Od molekula do univerzuma, igra. Veličina naše zemlje prema razmjeru svemira. Udaljenost između naše Zemlje i Mjeseca

Uporedne veličine objekata u svemiru (fotografija)

1. Ovo je Zemlja! Živimo ovdje. Na prvi pogled izgleda jako veliko. Ali, zapravo, u poređenju sa nekim objektima u svemiru, naša planeta je zanemariva. Sljedeće fotografije pomoći će vam da barem grubo zamislite nešto što vam jednostavno ne stane u glavu.

2. Položaj planete Zemlje u Sunčevom sistemu.

3. Povećana udaljenost između Zemlje i Mjeseca. Ne izgleda predaleko, zar ne?

4. Unutar ove udaljenosti, sve planete našeg Sunčevog sistema mogu se postaviti, lijepo i uredno.

5. Ova mala zelena pjega je kontinent Sjeverne Amerike, na planeti Jupiter. Može se zamisliti koliko je Jupiter veći od Zemlje.

6. I ova fotografija daje ideju o veličini planete Zemlje (odnosno šest naših planeta) u poređenju sa Saturnom.

7. Ovako bi izgledali Saturnovi prstenovi da su oko Zemlje. Ljepota!

8. Stotine kometa lete između planeta Sunčevog sistema. Ovako izgleda kometa Churyumov - Gerasimenko, na koju je sonda Philae sletjela u jesen 2014. godine, u poređenju sa Los Angelesom.

9. Ali svi objekti u Sunčevom sistemu su beznačajno mali u poređenju sa našim Suncem.

10. Ovako naša planeta izgleda s Mjesečeve površine.

11. Ovako naša planeta izgleda sa površine Marsa.

12. A ovo smo mi sa Saturna.

13. Ako letite do granice Sunčevog sistema, vidjet ćete našu planetu ovako.

14. Vratimo se malo unatrag. Ovo je veličina Zemlje u poređenju sa veličinom našeg Sunca. Impresivno, zar ne?

15. A ovo je naše Sunce sa površine Marsa.

16. Ali naše Sunce je samo jedna od zvijezda u Univerzumu. Njihov broj je veći od zrna pijeska na bilo kojoj plaži na Zemlji.

17. To znači da postoje zvijezde mnogo veće od našeg Sunca. Pogledajte samo koliko je Sunce sićušno u poređenju sa najvećom poznatom zvijezdom do sada, VY, u sazviježđu Canis Major.

18. Ali nijedna zvijezda ne može mjeriti veličinu naše galaksije Mliječni put. Ako smanjimo naše Sunce na veličinu bijelog krvnog zrnca i smanjimo cijelu Galaksiju za isti faktor, tada će Mliječni put biti veličine Rusije.

19. Naša galaksija Mliječni put je ogromna. Živimo negdje ovdje.

20. Nažalost, svi objekti koje noću možemo vidjeti golim okom na nebu smješteni su u ovaj žuti krug.

21. Ali Mliječni put je daleko od najveće galaksije u univerzumu. Ovo je Mliječni put u poređenju sa Galaki IC 1011, koja je 350 miliona svjetlosnih godina udaljena od Zemlje.

22. Ali to nije sve. Ova slika sa teleskopa Hubble fotografisala je hiljade i hiljade galaksija, od kojih svaka sadrži milione zvezda sa sopstvenim planetama.

23. Na primjer, jedna od galaksija na fotografiji, UDF 423. Ova galaksija je deset milijardi svjetlosnih godina udaljena od Zemlje. Kada pogledate ovu fotografiju, gledate milijarde godina unazad.

24. Ovaj tamni komad noćnog neba izgleda potpuno prazan. No, kad se zumira, ispada da sadrži tisuće galaksija s milijardama zvijezda.

25. A ovo je veličina crne rupe u odnosu na veličinu Zemljine orbite i orbite planete Neptun.

Jedan takav crni ponor lako može usisati cijeli solarni sistem.

Danas ćemo govoriti o činjenici da je Zemlja mala i o veličini drugih ogromnih nebeskih tijela u svemiru. Koje su dimenzije Zemlje u poređenju sa drugim planetama i zvijezdama Univerzuma.

Zapravo, naša planeta je vrlo, vrlo mala ... u usporedbi s mnogim drugim nebeskim tijelima, pa čak i u usporedbi sa istim Suncem, Zemlja je grašak (sto puta manji u radijusu i 333 hiljade puta u masi), i tamo su zvijezde u vremenima, stotinama, hiljadama (!!) puta većim od Sunca ... Općenito, mi ljudi, a posebno svako od nas, mikroskopski smo tragovi postojanja u ovom Univerzumu, atomi nevidljivi očima bića koja bi mogla žive na ogromnim zvijezdama (teoretski, ali možda i praktično).

