все еще не решена Самый редкий знак зодиака – Змееносец Солнечное затмение 2021 года в России – запасайтесь светофильтрами Самая-самая комета 2021 – январь преподнес сюрприз Очередной «апокалиптический» метеорит в 2021 году Климатическая карта ветра – незаменимый помощник астронома Сколько лететь до ближайшей звезды Что такое кратная система звезд Как зависит от яркости обозначение звезд Почему в космосе не видно звезд Что видно из космоса на Земле Пульсар – космический объект Аккреционный диск черной дыры Галактика Хога: уникальная космическая симметрия Характеристики и состав эллиптических галактик Особенности и структура неправильных галактик Классификация галактик: виды и строение самых больших космических объектов Где расположена галактика Треугольника и в чем ее особенности? Что является источником излучения в радиогалактиках и как они возникают Яркий блазар: наблюдается сверху и постоянно меняется Как происходит звездообразование в галактике Самые красивые и необычные имена галактик Что такое перицентр орбиты и где он расположен Что такое апоцентр, взаимосвязь апоцентра и перицентра Меры расстояния в космосе: астрономический парсек Понятие и даты прохождения через перигелий Что такое точка афелия и когда планеты ее проходят Марсоход NASA Perseverance – очередной искатель жизни в космосе Корабль Crew Dragon – американцы снова летают к МКС Славная страница отечественной космонавтики – орбитальная космическая станция МИР Пилотируемый корабль «Союз» в ожидании преемника Лунная программа Роскосмоса и другие изменения в политике корпорации Тяжелая ракета «Ангара» официально доказала свой статус Герцшпрунг – самый большой кратер Луны Ракета «Протон-М» – еще одна страничка истории российской космонавтики будет перевернута Разбираемся в терминах: астронавт и космонавт – в чем разница? Шлягер наступившего 2021 года – реальные звуки Марса Снимки «города богов» в космосе снова в сети Самый-самый марсианский кратер Фото ночного города из космоса Планетоиды Солнечной системы – что это? Приземление на Марс 18 февраля – успешное завершение и… только начало Кратеры на поверхности Венеры: слава женщинам! Магнитосфера планет: что это такое? Ганимед, спутник планеты Юпитер, – верный друг на века! Каллисто – спутник Юпитера: жизнь в космосе возможна? Спутник Адрастея: питание для колец Юпитера! Система неподвижных звезд: всегда на одном месте? Канопус сверхгигант: яркий маяк на ночном небе Звезда Толиман в астрологии: знакомство и Топ фактов Звезда Вега: самый яркий объект в созвездии Лиры Яркая звезда Капелла: вдвое больше сияния! Звезда Ригель является сверхгигантом Параллакс звезды Процион, верного спутника Сириуса Звезда Ахернар: знакомство с альфой Эридана Кульминация звезды Альтаир: на крыльях Орла «Арктика-М» спутник: земля под надежным контролем! Солнечный зонд Паркер: курс прямиком на звезду Земля Афродиты на Венере: скорпион, обращенный на запад Земля Иштар на Венере: Австралия в космосе! Равнина Снегурочки на Венере На какой планете находится каньон Бабы-яги? Горы Максвелла в 12 км на Венере: мужская часть планеты! Рельеф поверхности Венеры и его особенности Кратеры на планете Меркурий: искусство во плоти!

Теория Большого взрыва для детей / Хабр

Чтобы начать, начните.
— Уильям Вордсворт

Большой взрыв – одно из величайших научных достижений XX века. Сложно представить, но году в 1900-м мы считали, что вся Вселенная – всё, что существует – состоит из нашего Млечного пути и звёзд, планет и туманностей внутри него, и всё это подчиняется ньютоновскому закону гравитации.

Как далеко мы продвинулись за столь короткое время! Большинство из нас слышало с ранних лет, что Вселенная возникла из Большого взрыва, и хотя такое название легко запомнить, кто из нас знает, как объяснить это явление детям, задающим о нём вопросы? В конце концов, большинство из нас с трудом его понимает, учитывая, какая это обескураживающая концепция!

Думаю, что её могут постигнуть дети даже 8 лет от роду, и возможно, ещё меньшего возраста. Представьте себе следующее:

Вселенная – это гонка, а Большой взрыв – это стартовый пистолет.

Если бы вы были ребёнком и хотели бы посоревноваться против взрослого, разве было бы честным начинать гонку с той же позиции и пробегать ту же дистанцию?

Конечно, нет. Если бы мы захотели дать вам шанс на выигрыш, мы бы дали вам фору, чтобы соревнование было честнее.

Это не значит, что гонка получилась бы честной на 100%. Если фора будет слишком большой, вы легко победите, а если слишком маленькой – взрослые догонят вас задолго до финиша. Но если мы не знаем, как быстро вы бегаете, и как быстро бегают взрослые, участвующие в гонке, мы знаем, что фора даст вам шанс.

Во Вселенной гонка идёт не пешком, и соревнуетесь не вы и не взрослый соперник, бегущий к финишу. Гонка идёт между всеми крохотными частичками материи – маленькими частичками, из которых состоим все мы – и гравитацией, той силой, что удерживает нас внизу, где бы мы ни были на Земле.

Так же, как ребёнок с форой, каждый кусочек материи во Вселенной начинает гонку, имея шанс выиграть.

Мы с вами живём здесь потому, что тут, на Земле, вокруг Солнца, в нашей галактике Млечный путь, гравитация победила! Все маленькие кусочки материи, начавшие разбегаться друг от друга, были стянуты гравитацией вместе. За миллиарды лет и после того, как появилось и исчезло множество звёзд, одна небольшая часть галактики сформировала нас!

Но большая часть космоса пуста, и галактики разделяют огромные расстояния! Большинство галактик разбегается друг от друга слишком быстро для того, чтобы гравитация могла стянуть их вместе, и большая часть материи разбегается от галактик и друг от друга. Только в нескольких местах удача улыбнулась гравитации, и она победила; в большинстве случаев маленькие кусочки материи имели слишком большую фору, и теперь они убегают. Сегодня большинство из них находятся слишком далеко друг от друга!

Вселенная – это большое соревнование между маленькими кусочками материи, начавшими разбегаться друг от друга, и гравитацией, пытающейся стянуть их вместе. Мы – зрители, появившиеся очень поздно; у нас тут в Млечном пути гравитация давно победила. На самом деле, по Вселенной разбросаны миллиарды мест размером с галактику, где гравитация победила!

Но в большинстве мест материя разбежалась, и большинство отдельных галактик тоже успешно разбегаются друг от друга.

Если бы мы появились раньше, мы бы увидели процесс этой гонки: соревнования между гравитацией, пытающейся стянуть вместе кусочки Вселенной и изначальной быстрой материей, пытающейся убежать. И чем раньше мы перенесёмся в своих мыслях по времени, тем ближе мы будем к началу гонки, которым и был Большой взрыв.

Вселенная – это гонка, а Большой взрыв – это стартовый пистолет.

Ученые выяснили, что Вселенная более однородная, чем ожидалось

https://ria.ru/20200731/1575205075.html

Ученые выяснили, что Вселенная более однородная, чем ожидалось

Ученые выяснили, что Вселенная более однородная, чем ожидалось

Ученые-астрофизики в проекте KiDS — гравитационного картирования Вселенной — исследуют распределение материи во Вселенной. Новые результаты обзора,… РИА Новости, 31.07.2020

2020-07-31T11:05

2020-07-31T11:05

2020-07-31T11:05

наука

астрофизика

вселенная

физика

европейская южная обсерватория

космос — риа наука

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdn24. img.ria.ru/images/07e4/07/1f/1575201358_146:545:1909:1537_1920x0_80_0_0_9df76bf7e227254e250581ef7bd1e7ff.jpg

МОСКВА, 31 июл — РИА Новости. Ученые-астрофизики в проекте KiDS — гравитационного картирования Вселенной — исследуют распределение материи во Вселенной. Новые результаты обзора, охватывающего 1000 квадратных градусов неба, опубликованы в трех статьях в журнале Astronomy & Astrophysics. Проект KiDS (Kilo-Degree Survey) реализуется на Очень большом телескопе VLT Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили с октября 2011 года. Ученые выявляют неоднородности распределение материи во Вселенной с помощью методов слабого гравитационного линзирования и фотометрических измерений красного смещения.Новая карта, охватывающая 1000 квадратных градусов, что соответствует примерно 5 процентам неба, включает анализ распределения 31 миллиона галактик, расположенных на расстоянии до десяти миллиардов световых лет от нас. Инструмент OmegaCAM, установленный на телескопе VLT, позволяет с помощью гравитационного линзирования улавливать «морщины» во Вселенной с разрешением около 30 миллионов световых лет.Эффект гравитационного линзирования возникает, когда свет от далеких галактик слегка отклоняется под действием гравитационного воздействия большого количества вещества, такого как скопления галактик. Этот эффект используется для определения «комковатости» распределения галактик, но результаты распространяются на всю Вселенную, на 90 процентов состоящую из невидимой темной материи.Со временем гравитация материи во Вселенной делает ее все менее и менее однородной — области с немного большей массой, чем в среднем, притягивают вещество из окружающей среды, увеличивая контраст. Между тем расширение Вселенной противодействует этому росту. Оба эти процесса управляются гравитацией и поэтому имеют большое значение для тестирования стандартной модели космологии, которая довольно точно предсказывает, как вариации плотности возрастают с возрастом Вселенной.Однако результаты обзора KiDS-1000 показывают, что Вселенная почти на 10 процентов более однородна, чем предсказывает стандартная модель. «Стандартная модель космологии опирается на довольно загадочную физику того, что мы называем темной материей и темной энергией, — приводятся в пресс-релизе проекта KiDS руководителя одной из исследовательских групп, доктора Марики Аскари (Marika Asgari) из Эдинбургского университета. — Ученые должны проверить эту модель как можно большим количеством способов, и это именно то, что мы делаем».Новые результаты проекта KiDS указывают на то, что в стандартной модели есть и другие «шероховатости», помимо несоответствия в скорости расширения Вселенной, так называемая постоянная Хаббла.»Вопрос в том, могут ли они быть решены с небольшой поправкой, например, учитывая более сложный характер поведения темной материи, чем простая гипотеза «холодной темной материи»», — говорит еще один автор исследования, доктор Тилман Тростер (Tilman Tröster) из Эдинбургского университета.Руководитель проекта KiDS, профессор Лейденского университета в Нидерландах Коэн Куйкен (Koen Kuijken) не может сказать, приведет ли это в конечном итоге к принципиально иной теории, например, к замене общей теории относительности Эйнштейна новой: «На данный момент я сознательно стараюсь держаться подальше от возможных теоретических интерпретаций и сосредотачиваюсь на измерениях и на том, как сделать их максимально точными».Исследователи планируют в течение двух лет опубликовать окончательный вариант карты KiDS, которая будет на 30 процентов больше текущей.В настоящее время в мире есть еще два проекта, один американский и один японский, которые работают над аналогичным анализом из других обсерваторий.

https://ria.ru/20200730/1575151429.html

https://ria.ru/20200527/1572077623.html

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2020

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria. ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdn24.img.ria.ru/images/07e4/07/1f/1575201358_244:386:1822:1569_1920x0_80_0_0_d420aa91407b94ebb3945d6079f225b4.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

астрофизика, вселенная, физика, европейская южная обсерватория, космос — риа наука

МОСКВА, 31 июл — РИА Новости. Ученые-астрофизики в проекте KiDS — гравитационного картирования Вселенной — исследуют распределение материи во Вселенной. Новые результаты обзора, охватывающего 1000 квадратных градусов неба, опубликованы в трех статьях в журнале Astronomy & Astrophysics. Проект KiDS (Kilo-Degree Survey) реализуется на Очень большом телескопе VLT Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили с октября 2011 года. Ученые выявляют неоднородности распределение материи во Вселенной с помощью методов слабого гравитационного линзирования и фотометрических измерений красного смещения.

Новая карта, охватывающая 1000 квадратных градусов, что соответствует примерно 5 процентам неба, включает анализ распределения 31 миллиона галактик, расположенных на расстоянии до десяти миллиардов световых лет от нас.

Инструмент OmegaCAM, установленный на телескопе VLT, позволяет с помощью гравитационного линзирования улавливать «морщины» во Вселенной с разрешением около 30 миллионов световых лет.

Эффект гравитационного линзирования возникает, когда свет от далеких галактик слегка отклоняется под действием гравитационного воздействия большого количества вещества, такого как скопления галактик. Этот эффект используется для определения «комковатости» распределения галактик, но результаты распространяются на всю Вселенную, на 90 процентов состоящую из невидимой темной материи.

Со временем гравитация материи во Вселенной делает ее все менее и менее однородной — области с немного большей массой, чем в среднем, притягивают вещество из окружающей среды, увеличивая контраст. Между тем расширение Вселенной противодействует этому росту. Оба эти процесса управляются гравитацией и поэтому имеют большое значение для тестирования стандартной модели космологии, которая довольно точно предсказывает, как вариации плотности возрастают с возрастом Вселенной.

30 июля 2020, 11:11НаукаУченые подтвердили, что до нашей Вселенной существовало еще что-то

Однако результаты обзора KiDS-1000 показывают, что Вселенная почти на 10 процентов более однородна, чем предсказывает стандартная модель.

«Стандартная модель космологии опирается на довольно загадочную физику того, что мы называем темной материей и темной энергией, — приводятся в пресс-релизе проекта KiDS руководителя одной из исследовательских групп, доктора Марики Аскари (Marika Asgari) из Эдинбургского университета. — Ученые должны проверить эту модель как можно большим количеством способов, и это именно то, что мы делаем».

Новые результаты проекта KiDS указывают на то, что в стандартной модели есть и другие «шероховатости», помимо несоответствия в скорости расширения Вселенной, так называемая постоянная Хаббла.

«Вопрос в том, могут ли они быть решены с небольшой поправкой, например, учитывая более сложный характер поведения темной материи, чем простая гипотеза «холодной темной материи»», — говорит еще один автор исследования, доктор Тилман Тростер (Tilman Tröster) из Эдинбургского университета.

Руководитель проекта KiDS, профессор Лейденского университета в Нидерландах Коэн Куйкен (Koen Kuijken) не может сказать, приведет ли это в конечном итоге к принципиально иной теории, например, к замене общей теории относительности Эйнштейна новой: «На данный момент я сознательно стараюсь держаться подальше от возможных теоретических интерпретаций и сосредотачиваюсь на измерениях и на том, как сделать их максимально точными».

Исследователи планируют в течение двух лет опубликовать окончательный вариант карты KiDS, которая будет на 30 процентов больше текущей.

В настоящее время в мире есть еще два проекта, один американский и один японский, которые работают над аналогичным анализом из других обсерваторий.

27 мая 2020, 18:00НаукаАстрономы нашли недостающую материю Вселенной

От Земли до границ Вселенной. Институт космических исследований празднует юбилей

50 на 50

Сейчас Институт космических исследований принимает участие в трех видах программ по изучению других планет и небесных тел. Об этом сообщил ТАСС директор Института космических исследований РАН, член-корреспондент РАН Анатолий Петрукович.

Спецпроект на тему

«Первый вариант — когда Россия делает научный аппарат, на него устанавливаются российские и зарубежные приборы (так, например, работает «Спектр-РГ»), затем есть проекты, в которых стороны делают вложения 50 на 50 (например, проект «ЭкзоМарс»)», — отметил Петрукович.

По словам директора ИКИ, еще один вариант сотрудничества подразумевает установку российских приборов на иностранные космические аппараты, как это было в случае с научным спутником «БепиКоломбо», который в 2018 году был запущен к Меркурию, и марсоходом Curiosity.

«В части этих проектов у нас сейчас утверждена российско-французская заявка на участие в индийском проекте по исследованию Венеры и обсуждается сотрудничество с китайской стороной по участию российских экспериментов в некоторых китайских проектах, в том числе по изучению кометы и астероидов», — пояснил глава института.

Седьмой континент Земли

В ноябре 2018 года прошло заседание Совета РАН по космосу с участием гендиректора Роскосмоса Дмитрия Рогозина и президента Российской академии наук Александра Сергеева, на котором рассматривалась концепция освоения и исследования Луны. В первую очередь она подразумевает исследование естественного спутника Земли автоматическими аппаратами, затем — пилотируемую программу.

Научный руководитель Института космических исследований РАН, академик Лев Зеленый сообщил ТАСС, что сейчас «первая часть программы идет по плану, нет оснований полагать, что они будут нарушены». По словам академика, исследование Луны имеет большое значение для фундаментальной науки, поскольку «это седьмой континент Земли, который мы должны изучать как Антарктиду, Арктику». На ее поверхности, в отличие от земной, сохранилась история ранних эпох Солнечной системы: ее можно изучать, например, по размерам и распределению кратеров, а также исследуя вещество метеоритов, которые оставили эти кратеры, добавил ученый. При этом в околополярных районах, где в будущем Россия планирует разместить станции, есть залежи водяного льда, — возможно, остатки вещества упавших комет.

Спецпроект на тему

«Второе, что можно делать, — это исследовать Вселенную с Луны. Она находится достаточно далеко от Земли, обратная сторона практически экранирована от земного радиоизлучения, которое сильно мешает производить радиоастрономические наблюдения с нашей планеты», — подчеркнул Зеленый. Поэтому большой радиотелескоп на обратной стороне Луны будет ловить радиосигналы с гораздо большей чувствительностью.

