Сравнение на размерите във Вселената. Мащаб на мащаба на Вселената. Нека обаче продължим да говорим за планетите.
Които са върху него. В по -голямата си част всички сме приковани към мястото, където живеем и работим. Размерите на нашия свят са потресаващи, но това не е абсолютно нищо в сравнение с Вселената. Както казват - "Роден твърде късно за изследване на света и твърде рано за изследване на космоса"... Дори е обидно. Нека обаче да започнем - просто внимавайте да не ви се зави свят.
1. Това е Земята.
Това е самата планета, която в момента е единственият дом за човечеството. Мястото, където животът се появи по магически начин (или може би не толкова магически) и в хода на еволюцията се появихме вие и аз.
2. Нашето място в Слънчевата система.
Най -близките големи космически обекти, които ни заобикалят, разбира се, са нашите съседи в Слънчевата система. Всеки помни имената си от детството, а модели се извайват в уроците на околния свят. Случи се така, че дори и сред тях не сме най -големите ...
3. Разстоянието между нашата Земя и Луната.
Не изглежда толкова далеч, нали? И ако вземем предвид и съвременните скорости, тогава изобщо нищо.
4. Всъщност - достатъчно далеч.
Ако се опитате, тогава много точно и удобно - между планетата и спътника, можете лесно да поставите останалите планети на Слънчевата система.
5. Нека обаче продължим да говорим за планетите.
Пред вас е Северна Америка, сякаш е поставена на Юпитер. Да, това малко зелено петънце е Северна Америка. Можете ли да си представите колко голяма би била нашата Земя, ако я прехвърлим в мащаба на Юпитер? Хората вероятно ще открият нови земи)
6. Това е Земята в сравнение с Юпитер.
Нууу, или по -скоро шест земи - за яснота.
7. Пръстените на Сатурн, сър.
Пръстените на Сатурн биха имали такъв великолепен вид, при условие, че те се въртят около Земята. Вижте Полинезия - малко като иконата на Операта, нали?
8. Да сравним Земята със Слънцето?
Не изглежда толкова голям в небето ...
9. Този изглед се отваря към Земята, ако я погледнете от Луната.
Хубаво, а? Толкова самотен на фона на празното пространство. Или не е празен? Нека продължим ...
10. И така от Марс
Обзалагам се, че няма да определите дали това е Земята.
11. Това е моментна снимка на Земята точно зад пръстените на Сатурн
12. И ето Нептун.
Само 4,5 милиарда километра. Колко време бихте търсили?
13. Така че нека се върнем към звездата, наречена Слънце.
Вълнуваща гледка, нали?
14. Ето Слънцето от повърхността на Марс.
15. И ето го сравнението с Везните на звездата VY Canis Major.
Харесва ли Ви? Повече от впечатляващо. Можете ли да си представите каква енергия е концентрирана там?
16. Но това са пълни глупости, ако сравним нашата родна звезда с размерите на галактиката Млечен път.
За да стане по -ясно, представете си, че сме компресирали нашето Слънце до размера на бяла кръвна клетка. В този случай размерът на Млечния път е сравним с размера на Русия например. Това е Млечният път.
17. Като цяло звездите са огромни
Всичко, което е поставено в този жълт кръг, е всичко, което можете да видите през нощта от Земята. Останалото е недостъпно с просто око.
18. Но има и други галактики.
Ето Млечния път в сравнение с галактиката IC 1011, разположена на 350 милиона светлинни години от Земята.
Да го прегледаме още веднъж?
Така че тази Земя е нашият дом.
Намалете скалата до размера на Слънчевата система ...
Да вземем още малко ...
А сега до размера на Млечния път ...
Нека продължим да намаляваме ...
И още…
Почти готово, не се притеснявай ...
Готов! Финалът!
Това е всичко, което сега човечеството може да наблюдава, използвайки съвременни технологии. Дори не е мравка ... Преценете сами, просто не полудявайте ...
Такава везна дори не се вписва в главата ми. Но някой уверено заявява, че сме сами във Вселената, въпреки че те самите не са сигурни дали американците са били на Луната или не.
Изчакайте момчета ... изчакайте.
Размерите на обектите във Вселената в сравнение (снимка)
1. Това е Земята! Ние живеем тук. На пръв поглед изглежда много голям. Но всъщност, в сравнение с някои обекти във Вселената, нашата планета е пренебрежимо малка. Следващите снимки ще ви помогнат поне грубо да си представите нещо, което просто не се побира в главата ви.
2. Разположението на планетата Земя в Слънчевата система.
3. Мащабираното разстояние между Земята и Луната. Не изглежда твърде далеч, нали?
4. В рамките на това разстояние можете да поставите всички планети на нашата Слънчева система, красиво и спретнато.