Razmišljanja iz filma na temu: Čini nam se da je Zemlja velika, to je tako - za nas, pošto smo i sami mali, a naša tjelesna masa je zanemarljiva u poređenju sa razmjerom Univerzuma, neki nikada nisu ni bili u inostranstvu i ne napuštaju većinu svog života granice kuće, sobe, a o Univerzumu ne znaju gotovo ništa. I mravi misle da je njihov mravinjak ogroman, ali mi ćemo mrava zgaziti i nećemo ga ni primijetiti. Kad bismo imali moć smanjiti Sunce na veličinu leukocita i proporcionalno smanjiti Mliječni put, to bi bilo jednako razmjeru Rusije. Osim Mliječnog puta, postoje hiljade ili čak milioni i milijarde galaksija ... To se ne može uklopiti u svijest ljudi.

Svake godine astronomi otkrivaju hiljade (i više) novih zvijezda, planeta, nebeskih tijela. Svemir je neistraženo područje, i koliko će još galaksija, zvjezdanih, planetarnih sistema biti otkriveno, a sasvim je moguće da postoji mnogo sličnih solarnih sistema sa teoretski postojećim životom. O veličini svih nebeskih tijela možemo suditi samo približno, a broj galaksija, sistema, nebeskih tijela u Univerzumu je nepoznat. Međutim, na osnovu poznatih podataka, Zemlja nije najmanji objekat, ali daleko od najvećeg, postoje zvijezde i planete stotine, hiljade puta veće!!

Najveći objekat, odnosno nebesko telo, u Univerzumu nije definisan, pošto su ljudske mogućnosti ograničene, uz pomoć satelita, teleskopa možemo videti samo mali deo Univerzuma, a šta se tamo nalazi, u nepoznate udaljenosti i izvan horizonta, ne znamo... možda čak i veća nebeska tijela od onih koje su otkrili ljudi.

Dakle, u Sunčevom sistemu, najveći objekat je sunce! Njegov radijus je 1.392.000 km, slijede Jupiter - 139.822 km, Saturn - 116.464 km, Uran - 50.724 km, Neptun - 49.244 km, Zemlja - 12.742,0 km, Venera - 12.103,6 km, Mars - 6780.0 km itd.

Nekoliko desetina velikih objekata - planeta, satelita, zvijezda i nekoliko stotina malih, samo su s otvorenog prostora, a nema otvorenih.

Polumjer Sunca je veći od Zemlje - više od 100 puta, mase 333 hiljade puta. Ovo su vage.

Zemlja je šesti po veličini objekt u Sunčevom sistemu, vrlo blizu razmjera Zemljine Venere, a Mars je upola manji.

Zemlja je općenito grašak u usporedbi sa Suncem. A sve ostale planete, manje, praktično su prašina za Sunce ...

Međutim, Sunce nas grije bez obzira na veličinu i našu planetu. Jeste li znali, zamislite, hodajući nogama po smrtnom tlu, da je naša planeta skoro tačka u poređenju sa Suncem? I shodno tome - mi smo na tome - mikroskopski mikroorganizmi ...

Međutim, ljudi imaju mnogo hitnih problema, a ponekad nema vremena gledati ispod zemlje pod nogama.

Jupiter je 10 puta veći od Zemlje, to je peta planeta u udaljenosti od Sunca (klasifikovana kao gasni gigant zajedno sa Saturnom, Uranom, Neptunom).

Zemlja je nakon plinskih divova prvi najveći objekt nakon Sunca u Sunčevom sistemu, zatim tu su i ostale zemaljske planete, Merkur nakon mjeseca Saturna i Jupitera.

Zemaljske planete - Merkur, Zemlja, Venera, Mars - planete koje se nalaze u unutrašnjem području Sunčevog sistema.

Pluton je otprilike jedan i pol puta manji od Mjeseca, danas je rangiran među patuljastim planetama, deseto je nebesko tijelo u Sunčevom sistemu nakon 8 planeta, a Eris (patuljasta planeta približno veličine po veličini Plutona), sastoji se od led i kamenje, poput Južne Amerike, male planete, međutim, ona je također većih razmjera u odnosu na Zemlju sa Suncem, Zemlja je još uvijek dva puta manja u proporcijama.

Na primjer, Ganimed - satelit Jupitera, Titan - satelit Saturna - samo je 1,5 hiljada km manji od Marsa i više od Plutona i velikih patuljastih planeta. Nedavno je otkriveno mnogo patuljastih planeta i satelita, pa čak i zvijezda - čak i više, više od nekoliko miliona, pa čak i milijardi.