Также Луна интересна с точки зрения изучения космической радиации, которая для космонавтов представляет большой риск. «Это частицы, которые очень сильно ускоряются при вспышках сверхновых, при каких-то мощных гамма-всплесках», —добавил научный руководитель ИКИ. Однако исследование Луны только с помощью автоматических станций невозможно, считает ученый.

«У техники всегда есть отказы, нестандартные ситуации, когда вмешательство человека необходимо», — подчеркнул Зеленый, отметив, что оптимальным из-за высокой радиации является вахтовый метод работы на естественном спутнике Земли.

В будущем, уверен академик, «коммерциализация Луны точно будет происходить». И эта тема является сложным и открытым вопросом, поскольку ее освоение может пойти по сценарию Дикого Запада. «На Луне есть ресурсы, за которые можно бороться. Но это далекая тема от академического института, нас интересует история и современное состояние Луны», — сказал научный руководитель ИКИ.

Входной контроль

В октябре 2021 года Роскосмос планирует отправить на Луну автоматическую станцию «Луна-25», которая станет первым отечественным аппаратом в современной России на естественном спутнике Земли. В качестве основной даты старта выбрано 1 октября, резервной — 30 октября.

Заведующий отделом ядерной планетологии ИКИ РАН Игорь Митрофанов сообщил ТАСС, что пандемия коронавируса никак не сказалась на планах. «Основная часть научной аппаратуры уже находится в НПО им. С. А. Лавочкина. Приборы прошли так называемый входной контроль», — отметил он.

На эту тему

Вторая часть аппаратуры, по словам ученого, будет отправлена на предприятие до 15 июня. «Мы сейчас проводим заключительное обучение искусственного интеллекта манипулятора, чтобы его движения были оптимальны. До 15 июня завершим поставку российских приборов на предприятие», — уточнил он. Затем начнется сборка и параллельно испытания всей аппаратуры. Если вес станции получится больше, чем нужно, с нее снимут часть аппаратуры и включат ее в более тяжелый аппарат «Луна-27».

На 2024 год запланирован запуск орбитального аппарата «Луна-26», который проведет геологоразведку и создаст трехмерную карту естественного спутника Земли. Как уточнил директор Института космических исследований РАН Анатолий Петрукович, сейчас для проекта идет закупка электрорадиокомпонентов и их сертификация. «Где-то с конца этого года начнется изготовление финальных образцов приборов», — рассказал он, добавив, что в феврале завершились испытания по отработке электрических интерфейсов приборов — включения, выключения, переключения команд, подачи команд и снятия информации.

Также в ИКИ продолжается работа над автоматической лунной станцией «Луна-27». Основная доля аппаратуры для нее будет использоваться такая же, как на «Луне-25», сообщил Игорь Митрофанов. Их летные образцы будут создаваться после летных испытаний первого аппарата современной программы исследования естественного спутника Земли. При этом «принципиально новая аппаратура находится на завершающем этапе конструкторско-доводочных испытаний», отметил он.

Без холодной ловушки

Спецпроект на тему

Сейчас Луна кажется одним из главных направлений ИКИ, однако на самом деле институт участвует и в проектах по исследованием других небесных тел, подчеркнул Анатолий Петрукович. «Если мы посмотрим реально, сколько российских приборов работало на Марсе и еще полетят на Марс на иностранных аппаратах, выясниться, что для России направлением не меньшей важности является Марс», считает академик.

В частности, сейчас около Красной планеты работает орбитальный модуль TGO — совместный российско-европейский проект, запущенный в 2016 году. Он исследует атмосферу Марса при помощи двух российских и двух европейских приборов, рассказал ТАСС заместитель научного руководителя миссии «ЭкзоМарс», заведующий лабораторией ИКИ РАН Олег Кораблев.

По его словам, наиболее громким результатом стало отсутствие в глобальной атмосфере планеты метана, который был обнаружен с Земли и с марсохода Curiosity. «Как это объяснить, пока не ясно. Либо марсоход видит что-то не то, либо мы упускаем какой-то процесс, который способен разрушить метан чрезвычайно быстро. Если уж метан появляется, он должен жить и накапливаться там в течение сотен лет», — объяснил Кораблев.

Еще одним неожиданным результатом, отметил ученый, является практически беспрепятственный переход воды в верхнюю часть атмосферы Марса. «Холодная ловушка (холодная область атмосферы, где возникает конденсация облаков — прим. ТАСС) на Марсе не работает. Таким образом, вода на Марсе практически беспрепятственно поступает в верхнюю часть атмосферы», — рассказал Кораблев, пояснив, что там она может распадаться на атомы и покидать атмосферу.

Различные научные исследования ранее показали, что на Марсе произошло существенное изменение климата — ушла вода. «Часть, возможно, ушла в грунт, а часть — в космос», — предположил завлабораторией ИКИ.

На августе-сентябрь 2022 года запланирован запуск следующего этапа миссии «ЭкзоМарс», включающего посадочную платформу и ровер. Они, в частности, будут изучать воду и гидратированные минералы по пути следования марсохода, регистрируя нейтроны, вылетающие из поверхности Марса из-за «бомбардировки» ее космическими лучами, и элементный состав грунта в точке посадки. Сейчас ровер и посадочная платформа проходят дополнительные испытания.

Штатный проект

В конце января ведущий инженер НПО им. С. А. Лавочкина Дмитрий Хмель сообщил о задаче Роскосмоса разработать программу исследования Венеры, аналогичную по масштабам российской лунной. Лев Зеленый подтвердил ТАСС эти планы. «Там есть идея сделать не отдельный проект, а программу, включающую несколько миссий», — пояснил научный руководитель ИКИ.

Первой экспедицией в рамках проекта будет «Венера-Д», пуск которой намечен на конец 2020-х годов. «Венера-Д» будет включена в готовящуюся программу, она переходит из статуса инициативного проекта <…> в штатный проект федеральной космической программы», — отметил Зеленый. Он отметил, что сейчас переговоры с американцами по проекту затормозились из-за пандемии коронавируса.

На эту тему

«Мы должны были встретиться в октябре и подтвердить свои намерения», — уточнил академик. По его словам, встреча должна была пройти на большом симпозиуме по изучению Солнечной системы.  Однако из-за пандемии «пока не понятно, как это произойдет», возможно, придется работать дистанционно.

«Через два-три года возможен запуск второй «Венеры», потом третьей — уже к середине 30-х годов», — пояснил научный руководитель ИКИ. Миссии будут включать посадочные аппараты, различные средства для исследования атмосферы, баллоны и другие аппараты. «Я думаю, что об основных чертах [программы] в следующем году мы сможем говорить публично», — заключил Зеленый.

ИКИ планирует участвовать в исследовании Венеры не только в рамках собственных аппаратов, но и путем создания прибора для индийской орбитальной миссии. Об этом рассказал ТАСС Олег Кораблев. «Мы предложили туда два российских прибора, работающих с использованием одного и того же принципа — исследования атмосферы методом солнечных «просвечиваний». В итоге мы объединили два прибора в один», — сообщил он.

Этот прибор предназначен для исследования атмосферы Венеры методом спектроскопии. Он будет меньше, чем на «ЭкзоМарсе», но принцип действия схож. Некоторые компоненты прибора будут французскими. В итоге, по состоянию на сегодня, это единственный иностранный прибор в составе проекта.

Вода на Меркурии

В 2018 году была запущена миссия «БепиКоломбо» — совместный проект Европейского и Японского космических агентств. Ожидается, что на рабочую орбиту он выйдет в 2024 году. Полет будет долгим не из-за дальности Меркурия, а из-за сложной траектории, которая сводит потребности включения двигателей для торможения аппарата к минимуму. Несколько приборов на «БепиКоломбо» были сделаны с участием сотрудников ИКИ, и один — полностью разработан и изготовлен в Институте.

«Он будет измерять спектр гамма-излучения поверхности Меркурия и поток нейтронов с разными энергиями с поверхности планеты. Эти измерения позволят по гамма-спектру определить элементный состав», — пояснил Игорь Митрофанов.

Регистрация нейтронов, по мнению ученого, является успешным методом изучения состава вещества с точки зрения присутствия там воды, поскольку водород существенно влияет на спектральный поток нейтронов. «Изучая этот поток с поверхности, мы сможем определить, в каких местах (в основном, это будут окрестности полюсов) присутствует вода на Меркурии и какая массовая доля этой воды», — заверил он.

Поиск примитивной жизни

Изучение космоса продолжается. Директор ИКИ напомнил, что оно включает исследования не только планет, но и астрофизических объектов — звезд, галактик, Вселенной, околосолнечного пространства, магнитных бурь, ионосферы Земли, а также изучение самой Земли из космоса и другие. Они, подчеркнул Петрукович, позволяют узнать что-то новое для жизни на Земле.

«Была информация о том, что гелий испытывали как средство для лечения коронавирусной инфекции. Гелий, как известно, был впервые был обнаружен на Солнце (потому и получил свое название). Потом уже на Земле нашли», — напомнил Петрукович.

Еще одной целью космических исследований является поиск примитивной жизни на одноклеточном или вирусном уровне на Марсе и в верхних облаках Венеры. Если такая внеземная жизнь будет обнаружена на «соседях Земли», это поможет понять, есть ли шансы встретить что-то подобное на более далеких планетах, добавил Петрукович.

Кроме того, подобные исследования нужны и для лучшего понимания нашего собственного дома: например, чтобы понимать, почему Земля сохранила условия, для человека весьма комфортные, в то время как Венера разогрелась и превратилась в «парниковый ад», а Марс, наоборот, переохладился и потерял почти всю атмосферу.

«Это важно, чтобы понимать долговременные закономерности развития климата Земли», — подытожил директор ИКИ.

​Екатерина Москвич

фактов о вселенной для детей

Вселенная — это все время, пространство и его содержимое. Он состоит из миллионов миллионов звезд и планет и огромных облаков газа, разделенных большим пространством.

Астрономы могут использовать телескопы, чтобы смотреть на очень далекие галактики. Так они видят, как выглядела Вселенная давным-давно. Это потому, что свет из далеких частей Вселенной достигает нас очень долго. Судя по этим наблюдениям, физические законы и константы Вселенной не изменились.

Физики в настоящее время не уверены, существовало ли что-нибудь до Большого взрыва. Они также не уверены, бесконечен ли размер Вселенной.

История

Хронология природы

–13–

–

–12–

–

-11 —

–

-10 —

–

-9 —

–

-8 —

–

-7 —

–

-6 —

–

-5 —

–

-4–

–

-3–

–

-2 —

–

-1 —

–

0–

←

Раннее половое размножение

У людей давно были идеи объяснить Вселенную. В самых ранних моделях Земля находилась в центре Вселенной. Некоторые древние греки считали, что Вселенная бесконечна и существует вечно. Они думали, что это набор небесных сфер, соответствующих неподвижным звездам, Солнцу и различным планетам. Сферы вращались вокруг круглой, но неподвижной Земли.

За сотни лет более точные наблюдения привели к модели Коперника, центрированной на Солнце. Это было очень спорным в то время, и боролись религиозными властями, наиболее известный по христианской церкви (см Джордано Бруно и Галилео).

Изобретение телескопа в Нидерландах в 1608 году было очень важным моментом в астрономии. К середине 1800-х годов телескопы были достаточно хороши, чтобы можно было увидеть другие галактики. Современный оптический (использующий видимый свет) телескоп еще более развит. Тем временем Исаак Ньютон усовершенствовал идеи гравитации и динамики (уравнения) и показал, как работает Солнечная система.

В 1900-х годах даже лучшие телескопы привели астрономов к пониманию того, что Солнечная система находится в галактике, состоящей из миллиардов звезд, которую мы называем Млечным путем.Они также поняли, что, насколько мы можем видеть, за ее пределами существуют другие галактики. Это положило начало новому виду астрономии, называемому космологией, в котором астрономы изучают, из чего состоят эти галактики и как они распространяются, чтобы они могли больше узнать об истории Вселенной и о том, как она работает. Измеряя красное смещение галактик, космологи вскоре обнаружили, что Вселенная расширяется (см. Хаббл).

Изображение сверхглубокого поля телескопа Хаббла в высоком разрешении. На нем показано множество галактик, каждая из которых состоит из миллиардов звезд.Эквивалентная площадь неба, которую занимает изображение, отображается в нижнем левом углу. Самые маленькие и самые красные галактики, около 100, — это одни из самых далеких галактик, которые когда-либо были сфотографированы. Они образовались вскоре после Большого взрыва.

Большой взрыв

Наиболее используемая научная модель Вселенной известна как теория Большого взрыва, согласно которой Вселенная расширялась из единой точки, в которой находились все материя и энергия Вселенной. Есть много видов научных доказательств, подтверждающих идею Большого взрыва.Астрономы считают, что Большой взрыв произошел около 13,73 миллиарда лет назад, в результате чего Вселенной было 13,73 миллиарда лет. С тех пор Вселенная расширилась до 93 миллиардов световых лет, или 8,80 × 10 ²⁶ метров в диаметре. Сейчас он все еще расширяется, и расширение становится все быстрее.

Однако астрономы до сих пор не уверены, что заставляет Вселенную расширяться. Из-за этого астрономы называют таинственную энергию, вызывающую расширение, темной энергией.Изучая расширение Вселенной, астрономы также поняли, что большая часть материи во Вселенной может находиться в форме, которую невозможно наблюдать с помощью какого-либо имеющегося у нас научного оборудования. Эта материя получила название темной материи. Чтобы быть ясным, темная материя и энергия не наблюдались напрямую (поэтому их называют «темными»). Однако многие астрономы думают, что они должны существовать, потому что многие астрономические наблюдения было бы трудно объяснить, если бы они не существовали.

Некоторые части Вселенной расширяются даже быстрее скорости света.Это означает, что свет никогда не сможет достичь нас здесь, на Земле, поэтому мы никогда не сможем увидеть эти части Вселенной. Мы называем ту часть Вселенной, которую мы видим, наблюдаемой Вселенной.

Мифы

Слово Universe происходит от старофранцузского слова Univers , которое происходит от латинского слова Universum . Латинское слово использовалось Цицероном и более поздними латинскими авторами во многих из тех же значений, что и современное английское слово.

Другая интерпретация (способ интерпретации) unvorsum — «все вращается как одно целое» или «все вращается как одно целое». Это относится к ранней греческой модели Вселенной. В этой модели вся материя находилась во вращающихся сферах с центром на Земле; согласно Аристотелю, вращение самой внешней сферы отвечало за движение и изменение всего внутри. Для греков было естественным предположить, что Земля неподвижна и что небеса вращаются вокруг Земли, потому что для доказательства обратного требуются тщательные астрономические и физические измерения (такие как маятник Фуко).

Наиболее распространенным термином «Вселенная» среди древнегреческих философов, начиная с Пифагора, было το παν (Все), определяемое как вся материя ( το ολον ) и все пространство ( το κενον ).

Определение как реальность

См. Также: Реальность и физика

Обычно Вселенная — это все, что существует, существовало и будет существовать. Это определение гласит, что Вселенная состоит из двух элементов: пространства и времени, вместе известных как пространство-время или вакуум; и материя и различные формы энергии и импульса, занимающие пространство-время. Эти два типа элементов ведут себя в соответствии с физическими законами, в которых мы описываем, как элементы взаимодействуют.

Аналогичное определение термина Вселенная — это все, что существует в один момент времени, например, настоящее или начало времени, как в предложении «Вселенная имела размер 0».

В книге Аристотеля The Physics Аристотель разделил το παν (все) на три примерно аналогичных элемента: материю, (вещество, из которого состоит Вселенная), , форма (расположение этой материи в пространстве). и изменить (как материя создается, разрушается или изменяются ее свойства, и аналогично, как изменяется форма).Физические законы — это правила, регулирующие свойства материи, формы и их изменения. Более поздние философы, такие как Лукреций, Аверроэс, Авиценна и Барух Спиноза, изменили или уточнили эти подразделения. Например, у Аверроэса и Спинозы есть активных принципов, управляющих Вселенной, которые действуют на пассивных элементов.

Определения пространства-времени

Можно формировать пространства-времени, каждое из которых существует, но не может касаться, перемещаться или изменяться (взаимодействовать друг с другом.Легко представить себе это группу отдельных мыльных пузырей, в которой люди, живущие на одном мыльном пузыре, не могут взаимодействовать с людьми на других мыльных пузырях. Согласно одной общей терминологии, каждый «мыльный пузырь» пространства-времени обозначается как вселенная, в то время как наше конкретное пространство-время обозначается как Вселенная , точно так же, как мы называем нашу луну Луной . Вся совокупность этих отдельных пространств-времен обозначается как мультивселенная. В принципе, другие несвязанные вселенные могут иметь разные размерности и топологии пространства-времени, разные формы материи и энергии, а также разные физические законы и физические константы, хотя такие возможности являются предположениями.

Наблюдаемая реальность

Согласно еще более ограниченному определению, Вселенная — это все в нашем связанном пространстве-времени, которое может иметь возможность взаимодействовать с нами, и наоборот.

Согласно общей идее относительности, некоторые области космоса могут никогда не взаимодействовать с нашим даже во время жизни Вселенной из-за конечной скорости света и продолжающегося расширения пространства. Например, радиосообщения, отправленные с Земли, могут никогда не достичь некоторых областей космоса, даже если Вселенная будет существовать вечно; пространство может расширяться быстрее, чем его может пересечь свет.