5. Това малко зелено петно е континентът Северна Америка, на планетата Юпитер. Човек може да си представи колко Юпитер е по -голям от Земята.
6. И тази снимка дава представа за размера на планетата Земя (тоест шест от нашите планети) в сравнение със Сатурн.
7. Ето как биха изглеждали пръстените на Сатурн, ако бяха около Земята. Красотата!
8. Стотици комети летят между планетите на Слънчевата система. Ето как изглежда кометата Чурюмов-Герасименко, на която сондата Philae кацна през есента на 2014 г. в сравнение с Лос Анджелис.
9. Но всички обекти в Слънчевата система са незначително малки в сравнение с нашето слънце.
10. Ето как изглежда нашата планета от повърхността на Луната.
11. Ето как изглежда нашата планета от повърхността на Марс.
12. И това сме ние от Сатурн.
13. Ако летите до границата на Слънчевата система, ще видите нашата планета така.
14. Да се върнем малко назад. Това е размерът на Земята в сравнение с размера на нашето Слънце. Впечатляващо, нали?
15. И това е нашето Слънце от повърхността на Марс.
16. Но нашето Слънце е само една от звездите във Вселената. Броят им е повече от пясъчни зърна на всеки плаж на Земята.
17. Това означава, че има звезди, много по -големи от нашето Слънце. Само погледнете колко малко е Слънцето в сравнение с най -голямата звезда, позната до момента, VY, в съзвездието Canis Major.
18. Но никоя звезда не може да съответства на размера на нашата галактика Млечен път. Ако намалим нашето Слънце до размера на бяла кръвна клетка и намалим цялата Галактика със същия фактор, тогава Млечният път ще бъде с размерите на Русия.
19. Нашата галактика Млечен път е огромна. Ние живеем някъде тук.
20. За съжаление всички обекти, които можем да видим с невъоръжено око в небето през нощта, са поставени в този жълт кръг.
21. Но Млечният път далеч не е най -голямата галактика във Вселената. Това е Млечният път в сравнение с галактиката IC 1011, която е на 350 милиона светлинни години от Земята.
22. Но това не е всичко. Това изображение на телескопа Хъбъл улавя хиляди и хиляди галактики, всяка от които съдържа милиони звезди със собствени планети.
23. Например, една от галактиките на снимката, UDF 423. Тази галактика се намира на десет милиарда светлинни години от Земята. Когато погледнете тази снимка, гледате милиарди години назад.
24. Това тъмно парче от нощното небе изглежда напълно празно. Но когато се увеличи, се оказва, че съдържа хиляди галактики с милиарди звезди.
25. И това е размерът на черната дупка в сравнение с размера на земната орбита и орбитата на планетата Нептун.
Една такава черна бездна може лесно да засмуче цялата слънчева система.
Знаете ли, че наблюдаваната от нас вселена има доста определени граници? Свикнали сме да свързваме Вселената с нещо безкрайно и непонятно. Съвременната наука на въпроса за "безкрайността" на Вселената предлага напълно различен отговор на такъв "очевиден" въпрос.
Според съвременните концепции размерът на наблюдаваната Вселена е приблизително 45,7 милиарда светлинни години (или 14,6 гигапарсека). Но какво означават тези числа?
Първият въпрос, който възниква пред обикновения човек, е как Вселената изобщо не може да бъде безкрайна? Изглежда безспорно, че контейнерът на всичко, което съществува около нас, не трябва да има граници. Ако тези граници съществуват, какви са те?
Да кажем, че астронавт е долетял до границите на Вселената. Какво ще види пред себе си? Плътна стена? Пожарна бариера? И какво се крие зад него - празнотата? Друга Вселена? Но може ли празнотата или друга Вселена да означава, че сме на границата на Вселената? В крайна сметка това не означава, че няма „нищо“. Пустотата и другата Вселена също са „нещо“. Но Вселената е нещо, което съдържа абсолютно всичко „нещо“.
Стигаме до абсолютно противоречие. Оказва се, че границата на Вселената трябва да крие от нас нещо, което не би трябвало да бъде. Или границата на Вселената трябва да огражда „всичко“ от „нещо“, но това „нещо“ също трябва да бъде част от „всичко“. Като цяло пълен абсурд. Тогава как учените могат да претендират за ограничаващия размер, маса и дори възраст на нашата Вселена? Тези стойности, макар и невъобразимо големи, все още са крайни. Спори ли науката с очевидното? За да се справим с това, нека първо проследим как хората са стигнали до съвременното разбиране за Вселената.
Разширяване на границите
От незапомнени времена човек се интересува какъв е светът около тях. Не е нужно да се дават примери за трите кита и други опити на древните да обяснят Вселената. Като правило, в крайна сметка всичко се свежда до факта, че основата на всичко съществуващо е земната твърд. Дори в древността и средновековието, когато астрономите са имали обширни познания за законите, управляващи движението на планетите по "неподвижната" небесна сфера, Земята остава център на Вселената.
Естествено, дори в Древна Гърция имаше такива, които вярваха, че Земята се върти около Слънцето. Имаше такива, които говореха за многото светове и безкрайността на Вселената. Но конструктивното оправдание на тези теории се появи едва в началото на научната революция.
През 16 век полският астроном Николай Коперник прави първия голям пробив в познанието за Вселената. Той твърдо доказа, че Земята е само една от планетите, обикалящи около Слънцето. Такава система значително опрости обяснението на такова сложно и сложно движение на планетите в небесната сфера. В случай на неподвижна Земя, астрономите трябваше да измислят всякакви гениални теории, за да обяснят това поведение на планетите. От друга страна, ако се приеме, че Земята е подвижна, обяснението за такива сложни движения идва естествено. Ето как една нова парадигма, наречена "хелиоцентризъм", се утвърди в астрономията.
Много слънца
Въпреки това, дори след това астрономите продължават да ограничават Вселената до „сферата на неподвижните звезди“. До 19 век те не можеха да преценят разстоянието до звездите. В продължение на няколко века астрономите напразно се опитват да открият отклонения в положението на звездите спрямо орбиталното движение на Земята (годишни паралакси). Инструментите от онова време не позволяват такива точни измервания.
Накрая, през 1837 г. руско-германският астроном Василий Струве измерва паралакса. Това бележи нова стъпка в разбирането на мащаба на пространството. Сега учените спокойно биха могли да кажат, че звездите са далечни прилики със Слънцето. И оттук нататък нашето светило не е център на всичко, а равностоен „обитател“ на безкрайния звезден куп.
Астрономите са още по -близо до разбирането на мащаба на Вселената, защото разстоянията до звездите се оказаха наистина чудовищни. Дори размерът на орбитите на планетите изглеждаше незначителен в сравнение с това. След това беше необходимо да се разбере как са концентрирани звездите.
Много Млечен път
Известният философ Имануел Кант предвижда основите на съвременното разбиране за мащабната структура на Вселената още през 1755 г. Той предположи, че Млечният път е огромен въртящ се куп звезди. На свой ред много от наблюдаваните мъглявини са и по -далечни „млечни пътища“ - галактики. Въпреки това до 20 век астрономите се придържаха към факта, че всички мъглявини са източници на звездообразуване и са част от Млечния път.
Ситуацията се промени, когато астрономите се научиха да измерват разстоянията между галактиките с помощта. Абсолютната яркост на звездите от този тип е строго зависима от периода на тяхната променливост. Сравнявайки абсолютната им яркост с видимата, е възможно да се определи разстоянието до тях с висока точност. Този метод е разработен в началото на 20 -ти век от Einar Herzsrung и Harlow Shelpy. Благодарение на него съветският астроном Ернст Епик през 1922 г. определя разстоянието до Андромеда, което се оказва с порядък по -голямо от размера на Млечния път.
Едуин Хъбъл продължи усилията на Epic. Измервайки яркостта на цефеидите в други галактики, той измерва разстоянието до тях и го сравнява с червеното изместване в техните спектри. Така през 1929 г. той разработва своя известен закон. Неговата работа окончателно опроверга вкорененото схващане, че Млечният път е ръбът на Вселената. Сега тя беше една от многото галактики, които някога се смятаха за неразделна част от нея. Хипотезата на Кант е потвърдена почти два века след нейното развитие.
По-късно връзката между разстоянието на галактиката от наблюдателя и скоростта на отстраняването й от наблюдателя, открита от Хъбъл, направи възможно съставянето на пълна картина на мащабната структура на Вселената. Оказа се, че галактиките са само незначителна част от него. Те се свързват в клъстери, клъстери в суперклъстери. На свой ред суперклъстерите се сгъват в най -големите известни структури във Вселената - нишки и стени. Тези структури, в непосредствена близост до огромни супервоиди (), съставляват мащабната структура на известната в момента Вселена.
Явна безкрайност
От гореизложеното следва, че само за няколко века науката постепенно е скочила от геоцентризма към съвременното разбиране за Вселената. Това обаче не дава отговор защо ограничаваме Вселената в наши дни. В крайна сметка досега ставаше дума само за мащабите на космоса, а не за самата му природа.
Първият, който реши да обоснове безкрайността на Вселената, беше Исак Нютон. След като е открил закона за всеобщата гравитация, той вярва, че ако пространството е ограничено, всичките й тела рано или късно ще се слеят в едно цяло. Преди него, ако някой е изразявал идеята за безкрайността на Вселената, това е било изключително във философски дух. Без научна обосновка. Пример за това е Джордано Бруно. Между другото, подобно на Кант, той изпреварва науката с много векове. Той беше първият, който заяви, че звездите са далечни слънца, а планетите също се въртят около тях.