Стоит подчеркнуть, что эти далекие области космоса существуют и являются частью реальности в той же мере, что и мы; но мы никогда не сможем с ними взаимодействовать, даже в принципе. Пространственная область, в которой мы можем влиять и быть затронутыми, обозначается как наблюдаемая вселенная .

Строго говоря, наблюдаемая Вселенная зависит от местоположения наблюдателя. Путешествуя, наблюдатель может войти в контакт с большей областью пространства-времени, чем наблюдатель, который остается неподвижным, так что наблюдаемая Вселенная для первого больше, чем для второго.Тем не менее, даже самый быстрый путешественник не сможет взаимодействовать со всем пространством. Обычно «наблюдаемая Вселенная» означает Вселенную, видимую с нашей точки зрения в Галактике Млечный Путь.

Исходные данные о Вселенной

Считается, что Вселенная в основном состоит из темной энергии и темной материи, ни одна из которых сейчас не изучена. Менее 5% Вселенной составляет обычная материя .

Вселенная огромна и, возможно, бесконечна по объему. Материя, которую можно увидеть, распространяется в пространстве размером не менее 93 миллиардов световых лет.Для сравнения: диаметр типичной галактики составляет всего 30 000 световых лет, а типичное расстояние между двумя соседними галактиками составляет всего 3 миллиона световых лет. Например, наша Галактика Млечный Путь имеет диаметр примерно 100 000 световых лет, а наша ближайшая сестринская галактика, Галактика Андромеды, расположена примерно в 2,5 миллиона световых лет от нас. Наблюдаемая Вселенная содержит более 2 триллионов (10 ¹² ) галактик и, в целом, около 7024100000000000000 ♠ 1 × 10 ²⁴ звезд (больше звезд, чем все песчинки на планете Земля).

Типичные галактики варьируются от карликовых галактик с всего лишь десятью миллионами (10 ⁷ ) звезд до гигантов с одним триллионом (10 ¹² ) звезд, все они вращаются вокруг центра масс галактики. Таким образом, очень приблизительная оценка, основанная на этих числах, позволяет предположить, что в наблюдаемой Вселенной существует около одного секстиллиона (10 ²¹ ) звезд; хотя исследование 2003 года, проведенное астрономами Австралийского национального университета, дало цифру в 70 секстиллионов (7 x 10 ²² ).

Вещество, которое можно увидеть, распространяется по всей Вселенной при усреднении на расстояния, превышающие 300 миллионов световых лет. Однако на меньших масштабах длины наблюдается формирование « сгустков », многие атомы конденсируются в звезды, большинство звезд — в галактики, большинство галактик — в группы и скопления галактик и, наконец, самые крупномасштабные структуры, такие как Великая стена. галактик.

Текущая общая плотность Вселенной очень мала, примерно 9,9 × 10 ⁻³⁰ граммов на кубический сантиметр. Эта масса-энергия состоит из 73% темной энергии, 23% холодной темной материи и 4% обычной материи. Плотность атомов составляет примерно один атом водорода на каждые четыре кубических метра объема.Свойства темной энергии и темной материи неизвестны. Темная материя замедляет расширение Вселенной. Темная энергия ускоряет расширение.

Вселенная стара и меняется. Наилучшее предположение о возрасте Вселенной — 13,798 ± 0,037 миллиарда лет, основанное на наблюдении космического микроволнового фонового излучения. Независимые оценки (основанные на таких измерениях, как радиоактивное датирование) согласуются с этим, хотя они менее точны и варьируются от 11 до 20 миллиардов лет. до 13–15 миллиардов лет.

Вселенная не всегда была прежней в своей истории. Это увеличение объясняет, как люди, привязанные к Земле, могут видеть свет галактики, находящейся на расстоянии 30 миллиардов световых лет от нас, даже если этот свет путешествовал всего 13 миллиардов лет; само пространство между ними расширилось. Это расширение согласуется с наблюдением, что свет далеких галактик смещен в красную сторону; испускаемые фотоны во время своего путешествия растягиваются до более длинных волн и более низкой частоты.Скорость этого пространственного расширения увеличивается, согласно исследованиям сверхновых типа Ia и другим данным.

Относительные количества различных химических элементов — особенно самых легких атомов, таких как водород, дейтерий и гелий — кажутся идентичными во всей Вселенной и на протяжении всей ее истории, о которой мы знаем. Кажется, что во Вселенной гораздо больше материи, чем антивещества. Похоже, что у Вселенной нет чистого электрического заряда. Гравитация — это доминирующее взаимодействие на космологических расстояниях.Кажется, что у Вселенной также нет чистого импульса или момента количества движения. Отсутствие чистого заряда и импульса ожидается, если Вселенная конечна.

Вселенная, кажется, имеет гладкий пространственно-временной континуум, состоящий из трех пространственных измерений и одного временного (временного) измерения. В среднем пространство очень почти плоское (близкое к нулевой кривизне), а это означает, что евклидова геометрия экспериментально верна с высокой точностью для большей части Вселенной. Однако Вселенная может иметь больше измерений, а ее пространство-время может иметь многосвязную глобальную топологию.

Вселенная имеет одни и те же физические законы и физические константы. Согласно преобладающей Стандартной модели физики, вся материя состоит из трех поколений лептонов и кварков, оба из которых являются фермионами. Эти элементарные частицы взаимодействуют не более чем через три фундаментальных взаимодействия: электрослабое взаимодействие, которое включает в себя электромагнетизм и слабое ядерное взаимодействие; сильное ядерное взаимодействие, описываемое квантовой хромодинамикой; и гравитация, которая в настоящее время лучше всего описывается общей теорией относительности.

Специальная теория относительности действует во всей Вселенной в локальном пространстве и времени. В противном случае верна общая теория относительности. Нет никакого объяснения конкретных значений, которые физические константы, по-видимому, имеют во всей нашей Вселенной, таких как постоянная Планка h или гравитационная постоянная G . Было идентифицировано несколько законов сохранения, таких как сохранение заряда, сохранение количества движения, сохранение момента количества движения и сохранение энергии.

Теоретические модели

Общая теория относительности

Основная статья: Общая теория относительности

Точные предсказания прошлого и будущего Вселенной требуют точной теории гравитации. Лучшая доступная теория — это общая теория относительности Альберта Эйнштейна, которая до сих пор прошла все экспериментальные проверки. Однако, поскольку строгие эксперименты не проводились на космологических масштабах длины , общая теория относительности могла быть неточной. Тем не менее, его прогнозы, похоже, согласуются с наблюдениями, поэтому нет причин принимать другую теорию.

Общая теория относительности предоставляет набор из десяти нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных для метрики пространства-времени (уравнения поля Эйнштейна), которые должны быть решены из распределения массы-энергии и импульса во Вселенной.Поскольку они неизвестны в точных деталях, космологические модели были основаны на космологическом принципе, который гласит, что Вселенная однородна и изотропна. Фактически, этот принцип утверждает, что гравитационные эффекты различных галактик, составляющих Вселенную, эквивалентны эффектам мелкой пыли, равномерно распределенной по Вселенной с той же средней плотностью. Предположение об однородности пыли позволяет легко решать уравнения поля Эйнштейна и предсказывать прошлое и будущее Вселенной в космологических масштабах времени.

Уравнения поля Эйнштейна включают космологическую постоянную (Lamda: Λ ), которая связана с плотностью энергии пустого пространства. В зависимости от знака космологическая постоянная может замедлять (отрицательное значение Λ ) или ускорять (положительное значение Λ ) расширение Вселенной. Хотя многие ученые, включая Эйнштейна, предполагали, что Λ равно нулю, недавние астрономические наблюдения сверхновых типа Ia обнаружили большое количество темной энергии, которая ускоряет расширение Вселенной.Предварительные исследования предполагают, что эта темная энергия связана с положительным Λ , хотя пока нельзя исключать альтернативные теории.

Модель Big Bang

Основные статьи: Большой взрыв и нуклеосинтез

Преобладающая модель Большого взрыва учитывает многие экспериментальные наблюдения, описанные выше, такие как корреляция расстояния и красного смещения галактик, универсальное соотношение водород: атомы гелия и повсеместный изотропный фон микроволнового излучения. Как отмечалось выше, красное смещение возникает из-за метрического расширения пространства; по мере расширения самого пространства длина волны фотона, путешествующего в пространстве, также увеличивается, уменьшая его энергию. Чем дольше фотон путешествовал, тем большему расширению он подвергся; следовательно, более старые фотоны из более далеких галактик имеют наибольшее красное смещение. Определение корреляции между расстоянием и красным смещением — важная проблема экспериментальной физической космологии.

Другие экспериментальные наблюдения можно объяснить, объединив общее расширение пространства с ядерной физикой и атомной физикой.По мере расширения Вселенной плотность энергии электромагнитного излучения уменьшается быстрее, чем плотность энергии материи, поскольку энергия фотона уменьшается вместе с длиной его волны. Таким образом, хотя сейчас в плотности энергии Вселенной преобладает материя, когда-то преобладала радиация; Поэтически говоря, все было светло. По мере того, как Вселенная расширялась, ее плотность энергии уменьшалась, и она становилась холоднее; при этом элементарные частицы материи могли стабильно объединяться во все более крупные комбинации.Таким образом, в начале эры доминирования вещества сформировались стабильные протоны и нейтроны, которые затем объединились в атомные ядра. На этом этапе материя Вселенной была в основном горячей плотной плазмой отрицательных электронов, нейтральных нейтрино и положительных ядер. Ядерные реакции между ядрами привели к нынешнему изобилию более легких ядер, особенно водорода, дейтерия и гелия. В конце концов, электроны и ядра объединились, чтобы сформировать стабильные атомы, прозрачные для большинства длин волн излучения; в этот момент излучение отделилось от вещества, образуя повсеместный изотропный фон микроволнового излучения, наблюдаемый сегодня.

Основные ядерные реакции, ответственные за относительное количество легких атомных ядер, наблюдаемых во Вселенной.

На другие наблюдения известная физика не дает однозначного ответа. Согласно преобладающей теории, небольшой дисбаланс вещества по сравнению с антивеществом присутствовал при создании Вселенной или развился очень скоро после этого. Хотя материя и антивещество в основном аннигилировали друг друга, производя фотоны, небольшой остаток материи выжил, дав нынешнюю Вселенную, в которой преобладает материя.

Несколько линий свидетельств также предполагают, что быстрое космическое раздувание Вселенной произошло очень рано в ее истории (примерно 10 ⁻³⁵ секунд после ее создания). Недавние наблюдения также предполагают, что космологическая постоянная ( Λ ) не равна нулю и что в чистом массово-энергетическом содержании Вселенной преобладают темная энергия и темная материя, которые не были охарактеризованы с научной точки зрения. Они различаются по своим гравитационным эффектам. Темная материя притягивается, как обычная материя, и таким образом замедляет расширение Вселенной; Напротив, темная энергия служит для ускорения расширения Вселенной.

Гипотеза мультивселенной

Основные статьи: Мультивселенная, Многовселенная интерпретация, Вечная инфляция и Художественная литература о параллельной вселенной.

Некоторые люди думают, что существует более одной вселенной. Они думают, что существует набор вселенных, называемый мультивселенной. По определению, ничто в одной вселенной не может повлиять на что-то в другой. Мультивселенная еще не является научной идеей, потому что нет возможности проверить ее. Идея, которая не может быть проверена или не основана на логике, не является наукой.Так что неизвестно, является ли мультивселенная научной идеей.

Будущее

Будущее Вселенной — загадка. Однако есть несколько теорий, основанных на возможных формах Вселенной:

• Если Вселенная представляет собой замкнутую сферу, она перестанет расширяться. Вселенная сделает противоположное и станет сингулярностью для еще одного Большого взрыва. Это теория большого сжатия или большого скачка.
• Если Вселенная представляет собой открытую сферу, расширение ускорится. Через 22 000 000 000 (22 миллиарда) лет Вселенная разорвется на части под действием силы. Это теория большого разрыва.
• Если Вселенная плоская, она будет расширяться вечно. Все звезды потеряют из-за этого свою энергию и станут карликами. Через год гугол черные дыры тоже исчезнут. Это теория тепловой смерти или большого замораживания.

• Эдвард Роберт Харрисон 2000. Космология 2-е изд. Издательство Кембриджского университета.

• ——— 2008. Космология . Издательство Оксфордского университета. Испытывающий.

Связанные страницы

Видео

Детские картинки

• На этой диаграмме время течет слева направо, поэтому в любой момент времени Вселенная представлена ​​дискообразным «кусочком» диаграммы

• Астрономы обнаружили в галактике Млечный Путь звезды, возраст которых составляет почти 13,6 миллиарда лет.

• Три возможных варианта формы Вселенной

• Образование кластеров и крупномасштабных нитей в модели холодной темной материи с темной энергией.Кадры показывают эволюцию структур в квадрате размером 43 миллиона парсеков (или 140 миллионов световых лет) от красного смещения 30 до нынешней эпохи (верхний левый z = 30 к нижнему правому z = 0).

• г. до н. Э. Расчеты Аристарха относительных размеров (слева направо) Солнца, Земли и Луны из греческой копии 10-го века нашей эры.

• Гравюра Фламмарион, Париж 1888 г.

• Модель коперниканской Вселенной, сделанная Томасом Диггесом в 1576 году, с поправкой о том, что звезды больше не ограничены сферой, а равномерно распространяются по всему пространству, окружающему планеты.

• Карта ближайших к Земле сверхскоплений и пустот

Факты о вселенной для детей

Вселенная — это все время, пространство и его содержимое. Он состоит из миллионов миллионов звезд и планет и огромных облаков газа, разделенных большим пространством.

Астрономы могут использовать телескопы, чтобы смотреть на очень далекие галактики. Так они видят, как выглядела Вселенная давным-давно. Это потому, что свет из далеких частей Вселенной достигает нас очень долго.Судя по этим наблюдениям, физические законы и константы Вселенной не изменились.

Физики в настоящее время не уверены, существовало ли что-нибудь до Большого взрыва. Они также не уверены, бесконечен ли размер Вселенной.

История

Хронология природы

–13–

–

–12–

–

-11 —

–

-10 —

–

-9 —

–

-8 —

–

-7 —

–

-6 —

–

-5 —

–

-4–

–

-3–

–

-2 —

–

-1 —

–

0–

←

Раннее половое размножение

У людей давно были идеи объяснить Вселенную.В самых ранних моделях Земля находилась в центре Вселенной. Некоторые древние греки считали, что Вселенная бесконечна и существует вечно. Они думали, что это набор небесных сфер, соответствующих неподвижным звездам, Солнцу и различным планетам. Сферы вращались вокруг круглой, но неподвижной Земли.

За сотни лет более точные наблюдения привели к модели Коперника, центрированной на Солнце. Это было очень спорным в то время, и боролись религиозными властями, наиболее известный по христианской церкви (см Джордано Бруно и Галилео).

Изобретение телескопа в Нидерландах в 1608 году было очень важным моментом в астрономии. К середине 1800-х годов телескопы были достаточно хороши, чтобы можно было увидеть другие галактики. Современный оптический (использующий видимый свет) телескоп еще более развит. Тем временем Исаак Ньютон усовершенствовал идеи гравитации и динамики (уравнения) и показал, как работает Солнечная система.

В 1900-х годах даже лучшие телескопы привели астрономов к пониманию того, что Солнечная система находится в галактике, состоящей из миллиардов звезд, которую мы называем Млечным путем.Они также поняли, что, насколько мы можем видеть, за ее пределами существуют другие галактики. Это положило начало новому виду астрономии, называемому космологией, в котором астрономы изучают, из чего состоят эти галактики и как они распространяются, чтобы они могли больше узнать об истории Вселенной и о том, как она работает. Измеряя красное смещение галактик, космологи вскоре обнаружили, что Вселенная расширяется (см. Хаббл).

Изображение сверхглубокого поля телескопа Хаббла в высоком разрешении. На нем показано множество галактик, каждая из которых состоит из миллиардов звезд.Эквивалентная площадь неба, которую занимает изображение, отображается в нижнем левом углу. Самые маленькие и самые красные галактики, около 100, — это одни из самых далеких галактик, которые когда-либо были сфотографированы. Они образовались вскоре после Большого взрыва.

Большой взрыв

Наиболее используемая научная модель Вселенной известна как теория Большого взрыва, согласно которой Вселенная расширялась из единой точки, в которой находились все материя и энергия Вселенной. Есть много видов научных доказательств, подтверждающих идею Большого взрыва.Астрономы считают, что Большой взрыв произошел около 13,73 миллиарда лет назад, в результате чего Вселенной было 13,73 миллиарда лет. С тех пор Вселенная расширилась до 93 миллиардов световых лет, или 8,80 × 10 ²⁶ метров в диаметре. Сейчас он все еще расширяется, и расширение становится все быстрее.

Однако астрономы до сих пор не уверены, что заставляет Вселенную расширяться. Из-за этого астрономы называют таинственную энергию, вызывающую расширение, темной энергией.Изучая расширение Вселенной, астрономы также поняли, что большая часть материи во Вселенной может находиться в форме, которую невозможно наблюдать с помощью какого-либо имеющегося у нас научного оборудования. Эта материя получила название темной материи. Чтобы быть ясным, темная материя и энергия не наблюдались напрямую (поэтому их называют «темными»). Однако многие астрономы думают, что они должны существовать, потому что многие астрономические наблюдения было бы трудно объяснить, если бы они не существовали.