Изглежда, че самият факт на безкрайността е съвсем оправдан и очевиден, но повратните моменти на науката през 20 -ти век разтърсиха тази „истина“.
Стационарна вселена
Първата значителна стъпка към развитието на модерен модел на Вселената е направена от Алберт Айнщайн. Известният физик представи своя модел на неподвижна вселена през 1917 г. Този модел се основава на общата теория на относителността, която той разработва същата година по -рано. Според неговия модел Вселената е безкрайна във времето и крайна в пространството. Но в края на краищата, както бе отбелязано по -рано, според Нютон вселената с ограничен размер трябва да се срути. За да направи това, Айнщайн въведе космологична константа, която компенсира гравитационното привличане на отдалечени обекти.
Колкото и парадоксално да звучи, Айнщайн не ограничава самата крайност на Вселената. Според него Вселената е затворена обвивка на хиперсфера. Аналогия е повърхността на обикновена триизмерна сфера, например глобус или Земя. Без значение колко пътешественик обикаля Земята, той никога няма да достигне ръба й. Това обаче изобщо не означава, че Земята е безкрайна. Пътуващият просто ще се върне на мястото, откъдето е започнал пътуването си.
На повърхността на хиперсферата
По същия начин скитник, който преодолява Вселената на Айнщайн на звезден кораб, може да се върне обратно на Земята. Само този път скитникът ще се движи не по двуизмерната повърхност на сферата, а по триизмерната повърхност на хиперсферата. Това означава, че Вселената има краен обем, а оттам и краен брой звезди и маса. Вселената обаче няма граници или някакъв център.
Айнщайн стига до такива заключения, като свързва пространството, времето и гравитацията в известната си теория. Преди него тези понятия се считаха за отделни, поради което пространството на Вселената беше чисто евклидово. Айнщайн доказа, че самата гравитация е кривина на пространството -време. Това коренно промени ранните представи за природата на Вселената, основани на класическата нютонова механика и евклидовата геометрия.
Разширяване на Вселената
Дори самият откривател на "новата Вселена" не беше чужд на заблудата. Въпреки че Айнщайн ограничава Вселената в космоса, той продължава да я счита за статична. Според неговия модел Вселената е била и остава вечна, а размерът й винаги остава същият. През 1922 г. съветският физик Александър Фридман значително разширява този модел. Според неговите изчисления Вселената изобщо не е статична. Той може да се разширява или свива с течение на времето. Прави впечатление, че Фридман стигна до такъв модел, базиран на същата теория на относителността. Той успя да приложи по -правилно тази теория, заобикаляйки космологичната константа.
Алберт Айнщайн не прие веднага това „изменение“. Споменатото по -рано откритие на Хъбъл дойде на помощ на този нов модел. Разсейването на галактики безспорно доказа факта на разширяването на Вселената. Така че Айнщайн трябваше да признае грешката си. Сега Вселената имаше определена възраст, която строго зависи от константата на Хъбъл, която характеризира скоростта на нейното разширяване.
По -нататъшно развитие на космологията
Докато учените се опитваха да разрешат този въпрос, бяха открити много други важни компоненти на Вселената и бяха разработени различни нейни модели. Така през 1948 г. Георги Гамов въвежда хипотезата „за гореща Вселена“, която по -късно ще се превърне в теорията за големия взрив. Откритието през 1965 г. потвърждава предположенията му. Сега астрономите можеха да наблюдават светлината, слязла от момента, в който Вселената стана прозрачна.
Тъмната материя, предсказана през 1932 г. от Фриц Цвики, е потвърдена през 1975 г. Тъмната материя всъщност обяснява самото съществуване на галактики, галактически купове и самата Вселена като цяло. Така учените научиха, че по -голямата част от масата на Вселената е напълно невидима.
Накрая, през 1998 г., по време на изследване на разстоянието до, беше открито, че Вселената се разширява с ускорение. Следващият поврат в науката даде началото на съвременното разбиране за природата на Вселената. Космологичният коефициент, въведен от Айнщайн и опроверган от Фридман, отново намери своето място в модела на Вселената. Наличието на космологичен коефициент (космологична константа) обяснява ускореното му разширяване. За да се обясни наличието на космологичната константа, беше въведено понятието - хипотетично поле, съдържащо по -голямата част от масата на Вселената.
Настоящото разбиране за размера на наблюдаваната Вселена
Настоящият модел на Вселената се нарича още ΛCDM модел. Буквата "Λ" означава наличието на космологична константа, която обяснява ускореното разширяване на Вселената. "CDM" означава, че Вселената е изпълнена със студена тъмна материя. Последните проучвания показват, че константата на Хъбъл е около 71 (km / s) / Mpc, което съответства на възрастта на Вселената 13,75 милиарда години. Познавайки възрастта на Вселената, човек може да прецени размера на нейната наблюдавана площ.
Според теорията на относителността информацията за всеки обект не може да достигне до наблюдателя със скорост, по -голяма от скоростта на светлината (299792458 m / s). Оказва се, че наблюдателят вижда не просто обект, а неговото минало. Колкото по -далеч е обектът от него, толкова по -далечно минало изглежда. Например, гледайки Луната, виждаме какво е било преди малко повече от секунда, Слънцето преди повече от осем минути, най -близките звезди - години, галактики - преди милиони години и т.н. В стационарния модел на Айнщайн Вселената няма възрастова граница, което означава, че наблюдаваният й регион също е неограничен. Наблюдателят, въоръжен с все по -модерни астрономически инструменти, ще наблюдава все по -далечни и древни обекти.
Имаме различна картина със съвременния модел на Вселената. Според нея Вселената има възраст и следователно граница на наблюдение. Тоест от момента на раждането на Вселената нито един фотон не би имал време да измине разстояние, по -голямо от 13,75 милиарда светлинни години. Оказва се, че можем да заявим, че наблюдаваната Вселена е ограничена от наблюдателя от сферична област с радиус 13,75 милиарда светлинни години. Това обаче не е съвсем вярно. Не забравяйте за разширяването на пространството на Вселената. Докато фотонът не достигне наблюдателя, обектът, който го излъчва, ще бъде на 45,7 милиарда св. От нас. години. Този размер е хоризонтът на частиците и е границата на наблюдаваната Вселена.
Над хоризонта
И така, размерът на наблюдаваната Вселена е разделен на два типа. Видим размер, наричан още радиус на Хъбъл (13,75 милиарда светлинни години). И реалният размер, наречен хоризонт на частиците (45,7 милиарда светлинни години). По принцип и двата хоризонта изобщо не характеризират реалния размер на Вселената. Първо, те зависят от положението на наблюдателя в космоса. Второ, те се променят с течение на времето. В случая на ΛCDM модела, хоризонтът на частиците се разширява със скорост по -голяма от хоризонта на Хъбъл. На въпроса дали тази тенденция ще се промени в бъдеще, съвременната наука не дава отговор. Но ако приемем, че Вселената ще продължи да се разширява с ускорение, тогава всички тези обекти, които виждаме сега, рано или късно, ще изчезнат от нашето „зрително поле“.
В момента най -отдалечената светлина, наблюдавана от астрономите, е микровълновото фоново излъчване. Вглеждайки се в нея, учените виждат Вселената такава, каквато е била 380 хиляди години след Големия взрив. В този момент Вселената се е охладила толкова много, че е успяла да излъчва безплатни фотони, които днес се улавят с помощта на радиотелескопи. В онези дни във Вселената нямаше звезди или галактики, а само непрекъснат облак от водород, хелий и незначително количество други елементи. От нехомогенностите, наблюдавани в този облак, впоследствие ще се образуват галактически купове. Оказва се, че точно тези обекти, които се образуват от неоднородностите на реликтовото излъчване, се намират най -близо до хоризонта на частиците.
Истински граници
Дали Вселената има истински, незабележими граници, все още е обект на псевдонаучни предположения. По един или друг начин всички се сближават в безкрайността на Вселената, но те интерпретират тази безкрайност по напълно различни начини. Някои смятат Вселената за многоизмерна, където нашата „локална“ триизмерна Вселена е само един от нейните слоеве. Други казват, че Вселената е фрактална - което означава, че нашата локална вселена може да се окаже частица от друга. Не забравяйте за различните модели на Мултивселената с нейните затворени, отворени, паралелни Вселени, червееви дупки. И има много, много различни версии, чийто брой е ограничен само от човешкото въображение.
Но ако включим студен реализъм или просто се отдалечим от всички тези хипотези, тогава можем да приемем, че нашата Вселена е безкрайно хомогенно хранилище на всички звезди и галактики. Нещо повече, във всяка много отдалечена точка, било то милиарди гигапарсеци от нас, всички условия ще бъдат абсолютно еднакви. В този момент ще има абсолютно същия хоризонт от частици и сферата на Хъбъл със същата реликтова радиация на ръба. Наоколо ще има същите звезди и галактики. Интересното е, че това не противоречи на разширяването на Вселената. В края на краищата не само Вселената се разширява, но и самото й пространство. Фактът, че в момента на големия взрив Вселената възникна от една точка, само казва, че безкрайно малките (практически нулеви) измерения, които тогава бяха, сега се превърнаха в невъобразимо големи. В бъдеще ще използваме тази конкретна хипотеза, за да разберем ясно мащаба на наблюдаваната Вселена.