Некоторые части Вселенной расширяются даже быстрее скорости света.Это означает, что свет никогда не сможет достичь нас здесь, на Земле, поэтому мы никогда не сможем увидеть эти части Вселенной. Мы называем ту часть Вселенной, которую мы видим, наблюдаемой Вселенной.

Мифы

Слово Universe происходит от старофранцузского слова Univers , которое происходит от латинского слова Universum . Латинское слово использовалось Цицероном и более поздними латинскими авторами во многих из тех же значений, что и современное английское слово.

Другая интерпретация (способ интерпретации) unvorsum — «все вращается как одно целое» или «все вращается как одно целое».Это относится к ранней греческой модели Вселенной. В этой модели вся материя находилась во вращающихся сферах с центром на Земле; согласно Аристотелю, вращение самой внешней сферы отвечало за движение и изменение всего внутри. Для греков было естественным предположить, что Земля неподвижна и что небеса вращаются вокруг Земли, потому что для доказательства обратного требуются тщательные астрономические и физические измерения (такие как маятник Фуко).

Наиболее распространенным термином «Вселенная» среди древнегреческих философов, начиная с Пифагора, было το παν (Все), определяемое как вся материя ( το ολον ) и все пространство ( το κενον ).

Определение как реальность

См. Также: Реальность и физика

Обычно Вселенная — это все, что существует, существовало и будет существовать. Это определение гласит, что Вселенная состоит из двух элементов: пространства и времени, вместе известных как пространство-время или вакуум; и материя и различные формы энергии и импульса, занимающие пространство-время. Эти два типа элементов ведут себя в соответствии с физическими законами, в которых мы описываем, как элементы взаимодействуют.

Аналогичное определение термина Вселенная — это все, что существует в один момент времени, например, настоящее или начало времени, как в предложении «Вселенная имела размер 0».

В книге Аристотеля The Physics Аристотель разделил το παν (все) на три примерно аналогичных элемента: материю, (вещество, из которого состоит Вселенная), , форма (расположение этой материи в пространстве). и изменить (как материя создается, разрушается или изменяются ее свойства, и аналогично, как изменяется форма).Физические законы — это правила, регулирующие свойства материи, формы и их изменения. Более поздние философы, такие как Лукреций, Аверроэс, Авиценна и Барух Спиноза, изменили или уточнили эти подразделения. Например, у Аверроэса и Спинозы есть активных принципов, управляющих Вселенной, которые действуют на пассивных элементов.

Определения пространства-времени

Можно формировать пространства-времени, каждое из которых существует, но не может касаться, перемещаться или изменяться (взаимодействовать друг с другом.Легко представить себе это группу отдельных мыльных пузырей, в которой люди, живущие на одном мыльном пузыре, не могут взаимодействовать с людьми на других мыльных пузырях. Согласно одной общей терминологии, каждый «мыльный пузырь» пространства-времени обозначается как вселенная, в то время как наше конкретное пространство-время обозначается как Вселенная , точно так же, как мы называем нашу луну Луной . Вся совокупность этих отдельных пространств-времен обозначается как мультивселенная. В принципе, другие несвязанные вселенные могут иметь разные размерности и топологии пространства-времени, разные формы материи и энергии, а также разные физические законы и физические константы, хотя такие возможности являются предположениями.

Наблюдаемая реальность

Согласно еще более ограниченному определению, Вселенная — это все в нашем связанном пространстве-времени, которое может иметь возможность взаимодействовать с нами, и наоборот.

Согласно общей идее относительности, некоторые области космоса могут никогда не взаимодействовать с нашим даже во время жизни Вселенной из-за конечной скорости света и продолжающегося расширения пространства. Например, радиосообщения, отправленные с Земли, могут никогда не достичь некоторых областей космоса, даже если Вселенная будет существовать вечно; пространство может расширяться быстрее, чем его может пересечь свет.

Стоит подчеркнуть, что эти далекие области космоса существуют и являются частью реальности в той же мере, что и мы; но мы никогда не сможем с ними взаимодействовать, даже в принципе. Пространственная область, в которой мы можем влиять и быть затронутыми, обозначается как наблюдаемая вселенная .

Строго говоря, наблюдаемая Вселенная зависит от местоположения наблюдателя. Путешествуя, наблюдатель может войти в контакт с большей областью пространства-времени, чем наблюдатель, который остается неподвижным, так что наблюдаемая Вселенная для первого больше, чем для второго.Тем не менее, даже самый быстрый путешественник не сможет взаимодействовать со всем пространством. Обычно «наблюдаемая Вселенная» означает Вселенную, видимую с нашей точки зрения в Галактике Млечный Путь.

Исходные данные о Вселенной

Считается, что Вселенная в основном состоит из темной энергии и темной материи, ни одна из которых сейчас не изучена. Менее 5% Вселенной составляет обычная материя .

Вселенная огромна и, возможно, бесконечна по объему. Материя, которую можно увидеть, распространяется в пространстве размером не менее 93 миллиардов световых лет.Для сравнения: диаметр типичной галактики составляет всего 30 000 световых лет, а типичное расстояние между двумя соседними галактиками составляет всего 3 миллиона световых лет. Например, наша Галактика Млечный Путь имеет диаметр примерно 100 000 световых лет, а наша ближайшая сестринская галактика, Галактика Андромеды, расположена примерно в 2,5 миллиона световых лет от нас. Наблюдаемая Вселенная содержит более 2 триллионов (10 ¹² ) галактик и, в целом, около 7024100000000000000 ♠ 1 × 10 ²⁴ звезд (больше звезд, чем все песчинки на планете Земля).

Типичные галактики варьируются от карликовых галактик с всего лишь десятью миллионами (10 ⁷ ) звезд до гигантов с одним триллионом (10 ¹² ) звезд, все они вращаются вокруг центра масс галактики. Таким образом, очень приблизительная оценка, основанная на этих числах, позволяет предположить, что в наблюдаемой Вселенной существует около одного секстиллиона (10 ²¹ ) звезд; хотя исследование 2003 года, проведенное астрономами Австралийского национального университета, дало цифру в 70 секстиллионов (7 x 10 ²² ).

Вещество, которое можно увидеть, распространяется по всей Вселенной при усреднении на расстояния, превышающие 300 миллионов световых лет.Однако на меньших масштабах длины наблюдается формирование « сгустков », многие атомы конденсируются в звезды, большинство звезд — в галактики, большинство галактик — в группы и скопления галактик и, наконец, самые крупномасштабные структуры, такие как Великая стена. галактик.

Текущая общая плотность Вселенной очень мала, примерно 9,9 × 10 ⁻³⁰ граммов на кубический сантиметр. Эта масса-энергия состоит из 73% темной энергии, 23% холодной темной материи и 4% обычной материи. Плотность атомов составляет примерно один атом водорода на каждые четыре кубических метра объема.Свойства темной энергии и темной материи неизвестны. Темная материя замедляет расширение Вселенной. Темная энергия ускоряет расширение.

Вселенная стара и меняется. Наилучшее предположение о возрасте Вселенной — 13,798 ± 0,037 миллиарда лет, основанное на наблюдении космического микроволнового фонового излучения. Независимые оценки (основанные на таких измерениях, как радиоактивное датирование) согласуются с этим, хотя они менее точны и варьируются от 11 до 20 миллиардов лет. до 13–15 миллиардов лет.

Вселенная не всегда была прежней в своей истории. Это увеличение объясняет, как люди, привязанные к Земле, могут видеть свет галактики, находящейся на расстоянии 30 миллиардов световых лет от нас, даже если этот свет путешествовал всего 13 миллиардов лет; само пространство между ними расширилось. Это расширение согласуется с наблюдением, что свет далеких галактик смещен в красную сторону; испускаемые фотоны во время своего путешествия растягиваются до более длинных волн и более низкой частоты.Скорость этого пространственного расширения увеличивается, согласно исследованиям сверхновых типа Ia и другим данным.

Относительные количества различных химических элементов — особенно самых легких атомов, таких как водород, дейтерий и гелий — кажутся идентичными во всей Вселенной и на протяжении всей ее истории, о которой мы знаем. Кажется, что во Вселенной гораздо больше материи, чем антивещества. Похоже, что у Вселенной нет чистого электрического заряда. Гравитация — это доминирующее взаимодействие на космологических расстояниях.Кажется, что у Вселенной также нет чистого импульса или момента количества движения. Отсутствие чистого заряда и импульса ожидается, если Вселенная конечна.

Вселенная, кажется, имеет гладкий пространственно-временной континуум, состоящий из трех пространственных измерений и одного временного (временного) измерения. В среднем пространство очень почти плоское (близкое к нулевой кривизне), а это означает, что евклидова геометрия экспериментально верна с высокой точностью для большей части Вселенной. Однако Вселенная может иметь больше измерений, а ее пространство-время может иметь многосвязную глобальную топологию.

Вселенная имеет одни и те же физические законы и физические константы. Согласно преобладающей Стандартной модели физики, вся материя состоит из трех поколений лептонов и кварков, оба из которых являются фермионами. Эти элементарные частицы взаимодействуют не более чем через три фундаментальных взаимодействия: электрослабое взаимодействие, которое включает в себя электромагнетизм и слабое ядерное взаимодействие; сильное ядерное взаимодействие, описываемое квантовой хромодинамикой; и гравитация, которая в настоящее время лучше всего описывается общей теорией относительности.

Специальная теория относительности действует во всей Вселенной в локальном пространстве и времени. В противном случае верна общая теория относительности. Нет никакого объяснения конкретных значений, которые физические константы, по-видимому, имеют во всей нашей Вселенной, таких как постоянная Планка h или гравитационная постоянная G . Было идентифицировано несколько законов сохранения, таких как сохранение заряда, сохранение количества движения, сохранение момента количества движения и сохранение энергии.

Теоретические модели

Общая теория относительности

Основная статья: Общая теория относительности

Точные предсказания прошлого и будущего Вселенной требуют точной теории гравитации.Лучшая доступная теория — это общая теория относительности Альберта Эйнштейна, которая до сих пор прошла все экспериментальные проверки. Однако, поскольку строгие эксперименты не проводились на космологических масштабах длины , общая теория относительности могла быть неточной. Тем не менее, его прогнозы, похоже, согласуются с наблюдениями, поэтому нет причин принимать другую теорию.

Общая теория относительности предоставляет набор из десяти нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных для метрики пространства-времени (уравнения поля Эйнштейна), которые должны быть решены из распределения массы-энергии и импульса во Вселенной.Поскольку они неизвестны в точных деталях, космологические модели были основаны на космологическом принципе, который гласит, что Вселенная однородна и изотропна. Фактически, этот принцип утверждает, что гравитационные эффекты различных галактик, составляющих Вселенную, эквивалентны эффектам мелкой пыли, равномерно распределенной по Вселенной с той же средней плотностью. Предположение об однородности пыли позволяет легко решать уравнения поля Эйнштейна и предсказывать прошлое и будущее Вселенной в космологических масштабах времени.

Уравнения поля Эйнштейна включают космологическую постоянную (Lamda: Λ ), которая связана с плотностью энергии пустого пространства. В зависимости от знака космологическая постоянная может замедлять (отрицательное значение Λ ) или ускорять (положительное значение Λ ) расширение Вселенной. Хотя многие ученые, включая Эйнштейна, предполагали, что Λ равно нулю, недавние астрономические наблюдения сверхновых типа Ia обнаружили большое количество темной энергии, которая ускоряет расширение Вселенной.Предварительные исследования предполагают, что эта темная энергия связана с положительным Λ , хотя пока нельзя исключать альтернативные теории.

Модель Big Bang

Основные статьи: Большой взрыв и нуклеосинтез

Преобладающая модель Большого взрыва учитывает многие экспериментальные наблюдения, описанные выше, такие как корреляция расстояния и красного смещения галактик, универсальное соотношение водород: атомы гелия и повсеместный изотропный фон микроволнового излучения.Как отмечалось выше, красное смещение возникает из-за метрического расширения пространства; по мере расширения самого пространства длина волны фотона, путешествующего в пространстве, также увеличивается, уменьшая его энергию. Чем дольше фотон путешествовал, тем большему расширению он подвергся; следовательно, более старые фотоны из более далеких галактик имеют наибольшее красное смещение. Определение корреляции между расстоянием и красным смещением — важная проблема экспериментальной физической космологии.

Другие экспериментальные наблюдения можно объяснить, объединив общее расширение пространства с ядерной физикой и атомной физикой.По мере расширения Вселенной плотность энергии электромагнитного излучения уменьшается быстрее, чем плотность энергии материи, поскольку энергия фотона уменьшается вместе с длиной его волны. Таким образом, хотя сейчас в плотности энергии Вселенной преобладает материя, когда-то преобладала радиация; Поэтически говоря, все было светло. По мере того, как Вселенная расширялась, ее плотность энергии уменьшалась, и она становилась холоднее; при этом элементарные частицы материи могли стабильно объединяться во все более крупные комбинации.Таким образом, в начале эры доминирования вещества сформировались стабильные протоны и нейтроны, которые затем объединились в атомные ядра. На этом этапе материя Вселенной была в основном горячей плотной плазмой отрицательных электронов, нейтральных нейтрино и положительных ядер. Ядерные реакции между ядрами привели к нынешнему изобилию более легких ядер, особенно водорода, дейтерия и гелия. В конце концов, электроны и ядра объединились, чтобы сформировать стабильные атомы, прозрачные для большинства длин волн излучения; в этот момент излучение отделилось от вещества, образуя повсеместный изотропный фон микроволнового излучения, наблюдаемый сегодня.

Основные ядерные реакции, ответственные за относительное количество легких атомных ядер, наблюдаемых во Вселенной.

На другие наблюдения известная физика не дает однозначного ответа. Согласно преобладающей теории, небольшой дисбаланс вещества по сравнению с антивеществом присутствовал при создании Вселенной или развился очень скоро после этого. Хотя материя и антивещество в основном аннигилировали друг друга, производя фотоны, небольшой остаток материи выжил, дав нынешнюю Вселенную, в которой преобладает материя.

Несколько линий свидетельств также предполагают, что быстрое космическое раздувание Вселенной произошло очень рано в ее истории (примерно 10 ⁻³⁵ секунд после ее создания). Недавние наблюдения также предполагают, что космологическая постоянная ( Λ ) не равна нулю и что в чистом массово-энергетическом содержании Вселенной преобладают темная энергия и темная материя, которые не были охарактеризованы с научной точки зрения. Они различаются по своим гравитационным эффектам. Темная материя притягивается, как обычная материя, и таким образом замедляет расширение Вселенной; Напротив, темная энергия служит для ускорения расширения Вселенной.

Гипотеза мультивселенной

Основные статьи: Мультивселенная, Многовселенная интерпретация, Вечная инфляция и Художественная литература о параллельной вселенной.

Некоторые люди думают, что существует более одной вселенной. Они думают, что существует набор вселенных, называемый мультивселенной. По определению, ничто в одной вселенной не может повлиять на что-то в другой. Мультивселенная еще не является научной идеей, потому что нет возможности проверить ее. Идея, которая не может быть проверена или не основана на логике, не является наукой.Так что неизвестно, является ли мультивселенная научной идеей.

Будущее

Будущее Вселенной — загадка. Однако есть несколько теорий, основанных на возможных формах Вселенной:

• Если Вселенная представляет собой замкнутую сферу, она перестанет расширяться. Вселенная сделает противоположное и станет сингулярностью для еще одного Большого взрыва. Это теория большого сжатия или большого скачка.
• Если Вселенная представляет собой открытую сферу, расширение ускорится.Через 22 000 000 000 (22 миллиарда) лет Вселенная разорвется на части под действием силы. Это теория большого разрыва.
• Если Вселенная плоская, она будет расширяться вечно. Все звезды потеряют из-за этого свою энергию и станут карликами. Через год гугол черные дыры тоже исчезнут. Это теория тепловой смерти или большого замораживания.

• Эдвард Роберт Харрисон 2000. Космология 2-е изд. Издательство Кембриджского университета.

• ——— 2008. Космология . Издательство Оксфордского университета. Испытывающий.

Связанные страницы

Видео

Детские картинки

• На этой диаграмме время течет слева направо, поэтому в любой момент времени Вселенная представлена ​​дискообразным «кусочком» диаграммы

• Астрономы обнаружили в галактике Млечный Путь звезды, возраст которых составляет почти 13,6 миллиарда лет.

• Три возможных варианта формы Вселенной

• Образование кластеров и крупномасштабных нитей в модели холодной темной материи с темной энергией.Кадры показывают эволюцию структур в квадрате размером 43 миллиона парсеков (или 140 миллионов световых лет) от красного смещения 30 до нынешней эпохи (верхний левый z = 30 к нижнему правому z = 0).

• г. до н. Э. Расчеты Аристарха относительных размеров (слева направо) Солнца, Земли и Луны из греческой копии 10-го века нашей эры.

• Гравюра Фламмарион, Париж 1888 г.

• Модель коперниканской Вселенной, сделанная Томасом Диггесом в 1576 году, с поправкой о том, что звезды больше не ограничены сферой, а равномерно распространяются по всему пространству, окружающему планеты.

• Карта ближайших к Земле сверхскоплений и пустот

Факты о вселенной для детей

Вселенная — это все время, пространство и его содержимое. Он состоит из миллионов миллионов звезд и планет и огромных облаков газа, разделенных большим пространством.

Астрономы могут использовать телескопы, чтобы смотреть на очень далекие галактики. Так они видят, как выглядела Вселенная давным-давно. Это потому, что свет из далеких частей Вселенной достигает нас очень долго.Судя по этим наблюдениям, физические законы и константы Вселенной не изменились.

Физики в настоящее время не уверены, существовало ли что-нибудь до Большого взрыва. Они также не уверены, бесконечен ли размер Вселенной.

История

Хронология природы

–13–

–

–12–

–

-11 —

–

-10 —

–

-9 —

–

-8 —

–

-7 —

–

-6 —

–

-5 —

–

-4–

–

-3–

–

-2 —

–

-1 —

–

0–

←

Раннее половое размножение

У людей давно были идеи объяснить Вселенную. В самых ранних моделях Земля находилась в центре Вселенной. Некоторые древние греки считали, что Вселенная бесконечна и существует вечно. Они думали, что это набор небесных сфер, соответствующих неподвижным звездам, Солнцу и различным планетам. Сферы вращались вокруг круглой, но неподвижной Земли.

За сотни лет более точные наблюдения привели к модели Коперника, центрированной на Солнце. Это было очень спорным в то время, и боролись религиозными властями, наиболее известный по христианской церкви (см Джордано Бруно и Галилео).

Изобретение телескопа в Нидерландах в 1608 году было очень важным моментом в астрономии. К середине 1800-х годов телескопы были достаточно хороши, чтобы можно было увидеть другие галактики. Современный оптический (использующий видимый свет) телескоп еще более развит. Тем временем Исаак Ньютон усовершенствовал идеи гравитации и динамики (уравнения) и показал, как работает Солнечная система.

В 1900-х годах даже лучшие телескопы привели астрономов к пониманию того, что Солнечная система находится в галактике, состоящей из миллиардов звезд, которую мы называем Млечным путем.Они также поняли, что, насколько мы можем видеть, за ее пределами существуют другие галактики. Это положило начало новому виду астрономии, называемому космологией, в котором астрономы изучают, из чего состоят эти галактики и как они распространяются, чтобы они могли больше узнать об истории Вселенной и о том, как она работает. Измеряя красное смещение галактик, космологи вскоре обнаружили, что Вселенная расширяется (см. Хаббл).

Изображение сверхглубокого поля телескопа Хаббла в высоком разрешении. На нем показано множество галактик, каждая из которых состоит из миллиардов звезд.Эквивалентная площадь неба, которую занимает изображение, отображается в нижнем левом углу. Самые маленькие и самые красные галактики, около 100, — это одни из самых далеких галактик, которые когда-либо были сфотографированы. Они образовались вскоре после Большого взрыва.

Большой взрыв

Наиболее используемая научная модель Вселенной известна как теория Большого взрыва, согласно которой Вселенная расширялась из единой точки, в которой находились все материя и энергия Вселенной. Есть много видов научных доказательств, подтверждающих идею Большого взрыва.Астрономы считают, что Большой взрыв произошел около 13,73 миллиарда лет назад, в результате чего Вселенной было 13,73 миллиарда лет. С тех пор Вселенная расширилась до 93 миллиардов световых лет, или 8,80 × 10 ²⁶ метров в диаметре. Сейчас он все еще расширяется, и расширение становится все быстрее.

Однако астрономы до сих пор не уверены, что заставляет Вселенную расширяться. Из-за этого астрономы называют таинственную энергию, вызывающую расширение, темной энергией.Изучая расширение Вселенной, астрономы также поняли, что большая часть материи во Вселенной может находиться в форме, которую невозможно наблюдать с помощью какого-либо имеющегося у нас научного оборудования. Эта материя получила название темной материи. Чтобы быть ясным, темная материя и энергия не наблюдались напрямую (поэтому их называют «темными»). Однако многие астрономы думают, что они должны существовать, потому что многие астрономические наблюдения было бы трудно объяснить, если бы они не существовали.

Некоторые части Вселенной расширяются даже быстрее скорости света.Это означает, что свет никогда не сможет достичь нас здесь, на Земле, поэтому мы никогда не сможем увидеть эти части Вселенной. Мы называем ту часть Вселенной, которую мы видим, наблюдаемой Вселенной.

Мифы

Слово Universe происходит от старофранцузского слова Univers , которое происходит от латинского слова Universum . Латинское слово использовалось Цицероном и более поздними латинскими авторами во многих из тех же значений, что и современное английское слово.

Другая интерпретация (способ интерпретации) unvorsum — «все вращается как одно целое» или «все вращается как одно целое». Это относится к ранней греческой модели Вселенной. В этой модели вся материя находилась во вращающихся сферах с центром на Земле; согласно Аристотелю, вращение самой внешней сферы отвечало за движение и изменение всего внутри. Для греков было естественным предположить, что Земля неподвижна и что небеса вращаются вокруг Земли, потому что для доказательства обратного требуются тщательные астрономические и физические измерения (такие как маятник Фуко).

Наиболее распространенным термином «Вселенная» среди древнегреческих философов, начиная с Пифагора, было το παν (Все), определяемое как вся материя ( το ολον ) и все пространство ( το κενον ).

Определение как реальность

См. Также: Реальность и физика

Обычно Вселенная — это все, что существует, существовало и будет существовать. Это определение гласит, что Вселенная состоит из двух элементов: пространства и времени, вместе известных как пространство-время или вакуум; и материя и различные формы энергии и импульса, занимающие пространство-время. Эти два типа элементов ведут себя в соответствии с физическими законами, в которых мы описываем, как элементы взаимодействуют.

Аналогичное определение термина Вселенная — это все, что существует в один момент времени, например, настоящее или начало времени, как в предложении «Вселенная имела размер 0».

В книге Аристотеля The Physics Аристотель разделил το παν (все) на три примерно аналогичных элемента: материю, (вещество, из которого состоит Вселенная), , форма (расположение этой материи в пространстве). и изменить (как материя создается, разрушается или изменяются ее свойства, и аналогично, как изменяется форма).Физические законы — это правила, регулирующие свойства материи, формы и их изменения. Более поздние философы, такие как Лукреций, Аверроэс, Авиценна и Барух Спиноза, изменили или уточнили эти подразделения. Например, у Аверроэса и Спинозы есть активных принципов, управляющих Вселенной, которые действуют на пассивных элементов.

Определения пространства-времени

Можно формировать пространства-времени, каждое из которых существует, но не может касаться, перемещаться или изменяться (взаимодействовать друг с другом.Легко представить себе это группу отдельных мыльных пузырей, в которой люди, живущие на одном мыльном пузыре, не могут взаимодействовать с людьми на других мыльных пузырях. Согласно одной общей терминологии, каждый «мыльный пузырь» пространства-времени обозначается как вселенная, в то время как наше конкретное пространство-время обозначается как Вселенная , точно так же, как мы называем нашу луну Луной . Вся совокупность этих отдельных пространств-времен обозначается как мультивселенная. В принципе, другие несвязанные вселенные могут иметь разные размерности и топологии пространства-времени, разные формы материи и энергии, а также разные физические законы и физические константы, хотя такие возможности являются предположениями.

Наблюдаемая реальность

Согласно еще более ограниченному определению, Вселенная — это все в нашем связанном пространстве-времени, которое может иметь возможность взаимодействовать с нами, и наоборот.

Согласно общей идее относительности, некоторые области космоса могут никогда не взаимодействовать с нашим даже во время жизни Вселенной из-за конечной скорости света и продолжающегося расширения пространства. Например, радиосообщения, отправленные с Земли, могут никогда не достичь некоторых областей космоса, даже если Вселенная будет существовать вечно; пространство может расширяться быстрее, чем его может пересечь свет.

Стоит подчеркнуть, что эти далекие области космоса существуют и являются частью реальности в той же мере, что и мы; но мы никогда не сможем с ними взаимодействовать, даже в принципе. Пространственная область, в которой мы можем влиять и быть затронутыми, обозначается как наблюдаемая вселенная .

Строго говоря, наблюдаемая Вселенная зависит от местоположения наблюдателя. Путешествуя, наблюдатель может войти в контакт с большей областью пространства-времени, чем наблюдатель, который остается неподвижным, так что наблюдаемая Вселенная для первого больше, чем для второго.Тем не менее, даже самый быстрый путешественник не сможет взаимодействовать со всем пространством. Обычно «наблюдаемая Вселенная» означает Вселенную, видимую с нашей точки зрения в Галактике Млечный Путь.

Исходные данные о Вселенной

Считается, что Вселенная в основном состоит из темной энергии и темной материи, ни одна из которых сейчас не изучена. Менее 5% Вселенной составляет обычная материя .

Вселенная огромна и, возможно, бесконечна по объему. Материя, которую можно увидеть, распространяется в пространстве размером не менее 93 миллиардов световых лет.Для сравнения: диаметр типичной галактики составляет всего 30 000 световых лет, а типичное расстояние между двумя соседними галактиками составляет всего 3 миллиона световых лет. Например, наша Галактика Млечный Путь имеет диаметр примерно 100 000 световых лет, а наша ближайшая сестринская галактика, Галактика Андромеды, расположена примерно в 2,5 миллиона световых лет от нас. Наблюдаемая Вселенная содержит более 2 триллионов (10 ¹² ) галактик и, в целом, около 7024100000000000000 ♠ 1 × 10 ²⁴ звезд (больше звезд, чем все песчинки на планете Земля).

Типичные галактики варьируются от карликовых галактик с всего лишь десятью миллионами (10 ⁷ ) звезд до гигантов с одним триллионом (10 ¹² ) звезд, все они вращаются вокруг центра масс галактики. Таким образом, очень приблизительная оценка, основанная на этих числах, позволяет предположить, что в наблюдаемой Вселенной существует около одного секстиллиона (10 ²¹ ) звезд; хотя исследование 2003 года, проведенное астрономами Австралийского национального университета, дало цифру в 70 секстиллионов (7 x 10 ²² ).

Вещество, которое можно увидеть, распространяется по всей Вселенной при усреднении на расстояния, превышающие 300 миллионов световых лет. Однако на меньших масштабах длины наблюдается формирование « сгустков », многие атомы конденсируются в звезды, большинство звезд — в галактики, большинство галактик — в группы и скопления галактик и, наконец, самые крупномасштабные структуры, такие как Великая стена. галактик.

Текущая общая плотность Вселенной очень мала, примерно 9,9 × 10 ⁻³⁰ граммов на кубический сантиметр. Эта масса-энергия состоит из 73% темной энергии, 23% холодной темной материи и 4% обычной материи. Плотность атомов составляет примерно один атом водорода на каждые четыре кубических метра объема.Свойства темной энергии и темной материи неизвестны. Темная материя замедляет расширение Вселенной. Темная энергия ускоряет расширение.

Вселенная стара и меняется. Наилучшее предположение о возрасте Вселенной — 13,798 ± 0,037 миллиарда лет, основанное на наблюдении космического микроволнового фонового излучения. Независимые оценки (основанные на таких измерениях, как радиоактивное датирование) согласуются с этим, хотя они менее точны и варьируются от 11 до 20 миллиардов лет. до 13–15 миллиардов лет.

Вселенная не всегда была прежней в своей истории. Это увеличение объясняет, как люди, привязанные к Земле, могут видеть свет галактики, находящейся на расстоянии 30 миллиардов световых лет от нас, даже если этот свет путешествовал всего 13 миллиардов лет; само пространство между ними расширилось. Это расширение согласуется с наблюдением, что свет далеких галактик смещен в красную сторону; испускаемые фотоны во время своего путешествия растягиваются до более длинных волн и более низкой частоты.Скорость этого пространственного расширения увеличивается, согласно исследованиям сверхновых типа Ia и другим данным.

Относительные количества различных химических элементов — особенно самых легких атомов, таких как водород, дейтерий и гелий — кажутся идентичными во всей Вселенной и на протяжении всей ее истории, о которой мы знаем. Кажется, что во Вселенной гораздо больше материи, чем антивещества. Похоже, что у Вселенной нет чистого электрического заряда. Гравитация — это доминирующее взаимодействие на космологических расстояниях.Кажется, что у Вселенной также нет чистого импульса или момента количества движения. Отсутствие чистого заряда и импульса ожидается, если Вселенная конечна.

Вселенная, кажется, имеет гладкий пространственно-временной континуум, состоящий из трех пространственных измерений и одного временного (временного) измерения. В среднем пространство очень почти плоское (близкое к нулевой кривизне), а это означает, что евклидова геометрия экспериментально верна с высокой точностью для большей части Вселенной. Однако Вселенная может иметь больше измерений, а ее пространство-время может иметь многосвязную глобальную топологию.

Вселенная имеет одни и те же физические законы и физические константы. Согласно преобладающей Стандартной модели физики, вся материя состоит из трех поколений лептонов и кварков, оба из которых являются фермионами. Эти элементарные частицы взаимодействуют не более чем через три фундаментальных взаимодействия: электрослабое взаимодействие, которое включает в себя электромагнетизм и слабое ядерное взаимодействие; сильное ядерное взаимодействие, описываемое квантовой хромодинамикой; и гравитация, которая в настоящее время лучше всего описывается общей теорией относительности.

Специальная теория относительности действует во всей Вселенной в локальном пространстве и времени. В противном случае верна общая теория относительности. Нет никакого объяснения конкретных значений, которые физические константы, по-видимому, имеют во всей нашей Вселенной, таких как постоянная Планка h или гравитационная постоянная G . Было идентифицировано несколько законов сохранения, таких как сохранение заряда, сохранение количества движения, сохранение момента количества движения и сохранение энергии.

Теоретические модели

Общая теория относительности

Основная статья: Общая теория относительности

Точные предсказания прошлого и будущего Вселенной требуют точной теории гравитации. Лучшая доступная теория — это общая теория относительности Альберта Эйнштейна, которая до сих пор прошла все экспериментальные проверки. Однако, поскольку строгие эксперименты не проводились на космологических масштабах длины , общая теория относительности могла быть неточной. Тем не менее, его прогнозы, похоже, согласуются с наблюдениями, поэтому нет причин принимать другую теорию.

Общая теория относительности предоставляет набор из десяти нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных для метрики пространства-времени (уравнения поля Эйнштейна), которые должны быть решены из распределения массы-энергии и импульса во Вселенной.Поскольку они неизвестны в точных деталях, космологические модели были основаны на космологическом принципе, который гласит, что Вселенная однородна и изотропна. Фактически, этот принцип утверждает, что гравитационные эффекты различных галактик, составляющих Вселенную, эквивалентны эффектам мелкой пыли, равномерно распределенной по Вселенной с той же средней плотностью. Предположение об однородности пыли позволяет легко решать уравнения поля Эйнштейна и предсказывать прошлое и будущее Вселенной в космологических масштабах времени.

Уравнения поля Эйнштейна включают космологическую постоянную (Lamda: Λ ), которая связана с плотностью энергии пустого пространства. В зависимости от знака космологическая постоянная может замедлять (отрицательное значение Λ ) или ускорять (положительное значение Λ ) расширение Вселенной. Хотя многие ученые, включая Эйнштейна, предполагали, что Λ равно нулю, недавние астрономические наблюдения сверхновых типа Ia обнаружили большое количество темной энергии, которая ускоряет расширение Вселенной.Предварительные исследования предполагают, что эта темная энергия связана с положительным Λ , хотя пока нельзя исключать альтернативные теории.

Модель Big Bang

Основные статьи: Большой взрыв и нуклеосинтез

Преобладающая модель Большого взрыва учитывает многие экспериментальные наблюдения, описанные выше, такие как корреляция расстояния и красного смещения галактик, универсальное соотношение водород: атомы гелия и повсеместный изотропный фон микроволнового излучения. Как отмечалось выше, красное смещение возникает из-за метрического расширения пространства; по мере расширения самого пространства длина волны фотона, путешествующего в пространстве, также увеличивается, уменьшая его энергию. Чем дольше фотон путешествовал, тем большему расширению он подвергся; следовательно, более старые фотоны из более далеких галактик имеют наибольшее красное смещение. Определение корреляции между расстоянием и красным смещением — важная проблема экспериментальной физической космологии.

Другие экспериментальные наблюдения можно объяснить, объединив общее расширение пространства с ядерной физикой и атомной физикой.По мере расширения Вселенной плотность энергии электромагнитного излучения уменьшается быстрее, чем плотность энергии материи, поскольку энергия фотона уменьшается вместе с длиной его волны. Таким образом, хотя сейчас в плотности энергии Вселенной преобладает материя, когда-то преобладала радиация; Поэтически говоря, все было светло. По мере того, как Вселенная расширялась, ее плотность энергии уменьшалась, и она становилась холоднее; при этом элементарные частицы материи могли стабильно объединяться во все более крупные комбинации.Таким образом, в начале эры доминирования вещества сформировались стабильные протоны и нейтроны, которые затем объединились в атомные ядра. На этом этапе материя Вселенной была в основном горячей плотной плазмой отрицательных электронов, нейтральных нейтрино и положительных ядер. Ядерные реакции между ядрами привели к нынешнему изобилию более легких ядер, особенно водорода, дейтерия и гелия. В конце концов, электроны и ядра объединились, чтобы сформировать стабильные атомы, прозрачные для большинства длин волн излучения; в этот момент излучение отделилось от вещества, образуя повсеместный изотропный фон микроволнового излучения, наблюдаемый сегодня.

Основные ядерные реакции, ответственные за относительное количество легких атомных ядер, наблюдаемых во Вселенной.