Визуално представяне
Различни източници предоставят всякакви визуални модели, които позволяват на хората да разберат мащаба на Вселената. Не е достатъчно обаче да осъзнаем колко голям е Космосът. Важно е да се разбере как всъщност се проявяват понятия като хоризонта на Хъбъл и хоризонта на частиците. За да направите това, нека си представим нашия модел стъпка по стъпка.
Нека забравим, че съвременната наука не знае за „чуждия“ регион на Вселената. Като отхвърлим версиите за мултивселената, фракталната Вселена и другите й "разновидности", представете си, че тя е просто безкрайна. Както бе отбелязано по -рано, това не противоречи на разширяването на нейното пространство. Разбира се, ще вземем предвид факта, че неговата сфера на Хъбъл и сферата на частиците са съответно равни на 13,75 и 45,7 милиарда светлинни години.
Мащабът на Вселената
Натиснете бутона СТАРТ и открийте нов, непознат свят!
Като начало, нека се опитаме да осъзнаем колко голям е универсалният мащаб. Ако сте обиколили нашата планета, тогава можете да си представите колко голяма е Земята за нас. Сега нека си представим нашата планета като зърно от елда, която обикаля около диня-Слънце, половината от размера на футболно игрище. В този случай орбитата на Нептун ще съответства на размера на малък град, регионът - на Луната, районът на границата на влиянието на Слънцето - на Марс. Оказва се, че нашата Слънчева система е толкова по -голяма от Земята, колкото Марс е по -голям от елдата! Но това е само началото.
Сега нека си представим, че тази елда ще бъде нашата система, чийто размер е приблизително равен на един парсек. Тогава Млечният път ще бъде с размерите на два футболни стадиона. Дори това обаче няма да ни бъде достатъчно. Ще трябва да намалим Млечния път до сантиметър. Това ще прилича донякъде на пяна за кафе, увита във водовъртеж в средата на черно-кафеното междугалактическо пространство. На двадесет сантиметра от него има същата спирална „троха“ - мъглявината Андромеда. Около тях ще има рояк от малки галактики от нашия Местен клъстер. Очевидният размер на нашата Вселена ще бъде 9,2 километра. Стигнахме до разбиране за универсалните измерения.
Вътре в универсалния балон
Не е достатъчно обаче да разберем самия мащаб. Важно е да се разбере динамиката на Вселената. Нека си представим себе си като гиганти, за които Млечният път има сантиметров диаметър. Както бе отбелязано току -що, ще се озовем в топка с радиус 4,57 и диаметър 9,24 километра. Представете си, че можем да се движим в тази сфера, да пътуваме, преодолявайки цели мегапарсеци за секунда. Какво ще видим, ако нашата Вселена е безкрайна?
Разбира се, пред нас ще има безкраен брой всякакви галактики. Елипсовидна, спирална, неправилна. Някои области ще гъмжат от тях, други ще бъдат празни. Основната характеристика ще бъде, че визуално всички те ще бъдат неподвижни, докато ние сме неподвижни. Но щом направим крачка, самите галактики ще започнат да се движат. Например, ако успеем да различим микроскопичната Слънчева система в сантиметровия Млечен път, ще можем да наблюдаваме нейното развитие. Като се отдалечим на 600 метра от нашата галактика, ще видим протозвездата Слънце и протопланетния диск по време на формирането. Приближавайки се, ще видим как се появява Земята, възниква живот и се появява човек. По същия начин ще видим как галактиките мутират и се движат, докато се отдалечаваме или приближаваме към тях.
Следователно, колкото по -далечни галактики изглеждаме, толкова по -древни ще бъдат те за нас. Така че най -отдалечените галактики ще бъдат разположени на повече от 1300 метра от нас, а на завоя на 1380 метра ще видим реликтовата радиация. Вярно е, че това разстояние ще бъде въображаемо за нас. С приближаването на реликтовата радиация обаче ще видим интересна картина. Естествено, ще наблюдаваме как галактиките ще се образуват и развиват от първоначалния облак водород. Когато достигнем една от тези образувани галактики, ще разберем, че изобщо сме преодолели не 1,375 километра, а всичките 4,57.
Намаляване на мащаба
В резултат на това ще увеличим още повече размера си. Сега можем да поставим цели кухини и стени в юмрука. Така се оказваме в един доста малък балон, от който е невъзможно да излезем. Не само, че разстоянието до обекти на ръба на балона се увеличава с приближаването им, но самият ръб ще се движи безкрайно. Това е цялата точка на размера на наблюдаваната Вселена.