На другие наблюдения известная физика не дает однозначного ответа. Согласно преобладающей теории, небольшой дисбаланс вещества по сравнению с антивеществом присутствовал при создании Вселенной или развился очень скоро после этого. Хотя материя и антивещество в основном аннигилировали друг друга, производя фотоны, небольшой остаток материи выжил, дав нынешнюю Вселенную, в которой преобладает материя.

Несколько линий свидетельств также предполагают, что быстрое космическое раздувание Вселенной произошло очень рано в ее истории (примерно 10 ⁻³⁵ секунд после ее создания). Недавние наблюдения также предполагают, что космологическая постоянная ( Λ ) не равна нулю и что в чистом массово-энергетическом содержании Вселенной преобладают темная энергия и темная материя, которые не были охарактеризованы с научной точки зрения. Они различаются по своим гравитационным эффектам. Темная материя притягивается, как обычная материя, и таким образом замедляет расширение Вселенной; Напротив, темная энергия служит для ускорения расширения Вселенной.

Гипотеза мультивселенной

Основные статьи: Мультивселенная, Многовселенная интерпретация, Вечная инфляция и Художественная литература о параллельной вселенной.

Некоторые люди думают, что существует более одной вселенной. Они думают, что существует набор вселенных, называемый мультивселенной. По определению, ничто в одной вселенной не может повлиять на что-то в другой. Мультивселенная еще не является научной идеей, потому что нет возможности проверить ее. Идея, которая не может быть проверена или не основана на логике, не является наукой.Так что неизвестно, является ли мультивселенная научной идеей.

Будущее

Будущее Вселенной — загадка. Однако есть несколько теорий, основанных на возможных формах Вселенной:

• Если Вселенная представляет собой замкнутую сферу, она перестанет расширяться. Вселенная сделает противоположное и станет сингулярностью для еще одного Большого взрыва. Это теория большого сжатия или большого скачка.
• Если Вселенная представляет собой открытую сферу, расширение ускорится. Через 22 000 000 000 (22 миллиарда) лет Вселенная разорвется на части под действием силы. Это теория большого разрыва.
• Если Вселенная плоская, она будет расширяться вечно. Все звезды потеряют из-за этого свою энергию и станут карликами. Через год гугол черные дыры тоже исчезнут. Это теория тепловой смерти или большого замораживания.

• Эдвард Роберт Харрисон 2000. Космология 2-е изд. Издательство Кембриджского университета.

• ——— 2008. Космология . Издательство Оксфордского университета. Испытывающий.

Связанные страницы

Видео

Детские картинки

• На этой диаграмме время течет слева направо, поэтому в любой момент времени Вселенная представлена ​​дискообразным «кусочком» диаграммы

• Астрономы обнаружили в галактике Млечный Путь звезды, возраст которых составляет почти 13,6 миллиарда лет.

• Три возможных варианта формы Вселенной

• Образование кластеров и крупномасштабных нитей в модели холодной темной материи с темной энергией.Кадры показывают эволюцию структур в квадрате размером 43 миллиона парсеков (или 140 миллионов световых лет) от красного смещения 30 до нынешней эпохи (верхний левый z = 30 к нижнему правому z = 0).

• г. до н. Э. Расчеты Аристарха относительных размеров (слева направо) Солнца, Земли и Луны из греческой копии 10-го века нашей эры.

• Гравюра Фламмарион, Париж 1888 г.

• Модель коперниканской Вселенной, сделанная Томасом Диггесом в 1576 году, с поправкой о том, что звезды больше не ограничены сферой, а равномерно распространяются по всему пространству, окружающему планеты.

• Карта ближайших к Земле сверхскоплений и пустот

Факты о вселенной для детей

Вселенная — это все время, пространство и его содержимое. Он состоит из миллионов миллионов звезд и планет и огромных облаков газа, разделенных большим пространством.

Астрономы могут использовать телескопы, чтобы смотреть на очень далекие галактики. Так они видят, как выглядела Вселенная давным-давно. Это потому, что свет из далеких частей Вселенной достигает нас очень долго.Судя по этим наблюдениям, физические законы и константы Вселенной не изменились.

Физики в настоящее время не уверены, существовало ли что-нибудь до Большого взрыва. Они также не уверены, бесконечен ли размер Вселенной.

История

Хронология природы

–13–

–

–12–

–

-11 —

–

-10 —

–

-9 —

–

-8 —

–

-7 —

–

-6 —

–

-5 —

–

-4–

–

-3–

–

-2 —

–

-1 —

–

0–

←

Раннее половое размножение

У людей давно были идеи объяснить Вселенную.В самых ранних моделях Земля находилась в центре Вселенной. Некоторые древние греки считали, что Вселенная бесконечна и существует вечно. Они думали, что это набор небесных сфер, соответствующих неподвижным звездам, Солнцу и различным планетам. Сферы вращались вокруг круглой, но неподвижной Земли.

За сотни лет более точные наблюдения привели к модели Коперника, центрированной на Солнце. Это было очень спорным в то время, и боролись религиозными властями, наиболее известный по христианской церкви (см Джордано Бруно и Галилео).

Изобретение телескопа в Нидерландах в 1608 году было очень важным моментом в астрономии. К середине 1800-х годов телескопы были достаточно хороши, чтобы можно было увидеть другие галактики. Современный оптический (использующий видимый свет) телескоп еще более развит. Тем временем Исаак Ньютон усовершенствовал идеи гравитации и динамики (уравнения) и показал, как работает Солнечная система.

В 1900-х годах даже лучшие телескопы привели астрономов к пониманию того, что Солнечная система находится в галактике, состоящей из миллиардов звезд, которую мы называем Млечным путем.Они также поняли, что, насколько мы можем видеть, за ее пределами существуют другие галактики. Это положило начало новому виду астрономии, называемому космологией, в котором астрономы изучают, из чего состоят эти галактики и как они распространяются, чтобы они могли больше узнать об истории Вселенной и о том, как она работает. Измеряя красное смещение галактик, космологи вскоре обнаружили, что Вселенная расширяется (см. Хаббл).

Изображение сверхглубокого поля телескопа Хаббла в высоком разрешении. На нем показано множество галактик, каждая из которых состоит из миллиардов звезд.Эквивалентная площадь неба, которую занимает изображение, отображается в нижнем левом углу. Самые маленькие и самые красные галактики, около 100, — это одни из самых далеких галактик, которые когда-либо были сфотографированы. Они образовались вскоре после Большого взрыва.

Большой взрыв

Наиболее используемая научная модель Вселенной известна как теория Большого взрыва, согласно которой Вселенная расширялась из единой точки, в которой находились все материя и энергия Вселенной. Есть много видов научных доказательств, подтверждающих идею Большого взрыва.Астрономы считают, что Большой взрыв произошел около 13,73 миллиарда лет назад, в результате чего Вселенной было 13,73 миллиарда лет. С тех пор Вселенная расширилась до 93 миллиардов световых лет, или 8,80 × 10 ²⁶ метров в диаметре. Сейчас он все еще расширяется, и расширение становится все быстрее.

Однако астрономы до сих пор не уверены, что заставляет Вселенную расширяться. Из-за этого астрономы называют таинственную энергию, вызывающую расширение, темной энергией.Изучая расширение Вселенной, астрономы также поняли, что большая часть материи во Вселенной может находиться в форме, которую невозможно наблюдать с помощью какого-либо имеющегося у нас научного оборудования. Эта материя получила название темной материи. Чтобы быть ясным, темная материя и энергия не наблюдались напрямую (поэтому их называют «темными»). Однако многие астрономы думают, что они должны существовать, потому что многие астрономические наблюдения было бы трудно объяснить, если бы они не существовали.

Некоторые части Вселенной расширяются даже быстрее скорости света.Это означает, что свет никогда не сможет достичь нас здесь, на Земле, поэтому мы никогда не сможем увидеть эти части Вселенной. Мы называем ту часть Вселенной, которую мы видим, наблюдаемой Вселенной.

Мифы

Слово Universe происходит от старофранцузского слова Univers , которое происходит от латинского слова Universum . Латинское слово использовалось Цицероном и более поздними латинскими авторами во многих из тех же значений, что и современное английское слово.

Другая интерпретация (способ интерпретации) unvorsum — «все вращается как одно целое» или «все вращается как одно целое».Это относится к ранней греческой модели Вселенной. В этой модели вся материя находилась во вращающихся сферах с центром на Земле; согласно Аристотелю, вращение самой внешней сферы отвечало за движение и изменение всего внутри. Для греков было естественным предположить, что Земля неподвижна и что небеса вращаются вокруг Земли, потому что для доказательства обратного требуются тщательные астрономические и физические измерения (такие как маятник Фуко).

Наиболее распространенным термином «Вселенная» среди древнегреческих философов, начиная с Пифагора, было το παν (Все), определяемое как вся материя ( το ολον ) и все пространство ( το κενον ).

Определение как реальность

См. Также: Реальность и физика

Обычно Вселенная — это все, что существует, существовало и будет существовать. Это определение гласит, что Вселенная состоит из двух элементов: пространства и времени, вместе известных как пространство-время или вакуум; и материя и различные формы энергии и импульса, занимающие пространство-время. Эти два типа элементов ведут себя в соответствии с физическими законами, в которых мы описываем, как элементы взаимодействуют.

Аналогичное определение термина Вселенная — это все, что существует в один момент времени, например, настоящее или начало времени, как в предложении «Вселенная имела размер 0».

В книге Аристотеля The Physics Аристотель разделил το παν (все) на три примерно аналогичных элемента: материю, (вещество, из которого состоит Вселенная), , форма (расположение этой материи в пространстве). и изменить (как материя создается, разрушается или изменяются ее свойства, и аналогично, как изменяется форма).Физические законы — это правила, регулирующие свойства материи, формы и их изменения. Более поздние философы, такие как Лукреций, Аверроэс, Авиценна и Барух Спиноза, изменили или уточнили эти подразделения. Например, у Аверроэса и Спинозы есть активных принципов, управляющих Вселенной, которые действуют на пассивных элементов.

Определения пространства-времени

Можно формировать пространства-времени, каждое из которых существует, но не может касаться, перемещаться или изменяться (взаимодействовать друг с другом.Легко представить себе это группу отдельных мыльных пузырей, в которой люди, живущие на одном мыльном пузыре, не могут взаимодействовать с людьми на других мыльных пузырях. Согласно одной общей терминологии, каждый «мыльный пузырь» пространства-времени обозначается как вселенная, в то время как наше конкретное пространство-время обозначается как Вселенная , точно так же, как мы называем нашу луну Луной . Вся совокупность этих отдельных пространств-времен обозначается как мультивселенная. В принципе, другие несвязанные вселенные могут иметь разные размерности и топологии пространства-времени, разные формы материи и энергии, а также разные физические законы и физические константы, хотя такие возможности являются предположениями.

Наблюдаемая реальность

Согласно еще более ограниченному определению, Вселенная — это все в нашем связанном пространстве-времени, которое может иметь возможность взаимодействовать с нами, и наоборот.

Согласно общей идее относительности, некоторые области космоса могут никогда не взаимодействовать с нашим даже во время жизни Вселенной из-за конечной скорости света и продолжающегося расширения пространства. Например, радиосообщения, отправленные с Земли, могут никогда не достичь некоторых областей космоса, даже если Вселенная будет существовать вечно; пространство может расширяться быстрее, чем его может пересечь свет.

Стоит подчеркнуть, что эти далекие области космоса существуют и являются частью реальности в той же мере, что и мы; но мы никогда не сможем с ними взаимодействовать, даже в принципе. Пространственная область, в которой мы можем влиять и быть затронутыми, обозначается как наблюдаемая вселенная .

Строго говоря, наблюдаемая Вселенная зависит от местоположения наблюдателя. Путешествуя, наблюдатель может войти в контакт с большей областью пространства-времени, чем наблюдатель, который остается неподвижным, так что наблюдаемая Вселенная для первого больше, чем для второго.Тем не менее, даже самый быстрый путешественник не сможет взаимодействовать со всем пространством. Обычно «наблюдаемая Вселенная» означает Вселенную, видимую с нашей точки зрения в Галактике Млечный Путь.

Исходные данные о Вселенной

Считается, что Вселенная в основном состоит из темной энергии и темной материи, ни одна из которых сейчас не изучена. Менее 5% Вселенной составляет обычная материя .

Вселенная огромна и, возможно, бесконечна по объему. Материя, которую можно увидеть, распространяется в пространстве размером не менее 93 миллиардов световых лет.Для сравнения: диаметр типичной галактики составляет всего 30 000 световых лет, а типичное расстояние между двумя соседними галактиками составляет всего 3 миллиона световых лет. Например, наша Галактика Млечный Путь имеет диаметр примерно 100 000 световых лет, а наша ближайшая сестринская галактика, Галактика Андромеды, расположена примерно в 2,5 миллиона световых лет от нас. Наблюдаемая Вселенная содержит более 2 триллионов (10 ¹² ) галактик и, в целом, около 7024100000000000000 ♠ 1 × 10 ²⁴ звезд (больше звезд, чем все песчинки на планете Земля).

Типичные галактики варьируются от карликовых галактик с всего лишь десятью миллионами (10 ⁷ ) звезд до гигантов с одним триллионом (10 ¹² ) звезд, все они вращаются вокруг центра масс галактики. Таким образом, очень приблизительная оценка, основанная на этих числах, позволяет предположить, что в наблюдаемой Вселенной существует около одного секстиллиона (10 ²¹ ) звезд; хотя исследование 2003 года, проведенное астрономами Австралийского национального университета, дало цифру в 70 секстиллионов (7 x 10 ²² ).

Вещество, которое можно увидеть, распространяется по всей Вселенной при усреднении на расстояния, превышающие 300 миллионов световых лет.Однако на меньших масштабах длины наблюдается формирование « сгустков », многие атомы конденсируются в звезды, большинство звезд — в галактики, большинство галактик — в группы и скопления галактик и, наконец, самые крупномасштабные структуры, такие как Великая стена. галактик.

Текущая общая плотность Вселенной очень мала, примерно 9,9 × 10 ⁻³⁰ граммов на кубический сантиметр. Эта масса-энергия состоит из 73% темной энергии, 23% холодной темной материи и 4% обычной материи. Плотность атомов составляет примерно один атом водорода на каждые четыре кубических метра объема.Свойства темной энергии и темной материи неизвестны. Темная материя замедляет расширение Вселенной. Темная энергия ускоряет расширение.

Вселенная стара и меняется. Наилучшее предположение о возрасте Вселенной — 13,798 ± 0,037 миллиарда лет, основанное на наблюдении космического микроволнового фонового излучения. Независимые оценки (основанные на таких измерениях, как радиоактивное датирование) согласуются с этим, хотя они менее точны и варьируются от 11 до 20 миллиардов лет. до 13–15 миллиардов лет.

Вселенная не всегда была прежней в своей истории. Это увеличение объясняет, как люди, привязанные к Земле, могут видеть свет галактики, находящейся на расстоянии 30 миллиардов световых лет от нас, даже если этот свет путешествовал всего 13 миллиардов лет; само пространство между ними расширилось. Это расширение согласуется с наблюдением, что свет далеких галактик смещен в красную сторону; испускаемые фотоны во время своего путешествия растягиваются до более длинных волн и более низкой частоты.Скорость этого пространственного расширения увеличивается, согласно исследованиям сверхновых типа Ia и другим данным.

Относительные количества различных химических элементов — особенно самых легких атомов, таких как водород, дейтерий и гелий — кажутся идентичными во всей Вселенной и на протяжении всей ее истории, о которой мы знаем. Кажется, что во Вселенной гораздо больше материи, чем антивещества. Похоже, что у Вселенной нет чистого электрического заряда. Гравитация — это доминирующее взаимодействие на космологических расстояниях.Кажется, что у Вселенной также нет чистого импульса или момента количества движения. Отсутствие чистого заряда и импульса ожидается, если Вселенная конечна.

Вселенная, кажется, имеет гладкий пространственно-временной континуум, состоящий из трех пространственных измерений и одного временного (временного) измерения. В среднем пространство очень почти плоское (близкое к нулевой кривизне), а это означает, что евклидова геометрия экспериментально верна с высокой точностью для большей части Вселенной. Однако Вселенная может иметь больше измерений, а ее пространство-время может иметь многосвязную глобальную топологию.

Вселенная имеет одни и те же физические законы и физические константы. Согласно преобладающей Стандартной модели физики, вся материя состоит из трех поколений лептонов и кварков, оба из которых являются фермионами. Эти элементарные частицы взаимодействуют не более чем через три фундаментальных взаимодействия: электрослабое взаимодействие, которое включает в себя электромагнетизм и слабое ядерное взаимодействие; сильное ядерное взаимодействие, описываемое квантовой хромодинамикой; и гравитация, которая в настоящее время лучше всего описывается общей теорией относительности.

Специальная теория относительности действует во всей Вселенной в локальном пространстве и времени. В противном случае верна общая теория относительности. Нет никакого объяснения конкретных значений, которые физические константы, по-видимому, имеют во всей нашей Вселенной, таких как постоянная Планка h или гравитационная постоянная G . Было идентифицировано несколько законов сохранения, таких как сохранение заряда, сохранение количества движения, сохранение момента количества движения и сохранение энергии.

Теоретические модели

Общая теория относительности

Основная статья: Общая теория относительности

Точные предсказания прошлого и будущего Вселенной требуют точной теории гравитации.Лучшая доступная теория — это общая теория относительности Альберта Эйнштейна, которая до сих пор прошла все экспериментальные проверки. Однако, поскольку строгие эксперименты не проводились на космологических масштабах длины , общая теория относительности могла быть неточной. Тем не менее, его прогнозы, похоже, согласуются с наблюдениями, поэтому нет причин принимать другую теорию.

Общая теория относительности предоставляет набор из десяти нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных для метрики пространства-времени (уравнения поля Эйнштейна), которые должны быть решены из распределения массы-энергии и импульса во Вселенной.Поскольку они неизвестны в точных деталях, космологические модели были основаны на космологическом принципе, который гласит, что Вселенная однородна и изотропна. Фактически, этот принцип утверждает, что гравитационные эффекты различных галактик, составляющих Вселенную, эквивалентны эффектам мелкой пыли, равномерно распределенной по Вселенной с той же средней плотностью. Предположение об однородности пыли позволяет легко решать уравнения поля Эйнштейна и предсказывать прошлое и будущее Вселенной в космологических масштабах времени.

Уравнения поля Эйнштейна включают космологическую постоянную (Lamda: Λ ), которая связана с плотностью энергии пустого пространства. В зависимости от знака космологическая постоянная может замедлять (отрицательное значение Λ ) или ускорять (положительное значение Λ ) расширение Вселенной. Хотя многие ученые, включая Эйнштейна, предполагали, что Λ равно нулю, недавние астрономические наблюдения сверхновых типа Ia обнаружили большое количество темной энергии, которая ускоряет расширение Вселенной.Предварительные исследования предполагают, что эта темная энергия связана с положительным Λ , хотя пока нельзя исключать альтернативные теории.

Модель Big Bang

Основные статьи: Большой взрыв и нуклеосинтез

Преобладающая модель Большого взрыва учитывает многие экспериментальные наблюдения, описанные выше, такие как корреляция расстояния и красного смещения галактик, универсальное соотношение водород: атомы гелия и повсеместный изотропный фон микроволнового излучения.Как отмечалось выше, красное смещение возникает из-за метрического расширения пространства; по мере расширения самого пространства длина волны фотона, путешествующего в пространстве, также увеличивается, уменьшая его энергию. Чем дольше фотон путешествовал, тем большему расширению он подвергся; следовательно, более старые фотоны из более далеких галактик имеют наибольшее красное смещение. Определение корреляции между расстоянием и красным смещением — важная проблема экспериментальной физической космологии.

Другие экспериментальные наблюдения можно объяснить, объединив общее расширение пространства с ядерной физикой и атомной физикой.По мере расширения Вселенной плотность энергии электромагнитного излучения уменьшается быстрее, чем плотность энергии материи, поскольку энергия фотона уменьшается вместе с длиной его волны. Таким образом, хотя сейчас в плотности энергии Вселенной преобладает материя, когда-то преобладала радиация; Поэтически говоря, все было светло. По мере того, как Вселенная расширялась, ее плотность энергии уменьшалась, и она становилась холоднее; при этом элементарные частицы материи могли стабильно объединяться во все более крупные комбинации.Таким образом, в начале эры доминирования вещества сформировались стабильные протоны и нейтроны, которые затем объединились в атомные ядра. На этом этапе материя Вселенной была в основном горячей плотной плазмой отрицательных электронов, нейтральных нейтрино и положительных ядер. Ядерные реакции между ядрами привели к нынешнему изобилию более легких ядер, особенно водорода, дейтерия и гелия. В конце концов, электроны и ядра объединились, чтобы сформировать стабильные атомы, прозрачные для большинства длин волн излучения; в этот момент излучение отделилось от вещества, образуя повсеместный изотропный фон микроволнового излучения, наблюдаемый сегодня.

Основные ядерные реакции, ответственные за относительное количество легких атомных ядер, наблюдаемых во Вселенной.

На другие наблюдения известная физика не дает однозначного ответа. Согласно преобладающей теории, небольшой дисбаланс вещества по сравнению с антивеществом присутствовал при создании Вселенной или развился очень скоро после этого. Хотя материя и антивещество в основном аннигилировали друг друга, производя фотоны, небольшой остаток материи выжил, дав нынешнюю Вселенную, в которой преобладает материя.

Несколько линий свидетельств также предполагают, что быстрое космическое раздувание Вселенной произошло очень рано в ее истории (примерно 10 ⁻³⁵ секунд после ее создания). Недавние наблюдения также предполагают, что космологическая постоянная ( Λ ) не равна нулю и что в чистом массово-энергетическом содержании Вселенной преобладают темная энергия и темная материя, которые не были охарактеризованы с научной точки зрения. Они различаются по своим гравитационным эффектам. Темная материя притягивается, как обычная материя, и таким образом замедляет расширение Вселенной; Напротив, темная энергия служит для ускорения расширения Вселенной.

Гипотеза мультивселенной

Основные статьи: Мультивселенная, Многовселенная интерпретация, Вечная инфляция и Художественная литература о параллельной вселенной.

Некоторые люди думают, что существует более одной вселенной. Они думают, что существует набор вселенных, называемый мультивселенной. По определению, ничто в одной вселенной не может повлиять на что-то в другой. Мультивселенная еще не является научной идеей, потому что нет возможности проверить ее. Идея, которая не может быть проверена или не основана на логике, не является наукой.Так что неизвестно, является ли мультивселенная научной идеей.

Будущее

Будущее Вселенной — загадка. Однако есть несколько теорий, основанных на возможных формах Вселенной:

• Если Вселенная представляет собой замкнутую сферу, она перестанет расширяться. Вселенная сделает противоположное и станет сингулярностью для еще одного Большого взрыва. Это теория большого сжатия или большого скачка.
• Если Вселенная представляет собой открытую сферу, расширение ускорится.Через 22 000 000 000 (22 миллиарда) лет Вселенная разорвется на части под действием силы. Это теория большого разрыва.
• Если Вселенная плоская, она будет расширяться вечно. Все звезды потеряют из-за этого свою энергию и станут карликами. Через год гугол черные дыры тоже исчезнут. Это теория тепловой смерти или большого замораживания.

• Эдвард Роберт Харрисон 2000. Космология 2-е изд. Издательство Кембриджского университета.

• ——— 2008. Космология . Издательство Оксфордского университета. Испытывающий.

Связанные страницы

Видео

Детские картинки

• На этой диаграмме время течет слева направо, поэтому в любой момент времени Вселенная представлена ​​дискообразным «кусочком» диаграммы

• Астрономы обнаружили в галактике Млечный Путь звезды, возраст которых составляет почти 13,6 миллиарда лет.

• Три возможных варианта формы Вселенной

• Образование кластеров и крупномасштабных нитей в модели холодной темной материи с темной энергией.Кадры показывают эволюцию структур в квадрате размером 43 миллиона парсеков (или 140 миллионов световых лет) от красного смещения 30 до нынешней эпохи (верхний левый z = 30 к нижнему правому z = 0).

• г. до н. Э. Расчеты Аристарха относительных размеров (слева направо) Солнца, Земли и Луны из греческой копии 10-го века нашей эры.

• Гравюра Фламмарион, Париж 1888 г.

• Модель коперниканской Вселенной, сделанная Томасом Диггесом в 1576 году, с поправкой о том, что звезды больше не ограничены сферой, а равномерно распространяются по всему пространству, окружающему планеты.

• Карта ближайших к Земле сверхскоплений и пустот

Факты о вселенной для детей

Вселенная — это все время, пространство и его содержимое. Он состоит из миллионов миллионов звезд и планет и огромных облаков газа, разделенных большим пространством.

Астрономы могут использовать телескопы, чтобы смотреть на очень далекие галактики. Так они видят, как выглядела Вселенная давным-давно. Это потому, что свет из далеких частей Вселенной достигает нас очень долго.Судя по этим наблюдениям, физические законы и константы Вселенной не изменились.

Физики в настоящее время не уверены, существовало ли что-нибудь до Большого взрыва. Они также не уверены, бесконечен ли размер Вселенной.

История

Хронология природы

–13–

–

–12–

–

-11 —

–

-10 —

–

-9 —

–

-8 —

–

-7 —

–

-6 —

–

-5 —

–

-4–

–

-3–

–

-2 —

–

-1 —

–

0–

←

Раннее половое размножение

У людей давно были идеи объяснить Вселенную.В самых ранних моделях Земля находилась в центре Вселенной. Некоторые древние греки считали, что Вселенная бесконечна и существует вечно. Они думали, что это набор небесных сфер, соответствующих неподвижным звездам, Солнцу и различным планетам. Сферы вращались вокруг круглой, но неподвижной Земли.

За сотни лет более точные наблюдения привели к модели Коперника, центрированной на Солнце. Это было очень спорным в то время, и боролись религиозными властями, наиболее известный по христианской церкви (см Джордано Бруно и Галилео).

Изобретение телескопа в Нидерландах в 1608 году было очень важным моментом в астрономии. К середине 1800-х годов телескопы были достаточно хороши, чтобы можно было увидеть другие галактики. Современный оптический (использующий видимый свет) телескоп еще более развит. Тем временем Исаак Ньютон усовершенствовал идеи гравитации и динамики (уравнения) и показал, как работает Солнечная система.

В 1900-х годах даже лучшие телескопы привели астрономов к пониманию того, что Солнечная система находится в галактике, состоящей из миллиардов звезд, которую мы называем Млечным путем.Они также поняли, что, насколько мы можем видеть, за ее пределами существуют другие галактики. Это положило начало новому виду астрономии, называемому космологией, в котором астрономы изучают, из чего состоят эти галактики и как они распространяются, чтобы они могли больше узнать об истории Вселенной и о том, как она работает. Измеряя красное смещение галактик, космологи вскоре обнаружили, что Вселенная расширяется (см. Хаббл).

Изображение сверхглубокого поля телескопа Хаббла в высоком разрешении. На нем показано множество галактик, каждая из которых состоит из миллиардов звезд.Эквивалентная площадь неба, которую занимает изображение, отображается в нижнем левом углу. Самые маленькие и самые красные галактики, около 100, — это одни из самых далеких галактик, которые когда-либо были сфотографированы. Они образовались вскоре после Большого взрыва.

Большой взрыв

Наиболее используемая научная модель Вселенной известна как теория Большого взрыва, согласно которой Вселенная расширялась из единой точки, в которой находились все материя и энергия Вселенной. Есть много видов научных доказательств, подтверждающих идею Большого взрыва.Астрономы считают, что Большой взрыв произошел около 13,73 миллиарда лет назад, в результате чего Вселенной было 13,73 миллиарда лет. С тех пор Вселенная расширилась до 93 миллиардов световых лет, или 8,80 × 10 ²⁶ метров в диаметре. Сейчас он все еще расширяется, и расширение становится все быстрее.

Однако астрономы до сих пор не уверены, что заставляет Вселенную расширяться. Из-за этого астрономы называют таинственную энергию, вызывающую расширение, темной энергией.Изучая расширение Вселенной, астрономы также поняли, что большая часть материи во Вселенной может находиться в форме, которую невозможно наблюдать с помощью какого-либо имеющегося у нас научного оборудования. Эта материя получила название темной материи. Чтобы быть ясным, темная материя и энергия не наблюдались напрямую (поэтому их называют «темными»). Однако многие астрономы думают, что они должны существовать, потому что многие астрономические наблюдения было бы трудно объяснить, если бы они не существовали.

Некоторые части Вселенной расширяются даже быстрее скорости света.Это означает, что свет никогда не сможет достичь нас здесь, на Земле, поэтому мы никогда не сможем увидеть эти части Вселенной. Мы называем ту часть Вселенной, которую мы видим, наблюдаемой Вселенной.

Мифы

Слово Universe происходит от старофранцузского слова Univers , которое происходит от латинского слова Universum . Латинское слово использовалось Цицероном и более поздними латинскими авторами во многих из тех же значений, что и современное английское слово.

Другая интерпретация (способ интерпретации) unvorsum — «все вращается как одно целое» или «все вращается как одно целое».Это относится к ранней греческой модели Вселенной. В этой модели вся материя находилась во вращающихся сферах с центром на Земле; согласно Аристотелю, вращение самой внешней сферы отвечало за движение и изменение всего внутри. Для греков было естественным предположить, что Земля неподвижна и что небеса вращаются вокруг Земли, потому что для доказательства обратного требуются тщательные астрономические и физические измерения (такие как маятник Фуко).

Наиболее распространенным термином «Вселенная» среди древнегреческих философов, начиная с Пифагора, было το παν (Все), определяемое как вся материя ( το ολον ) и все пространство ( το κενον ).

Определение как реальность

См. Также: Реальность и физика

Обычно Вселенная — это все, что существует, существовало и будет существовать. Это определение гласит, что Вселенная состоит из двух элементов: пространства и времени, вместе известных как пространство-время или вакуум; и материя и различные формы энергии и импульса, занимающие пространство-время. Эти два типа элементов ведут себя в соответствии с физическими законами, в которых мы описываем, как элементы взаимодействуют.

Аналогичное определение термина Вселенная — это все, что существует в один момент времени, например, настоящее или начало времени, как в предложении «Вселенная имела размер 0».

В книге Аристотеля The Physics Аристотель разделил το παν (все) на три примерно аналогичных элемента: материю, (вещество, из которого состоит Вселенная), , форма (расположение этой материи в пространстве). и изменить (как материя создается, разрушается или изменяются ее свойства, и аналогично, как изменяется форма).Физические законы — это правила, регулирующие свойства материи, формы и их изменения. Более поздние философы, такие как Лукреций, Аверроэс, Авиценна и Барух Спиноза, изменили или уточнили эти подразделения. Например, у Аверроэса и Спинозы есть активных принципов, управляющих Вселенной, которые действуют на пассивных элементов.

Определения пространства-времени

Можно формировать пространства-времени, каждое из которых существует, но не может касаться, перемещаться или изменяться (взаимодействовать друг с другом.Легко представить себе это группу отдельных мыльных пузырей, в которой люди, живущие на одном мыльном пузыре, не могут взаимодействовать с людьми на других мыльных пузырях. Согласно одной общей терминологии, каждый «мыльный пузырь» пространства-времени обозначается как вселенная, в то время как наше конкретное пространство-время обозначается как Вселенная , точно так же, как мы называем нашу луну Луной . Вся совокупность этих отдельных пространств-времен обозначается как мультивселенная. В принципе, другие несвязанные вселенные могут иметь разные размерности и топологии пространства-времени, разные формы материи и энергии, а также разные физические законы и физические константы, хотя такие возможности являются предположениями.

Наблюдаемая реальность

Согласно еще более ограниченному определению, Вселенная — это все в нашем связанном пространстве-времени, которое может иметь возможность взаимодействовать с нами, и наоборот.

Согласно общей идее относительности, некоторые области космоса могут никогда не взаимодействовать с нашим даже во время жизни Вселенной из-за конечной скорости света и продолжающегося расширения пространства. Например, радиосообщения, отправленные с Земли, могут никогда не достичь некоторых областей космоса, даже если Вселенная будет существовать вечно; пространство может расширяться быстрее, чем его может пересечь свет.

Стоит подчеркнуть, что эти далекие области космоса существуют и являются частью реальности в той же мере, что и мы; но мы никогда не сможем с ними взаимодействовать, даже в принципе. Пространственная область, в которой мы можем влиять и быть затронутыми, обозначается как наблюдаемая вселенная .

Строго говоря, наблюдаемая Вселенная зависит от местоположения наблюдателя. Путешествуя, наблюдатель может войти в контакт с большей областью пространства-времени, чем наблюдатель, который остается неподвижным, так что наблюдаемая Вселенная для первого больше, чем для второго.Тем не менее, даже самый быстрый путешественник не сможет взаимодействовать со всем пространством. Обычно «наблюдаемая Вселенная» означает Вселенную, видимую с нашей точки зрения в Галактике Млечный Путь.

Исходные данные о Вселенной

Считается, что Вселенная в основном состоит из темной энергии и темной материи, ни одна из которых сейчас не изучена. Менее 5% Вселенной составляет обычная материя .

Вселенная огромна и, возможно, бесконечна по объему. Материя, которую можно увидеть, распространяется в пространстве размером не менее 93 миллиардов световых лет.Для сравнения: диаметр типичной галактики составляет всего 30 000 световых лет, а типичное расстояние между двумя соседними галактиками составляет всего 3 миллиона световых лет. Например, наша Галактика Млечный Путь имеет диаметр примерно 100 000 световых лет, а наша ближайшая сестринская галактика, Галактика Андромеды, расположена примерно в 2,5 миллиона световых лет от нас. Наблюдаемая Вселенная содержит более 2 триллионов (10 ¹² ) галактик и, в целом, около 7024100000000000000 ♠ 1 × 10 ²⁴ звезд (больше звезд, чем все песчинки на планете Земля).

Типичные галактики варьируются от карликовых галактик с всего лишь десятью миллионами (10 ⁷ ) звезд до гигантов с одним триллионом (10 ¹² ) звезд, все они вращаются вокруг центра масс галактики. Таким образом, очень приблизительная оценка, основанная на этих числах, позволяет предположить, что в наблюдаемой Вселенной существует около одного секстиллиона (10 ²¹ ) звезд; хотя исследование 2003 года, проведенное астрономами Австралийского национального университета, дало цифру в 70 секстиллионов (7 x 10 ²² ).