Без значение колко голяма е Вселената, за наблюдателя тя винаги ще остане ограничен балон. Наблюдателят винаги ще бъде в центъра на този балон, всъщност той е неговият център. Опитвайки се да стигне до всеки обект на ръба на балона, наблюдателят ще измести центъра му. С приближаването до обекта този обект ще се движи все по -далеч от ръба на балона и в същото време ще се променя. Например, от безформен водороден облак той ще се превърне в пълноценна галактика или по-нататък в галактически клъстер. В допълнение, пътят към този обект ще се увеличава с приближаването му, тъй като самото околно пространство ще се промени. След като стигнем до този обект, ще го преместим само от ръба на балона до центъра му. На ръба на Вселената реликтовата радиация също ще трепти.
Ако приемем, че Вселената ще продължи да се разширява с ускорени темпове, а след това ще бъде в центъра на балона и ще навърта времето за милиарди, трилиони и дори по -високи порядъци години напред, ще забележим още по -интересна картина. Въпреки че нашият балон също ще нарасне, неговите мутиращи компоненти ще се отдалечат от нас още по -бързо, оставяйки ръба на този балон, докато всяка частица от Вселената се скита в самотния си балон, без да може да взаимодейства с други частици.
Така че съвременната наука няма информация за това какви са реалните измерения на Вселената и дали тя има граници. Но със сигурност знаем, че наблюдаваната Вселена има видима и истинска граница, наречена съответно радиус на Хъбъл (13,75 милиарда светлинни години) и радиус на частиците (45,7 милиарда светлинни години). Тези граници са напълно зависими от положението на наблюдателя в пространството и се разширяват с течение на времето. Ако радиусът на Хъбъл се разширява стриктно със скоростта на светлината, тогава разширяването на хоризонта на частиците се ускорява. Въпросът дали ускорението му на хоризонта на частиците ще продължи по -нататък и ще премине към компресия остава отворен.
Имаше моменти, когато светът на хората беше ограничен до повърхността на Земята, разположена под краката им. С развитието на технологиите човечеството разшири хоризонтите си. Сега хората се замислят дали нашият свят има граници и какъв е мащабът на Вселената? Всъщност нито един човек не може да си представи истинския му размер. Защото нямаме подходящи ориентири. Дори професионалните астрономи рисуват за себе си (поне с въображение) модели, които се намаляват многократно. От съществено значение е точно да се съпоставят размерите, които имат обектите на Вселената. И когато решават математически задачи, те като цяло са маловажни, защото се оказват просто числа, с които астрономът оперира.
За структурата на Слънчевата система
За да говорите за мащабите на Вселената, първо трябва да разберете какво е най -близко до нас. Първо, има звезда, наречена Слънце. Второ, планетите, които обикалят около него. В допълнение към тях има и спътници, които се движат около някои И не забравяйте за
Планетите в този списък отдавна представляват интерес за хората, тъй като са най -достъпни за наблюдение. От тяхното изследване започва да се развива науката за устройството на Вселената - астрономията. Звездата е призната за център на Слънчевата система. Тя е и най -големият й обект. В сравнение със Земята, Слънцето е милион пъти по -голямо по обем. Изглежда само сравнително малък, тъй като е много далеч от нашата планета.
Всички планети на Слънчевата система са разделени на три групи:
- Земни. Тя включва планети, подобни на Земята по външен вид. Например това са Меркурий, Венера и Марс.
- Гигантски обекти. Те са много по -големи от първата група. Освен това те съдържат много газове, поради което се наричат още газ. Това включва Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
- Планети джуджета. Всъщност те са големи астероиди. Доскоро една от тях беше включена в състава на основните планети - това е Плутон.
Планетите "не излитат" от Слънцето поради силата на гравитацията. И те не могат да паднат върху звездата поради високите скорости. Обектите наистина са много "пъргави". Например скоростта на Земята е приблизително 30 километра в секунда.
Как да сравним размерите на обектите в Слънчевата система?
Преди да се опитате да си представите мащаба на Вселената, си струва да разберете Слънцето и планетите. В крайна сметка те също могат да бъдат трудни за корелация помежду си. Най -често условният размер на огнена звезда се идентифицира с билярдна топка, чийто диаметър е 7 см. Трябва да се отбележи, че в действителност тя достига около 1400 хиляди км. В такъв модел „играчка“ първата планета от Слънцето (Меркурий) е на разстояние 2 метра 80 сантиметра. В този случай земната топка ще има диаметър само половин милиметър. Намира се на разстояние 7,6 метра от звездата. Разстоянието до Юпитер в тази скала ще бъде 40 м, а до Плутон - 300.
Ако говорим за обекти, които са извън Слънчевата система, тогава най -близката звезда е Проксима Кентавър. Той ще бъде премахнат толкова много, че това опростяване е твърде малко. И това въпреки факта, че се намира в Галактиката. Какво можем да кажем за мащабите на Вселената. Както можете да видите, той е практически неограничен. Винаги искам да знам как са свързани Земята и Вселената. И след като получи отговора, е трудно да се повярва, че нашата планета и дори Галактиката са незначителна част от огромния свят.
Какви единици се използват за измерване на разстояния в космоса?
Сантиметър, метър и дори километър - всички тези стойности вече са незначителни в Слънчевата система. Какво можем да кажем за Вселената. За да се посочи разстоянието в галактиката, се използва количество, наречено светлинна година. Това е времето, необходимо на светлината да се премести за една година. Припомнете си, че една светлинна секунда е равна на почти 300 хиляди км. Следователно, когато се преобразува в обичайните километри, светлинна година се оказва приблизително равна на 10 хиляди милиарда. Невъзможно е да си го представим, следователно мащабите на Вселената са невъобразими за човек. Ако трябва да посочите разстоянието между съседните галактики, светлинната година е недостатъчна. Необходима е още по -голяма стойност. Оказа се парсек, който е 3,26 светлинни години.
Как работи Galaxy?
Това е гигантска формация от звезди и мъглявини. Малка част от тях могат да се видят всяка нощ в небето. Структурата на нашата галактика е много сложна. Може да се счита за силно компресиран елипсоид на революцията. Освен това екваториалната част и центърът се различават от него. Екваторът на Галактиката е съставен предимно от газообразни мъглявини и горещи масивни звезди. В Млечния път тази част се намира в централния й район.
Слънчевата система не прави изключение от правилото. Той също се намира близо до екватора на Галактиката. Между другото, повечето звезди образуват огромен диск, чийто диаметър е 100 хиляди, а дебелината е 1500. Ако се върнем към мащаба, използван за представяне на Слънчевата система, тогава размерът на Галактиката ще стане пропорционален.Това е невероятна цифра. Следователно Слънцето и Земята се оказват трохи в Галактиката.
Какви обекти съществуват във Вселената?
Нека изброим най -основните:
- Звездите са масивни самосветящи се топки. Те възникват от среда, състояща се от смес от прах и газове. Повечето от тях са водород и хелий.
- Фоново излъчване. Те са тези, които се разпространяват в космоса. Температурата му е 270 градуса по Целзий. Освен това тази радиация е еднаква във всички посоки. Това свойство се нарича изотропия. Освен това с него са свързани някои мистерии на Вселената. Например стана ясно, че е възникнала по времето на големия взрив. Тоест тя съществува от самото начало на съществуването на Вселената. Той също така потвърждава идеята, че се разширява еднакво във всички посоки. Нещо повече, това твърдение е вярно не само за настоящето. Така беше в самото начало.
- Тоест скритата маса. Това са обектите на Вселената, които не могат да бъдат изследвани чрез пряко наблюдение. С други думи, те не излъчват електромагнитни вълни. Но те имат гравитационен ефект върху други тела.
- Черни дупки. Те не са добре разбрани, но много добре известни. Това се случи поради масовото описание на такива обекти във фантастични произведения. Всъщност черна дупка е тяло, от което електромагнитното излъчване не може да се разпространява поради факта, че втората космическа скорост върху него е равна. Струва си да си припомним, че това е втората космическа скорост, която трябва да бъде предадена на обекта, за да да напусне космическия обект.
Освен това във Вселената има квазари и пулсари.
Загадъчна вселена
Пълно е с това, което все още не е напълно открито, не е проучено. А откритото често повдига нови въпроси и свързани загадки за Вселената. Те включват дори добре известната теория за "Големия взрив". Всъщност това е само условно учение, тъй като човечеството може само да гадае как се е случило.
Втората загадка е ерата на Вселената. Тя може да бъде преброена приблизително по вече споменатото реликтово излъчване, наблюдение на кълбовидни купове и други обекти. Учените днес са единодушни, че Вселената е приблизително на 13,7 милиарда години. Друга загадка - ако животът е на други планети? В края на краищата не само в Слънчевата система възникнаха подходящи условия и се появи Земята. И Вселената най -вероятно е изпълнена с подобни образувания.
Един?
И какво е извън Вселената? Какво има там, където човешкото око не е проникнало? Има ли нещо в чужбина? Ако е така, колко вселени има? Това са въпроси, на които учените все още не са намерили отговор. Нашият свят е като кутия с изненади. Някога изглеждаше, че се състои само от Земята и Слънцето, с малък брой звезди на небето. Тогава мирогледът се разшири. Съответно границите се разшириха. Не е изненадващо, че много светли умове отдавна са стигнали до извода, че Вселената е само част от още по -голямо същество.