Вещество, которое можно увидеть, распространяется по всей Вселенной при усреднении на расстояния, превышающие 300 миллионов световых лет.Однако на меньших масштабах длины наблюдается формирование « сгустков », многие атомы конденсируются в звезды, большинство звезд — в галактики, большинство галактик — в группы и скопления галактик и, наконец, самые крупномасштабные структуры, такие как Великая стена. галактик.

Текущая общая плотность Вселенной очень мала, примерно 9,9 × 10 ⁻³⁰ граммов на кубический сантиметр. Эта масса-энергия состоит из 73% темной энергии, 23% холодной темной материи и 4% обычной материи. Плотность атомов составляет примерно один атом водорода на каждые четыре кубических метра объема.Свойства темной энергии и темной материи неизвестны. Темная материя замедляет расширение Вселенной. Темная энергия ускоряет расширение.

Вселенная стара и меняется. Наилучшее предположение о возрасте Вселенной — 13,798 ± 0,037 миллиарда лет, основанное на наблюдении космического микроволнового фонового излучения. Независимые оценки (основанные на таких измерениях, как радиоактивное датирование) согласуются с этим, хотя они менее точны и варьируются от 11 до 20 миллиардов лет. до 13–15 миллиардов лет.

Вселенная не всегда была прежней в своей истории. Это увеличение объясняет, как люди, привязанные к Земле, могут видеть свет галактики, находящейся на расстоянии 30 миллиардов световых лет от нас, даже если этот свет путешествовал всего 13 миллиардов лет; само пространство между ними расширилось. Это расширение согласуется с наблюдением, что свет далеких галактик смещен в красную сторону; испускаемые фотоны во время своего путешествия растягиваются до более длинных волн и более низкой частоты.Скорость этого пространственного расширения увеличивается, согласно исследованиям сверхновых типа Ia и другим данным.

Относительные количества различных химических элементов — особенно самых легких атомов, таких как водород, дейтерий и гелий — кажутся идентичными во всей Вселенной и на протяжении всей ее истории, о которой мы знаем. Кажется, что во Вселенной гораздо больше материи, чем антивещества. Похоже, что у Вселенной нет чистого электрического заряда. Гравитация — это доминирующее взаимодействие на космологических расстояниях.Кажется, что у Вселенной также нет чистого импульса или момента количества движения. Отсутствие чистого заряда и импульса ожидается, если Вселенная конечна.

Вселенная, кажется, имеет гладкий пространственно-временной континуум, состоящий из трех пространственных измерений и одного временного (временного) измерения. В среднем пространство очень почти плоское (близкое к нулевой кривизне), а это означает, что евклидова геометрия экспериментально верна с высокой точностью для большей части Вселенной. Однако Вселенная может иметь больше измерений, а ее пространство-время может иметь многосвязную глобальную топологию.

Вселенная имеет одни и те же физические законы и физические константы. Согласно преобладающей Стандартной модели физики, вся материя состоит из трех поколений лептонов и кварков, оба из которых являются фермионами. Эти элементарные частицы взаимодействуют не более чем через три фундаментальных взаимодействия: электрослабое взаимодействие, которое включает в себя электромагнетизм и слабое ядерное взаимодействие; сильное ядерное взаимодействие, описываемое квантовой хромодинамикой; и гравитация, которая в настоящее время лучше всего описывается общей теорией относительности.

Специальная теория относительности действует во всей Вселенной в локальном пространстве и времени. В противном случае верна общая теория относительности. Нет никакого объяснения конкретных значений, которые физические константы, по-видимому, имеют во всей нашей Вселенной, таких как постоянная Планка h или гравитационная постоянная G . Было идентифицировано несколько законов сохранения, таких как сохранение заряда, сохранение количества движения, сохранение момента количества движения и сохранение энергии.

Теоретические модели

Общая теория относительности

Основная статья: Общая теория относительности

Точные предсказания прошлого и будущего Вселенной требуют точной теории гравитации.Лучшая доступная теория — это общая теория относительности Альберта Эйнштейна, которая до сих пор прошла все экспериментальные проверки. Однако, поскольку строгие эксперименты не проводились на космологических масштабах длины , общая теория относительности могла быть неточной. Тем не менее, его прогнозы, похоже, согласуются с наблюдениями, поэтому нет причин принимать другую теорию.

Общая теория относительности предоставляет набор из десяти нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных для метрики пространства-времени (уравнения поля Эйнштейна), которые должны быть решены из распределения массы-энергии и импульса во Вселенной.Поскольку они неизвестны в точных деталях, космологические модели были основаны на космологическом принципе, который гласит, что Вселенная однородна и изотропна. Фактически, этот принцип утверждает, что гравитационные эффекты различных галактик, составляющих Вселенную, эквивалентны эффектам мелкой пыли, равномерно распределенной по Вселенной с той же средней плотностью. Предположение об однородности пыли позволяет легко решать уравнения поля Эйнштейна и предсказывать прошлое и будущее Вселенной в космологических масштабах времени.

Уравнения поля Эйнштейна включают космологическую постоянную (Lamda: Λ ), которая связана с плотностью энергии пустого пространства. В зависимости от знака космологическая постоянная может замедлять (отрицательное значение Λ ) или ускорять (положительное значение Λ ) расширение Вселенной. Хотя многие ученые, включая Эйнштейна, предполагали, что Λ равно нулю, недавние астрономические наблюдения сверхновых типа Ia обнаружили большое количество темной энергии, которая ускоряет расширение Вселенной.Предварительные исследования предполагают, что эта темная энергия связана с положительным Λ , хотя пока нельзя исключать альтернативные теории.

Модель Big Bang

Основные статьи: Большой взрыв и нуклеосинтез

Преобладающая модель Большого взрыва учитывает многие экспериментальные наблюдения, описанные выше, такие как корреляция расстояния и красного смещения галактик, универсальное соотношение водород: атомы гелия и повсеместный изотропный фон микроволнового излучения.Как отмечалось выше, красное смещение возникает из-за метрического расширения пространства; по мере расширения самого пространства длина волны фотона, путешествующего в пространстве, также увеличивается, уменьшая его энергию. Чем дольше фотон путешествовал, тем большему расширению он подвергся; следовательно, более старые фотоны из более далеких галактик имеют наибольшее красное смещение. Определение корреляции между расстоянием и красным смещением — важная проблема экспериментальной физической космологии.

Другие экспериментальные наблюдения можно объяснить, объединив общее расширение пространства с ядерной физикой и атомной физикой.По мере расширения Вселенной плотность энергии электромагнитного излучения уменьшается быстрее, чем плотность энергии материи, поскольку энергия фотона уменьшается вместе с длиной его волны. Таким образом, хотя сейчас в плотности энергии Вселенной преобладает материя, когда-то преобладала радиация; Поэтически говоря, все было светло. По мере того, как Вселенная расширялась, ее плотность энергии уменьшалась, и она становилась холоднее; при этом элементарные частицы материи могли стабильно объединяться во все более крупные комбинации.Таким образом, в начале эры доминирования вещества сформировались стабильные протоны и нейтроны, которые затем объединились в атомные ядра. На этом этапе материя Вселенной была в основном горячей плотной плазмой отрицательных электронов, нейтральных нейтрино и положительных ядер. Ядерные реакции между ядрами привели к нынешнему изобилию более легких ядер, особенно водорода, дейтерия и гелия. В конце концов, электроны и ядра объединились, чтобы сформировать стабильные атомы, прозрачные для большинства длин волн излучения; в этот момент излучение отделилось от вещества, образуя повсеместный изотропный фон микроволнового излучения, наблюдаемый сегодня.

Основные ядерные реакции, ответственные за относительное количество легких атомных ядер, наблюдаемых во Вселенной.

На другие наблюдения известная физика не дает однозначного ответа. Согласно преобладающей теории, небольшой дисбаланс вещества по сравнению с антивеществом присутствовал при создании Вселенной или развился очень скоро после этого. Хотя материя и антивещество в основном аннигилировали друг друга, производя фотоны, небольшой остаток материи выжил, дав нынешнюю Вселенную, в которой преобладает материя.

Несколько линий свидетельств также предполагают, что быстрое космическое раздувание Вселенной произошло очень рано в ее истории (примерно 10 ⁻³⁵ секунд после ее создания). Недавние наблюдения также предполагают, что космологическая постоянная ( Λ ) не равна нулю и что в чистом массово-энергетическом содержании Вселенной преобладают темная энергия и темная материя, которые не были охарактеризованы с научной точки зрения. Они различаются по своим гравитационным эффектам. Темная материя притягивается, как обычная материя, и таким образом замедляет расширение Вселенной; Напротив, темная энергия служит для ускорения расширения Вселенной.

Гипотеза мультивселенной

Основные статьи: Мультивселенная, Многовселенная интерпретация, Вечная инфляция и Художественная литература о параллельной вселенной.

Некоторые люди думают, что существует более одной вселенной. Они думают, что существует набор вселенных, называемый мультивселенной. По определению, ничто в одной вселенной не может повлиять на что-то в другой. Мультивселенная еще не является научной идеей, потому что нет возможности проверить ее. Идея, которая не может быть проверена или не основана на логике, не является наукой.Так что неизвестно, является ли мультивселенная научной идеей.

Будущее

Будущее Вселенной — загадка. Однако есть несколько теорий, основанных на возможных формах Вселенной:

• Если Вселенная представляет собой замкнутую сферу, она перестанет расширяться. Вселенная сделает противоположное и станет сингулярностью для еще одного Большого взрыва. Это теория большого сжатия или большого скачка.
• Если Вселенная представляет собой открытую сферу, расширение ускорится.Через 22 000 000 000 (22 миллиарда) лет Вселенная разорвется на части под действием силы. Это теория большого разрыва.
• Если Вселенная плоская, она будет расширяться вечно. Все звезды потеряют из-за этого свою энергию и станут карликами. Через год гугол черные дыры тоже исчезнут. Это теория тепловой смерти или большого замораживания.

• Эдвард Роберт Харрисон 2000. Космология 2-е изд. Издательство Кембриджского университета.

• ——— 2008. Космология . Издательство Оксфордского университета. Испытывающий.

Связанные страницы

Видео

Детские картинки

• На этой диаграмме время течет слева направо, поэтому в любой момент времени Вселенная представлена ​​дискообразным «кусочком» диаграммы

• Астрономы обнаружили в галактике Млечный Путь звезды, возраст которых составляет почти 13,6 миллиарда лет.

• Три возможных варианта формы Вселенной

• Образование кластеров и крупномасштабных нитей в модели холодной темной материи с темной энергией.Кадры показывают эволюцию структур в квадрате размером 43 миллиона парсеков (или 140 миллионов световых лет) от красного смещения 30 до нынешней эпохи (верхний левый z = 30 к нижнему правому z = 0).

• г. до н. Э. Расчеты Аристарха относительных размеров (слева направо) Солнца, Земли и Луны из греческой копии 10-го века нашей эры.

• Гравюра Фламмарион, Париж 1888 г.

• Модель коперниканской Вселенной, сделанная Томасом Диггесом в 1576 году, с поправкой о том, что звезды больше не ограничены сферой, а равномерно распространяются по всему пространству, окружающему планеты.

• Карта ближайших к Земле сверхскоплений и пустот

NASA Space Place — НАСА для детей

Что такое созвездия?

Узнайте больше о том, что эти группы звезд могут (и не могут) рассказать нам о нашем месте во Вселенной.

проводить исследования

Насколько страшен космос?

Посмотрите на эти девять неземных кошмаров, которые могут происходить прямо сейчас в нашей галактике.Ура!

проводить исследования

Возможно ли путешествие во времени?

Самолеты и спутники могут измениться во времени! Читай дальше, чтобы узнать больше.

проводить исследования

Что приводит в действие космический корабль?

Все зависит от того, что будет делать космический корабль! Читайте дальше, чтобы узнать больше.

проводить исследования

Что такое транзит?

Транзит — это когда один объект в космосе пересекает другой объект в космосе. Луна проходит мимо Солнца во время затмения, но знаете ли вы, что другие объекты тоже могут перемещаться? Узнайте больше в этой статье.

Сколько лет галактикам?

Большинство галактик образовалось более 10 миллиардов лет назад! Узнайте, как мы определяем возраст галактик с помощью света.

Что такое световой год?

Световой год — это расстояние, которое свет проходит за один земной год. Узнайте, как мы используем световые годы для измерения расстояния до объектов в космосе.

проводить исследования

Что такое туманность?

Туманность — это облако пыли и газа в космосе.

Сколько солнечных систем в нашей Галактике?

На данный момент астрономы открыли 2500, но, вероятно, их будет гораздо больше!

проводить исследования

Что такое сверхновая?

Узнайте больше об этих взрывающихся звездах!

проводить исследования

Что такое гравитационная волна?

Как гравитационные волны дают нам новый способ познания Вселенной?

проводить исследования

Что такое экзопланета?

Что такое экзопланета? И как мы узнаем, что они там?

проводить исследования

В поисках других планет, подобных нашей

Экзопланеты находятся далеко и их трудно увидеть.Как мы их ищем?

проводить исследования

Типы галактик

Исследуй разные типы галактик!

проводить исследования

Что такое барицентр?

И как это помогает нам находить новые планеты?

проводить исследования

Сделайте эластичную вселенную слизь!

Заставьте Вселенную растягиваться и расширяться!

делать

Темная материя

и темная энергия тоже!

проводить исследования

Make a Pinwheel Galaxy вертушка

Галактика на ладони

делать

Что такое Большой взрыв?

Почему мы это так называем?

проводить исследования

Что такое галактика?

Сколько их там?

проводить исследования

Где начинается межзвездное пространство?

Межзвездное пространство начинается там, где магнитное поле Солнца перестает влиять на окружающую его среду.

проводить исследования

Что такое спутниковая галактика?

Что они собой представляют и что с ними будет?

проводить исследования

Создайте свой собственный космический корабль!

Станьте инженером НАСА!

делать

Что такое черная дыра?

Space Place in a Snap решает этот увлекательный вопрос!

проводить исследования

Планета без Солнца?

Астрономы могли найти планету без солнца!

проводить исследования

Что такое планета?

Ответ не так прост…

проводить исследования

Сделайте галактический мобильный

Пусть красота галактик сияет в вашей комнате.

делать

Напишите свою собственную забавную приключенческую историю!

Напишите свою собственную забавную приключенческую историю!

играть

Галерея изображений Вселенной НАСА

Галактики, туманности и остатки сверхновых для просмотра или печати.

проводить исследования

Что такое гравитация?

Гравитация — это сила, с помощью которой планета или другое тело притягивает объекты к своему центру.

проводить исследования

Что в космосе?

Что есть такого, чего вы не можете увидеть невооруженным глазом?

проводить исследования

Охота за планетой Люси.. .

Рассказ о поисках девушкой другой Земли.

проводить исследования

Трафареты для тыквы NASA

Нарисуйте тыквы рисунками из космоса и науки о Земле

делать

Валентинки для печати

Поделитесь этим со своими друзьями и семьей!

делать

Исследуйте электромагнитный спектр

Окна показывают Вселенную во всех ее красках.

проводить исследования

Сделай разноцветное звездное печенье!

Узнайте, почему все звезды не одного цвета.

делать

Настоящая падающая звезда!

Мира — самая яркая звезда в галактике?

проводить исследования

Постройте физическую машину!

И узнайте о сохранении красоты!

делать

Make a Galaxy Montage

Сделайте красочное произведение галактического искусства.

делать

Создайте модель космического корабля, чтобы исследовать вселенную!

Бумажные модели великих космических обсерваторий и исследователей Вселенной. Эта ссылка уведет вас от NASA Space Place.

Распечатать Ссылки из

Что такое инфракрасный порт?

Взгляните на Вселенную в новом свете! Эта ссылка уведет вас от NASA Space Place.

Посмотреть Ссылки из

StarChild

Учебный центр для юных астрономов. Эта ссылка уведет вас от NASA Space Place.

Ссылки из

фактов о Вселенной | National Geographic Kids

Хотите знать о космосе — последнем рубеже ?! Тогда ознакомьтесь с этими 10 главными фактами о нашей солнечной системе… и не только!

1. Во Вселенной больше звезд, чем песчинок на всех пляжах Земли. Это минимум миллиард триллионов!

2. Черная дыра образуется при взрыве больших звезд. Его гравитационная сила настолько велика, что ничто не может от нее ускользнуть — к счастью, ближайшая черная дыра находится примерно в 10 000 световых лет от Земли.

3. Отправляясь в космос, космонавты носят скафандры, которые необходимо согревать, охлаждать, создавать избыточное давление и снабжать свежим воздухом.На это уходит шесть часов!

Знаете ли вы, что у нас есть БЕСПЛАТНЫЙ загружаемый первичный ресурс фактов о космосе? Отлично подходит как для учителей, школьников, так и для родителей!

4. Вселенная не имеет центра и постоянно расширяется (становится больше) каждую секунду, что делает невозможным достижение края.

5. Земле около 4,5 миллиардов лет, но это лишь треть возраста Вселенной, а это 13,5 миллиардов лет!

6. Земля крошечная по сравнению с остальной Вселенной — она ​​могла бы поместиться на Солнце 1,3 миллиона раз. Насколько маленьким это заставляет вас чувствовать? Посмотрите этот крутой клип, чтобы узнать интересные факты о солнце…

7. В 840 году н.э. император Людовик Баварский умер от испуга, когда испытал солнечное затмение — это когда Луна движется между Землей и Солнцем, и тень падает на части Земли.