U Sunčevom sistemu postoji nekoliko desetina objekata koji su nešto manji od Zemlje i upola manji od Zemlje, a ima nekoliko stotina onih koji su nešto manji. Možete li zamisliti koliko mušica ima oko naše planete? Međutim, reći "leti oko naše planete" je netačno, jer po pravilu svaka planeta ima neko relativno fiksno mjesto u Sunčevom sistemu.

A ako neki asteroid leti prema Zemlji, onda je čak moguće izračunati njegovu približnu putanju, brzinu leta, vrijeme približavanja Zemlji, a uz pomoć određenih tehnologija, uređaja (kao što je poraz asteroida uz pomoć super-moćnog atomskog oružja kako bi se uništio dio meteorita i kako posljedična promjena brzine i putanje leta) mijenja smjer leta ako je planeta u opasnosti.

Međutim, ovo je teorija, u praksi se takve mjere još uvijek nisu primjenjivale, ali su zabilježeni slučajevi neočekivanog pada nebeskih tijela na Zemlju - na primjer, u slučaju istog Čeljabinskog meteorita.

U našim mislima, Sunce je sjajna kugla na nebu, u apstrakciji je to neka vrsta tvari za koju znamo iz satelitskih snimaka, zapažanja i eksperimenata naučnika. Međutim, sve što vidimo vlastitim očima je svijetla lopta na nebu koja nestaje noću. Ako usporedimo veličine sunca i zemlje, onda je to poput auta igračke i ogromnog džipa, džip će smrviti automobil, a da i ne primijeti. Slično, Sunce bi, da ima barem malo agresivnije karakteristike i nerealnu sposobnost kretanja, progutalo sve na svom putu, uključujući i Zemlju. Inače, jedna od teorija o smrti planete u budućnosti kaže da će Sunce progutati Zemlju.

Navikli smo, živimo u ograničenom svijetu, da vjerujemo samo onome što vidimo i uzimamo zdravo za gotovo samo ono što nam je pod nogama, a Sunce doživljavamo upravo kao loptu na nebu koja živi za nas kako bi osvijetlila put običnim smrtnicima , grije nas, daje energiju za nas, općenito, koristimo Sunce maksimalno, a pomisao da ova sjajna zvijezda nosi potencijalnu opasnost čini se smiješnom. I samo nekoliko ljudi će ozbiljno pomisliti da postoje druge galaksije u kojima nebeskih objekata ima više od onih u Sunčevom sistemu stotine, a ponekad i hiljade puta.

Ljudi jednostavno ne razumiju u mislima koja je brzina svjetlosti, kako se nebeska tijela kreću u Univerzumu, to nisu formati ljudske svijesti...

Razgovarali smo o veličini nebeskih tela unutar Sunčevog sistema, o veličini velikih planeta, rekli da je Zemlja 6. najveći objekat u Sunčevom sistemu i da je Zemlja sto puta manja od Sunca (prečnika), i 333 hiljade puta u masi, međutim, u svemiru postoje nebeska tijela MNOGO veća od Sunca. I ako se poređenje Sunca i Zemlje nije uklapalo u um običnih smrtnika, onda činjenica da postoje zvijezde u usporedbi s kojima je Sunce lopta - još više se ne uklapa u nas.

Međutim, kako dokazuju istraživanja naučnika, jeste. I to je činjenica, zasnovana na podacima do kojih su došli astronomi. Postoje i drugi zvjezdani sistemi u kojima život planeta postoji poput našeg, Sunčevog. Pod "životom planeta" se ne misli na zemaljski život sa ljudima ili drugim stvorenjima, već na postojanje planeta u ovom sistemu. Dakle, na pitanje života u svemiru – svake godine, svakog dana, naučnici dolaze do zaključka da je život na drugim planetama sve mogućniji, ali to ostaje samo nagađanje. U Sunčevom sistemu, Mars je jedina planeta bliska zemaljskim uslovima po uslovima, ali planete drugih zvezdanih sistema nisu u potpunosti istražene.

Na primjer:

“Vjeruje se da su planete slične Zemlji najpovoljnije za nastanak života, pa njihova potraga privlači veliku pažnju javnosti. Tako su u decembru 2005. naučnici sa Instituta za svemirske nauke (Pasadena, Kalifornija) izvijestili o otkriću zvijezde nalik suncu oko koje se navodno formiraju stjenovite planete.

Kasnije su otkriveni planeti koji su samo nekoliko puta masivniji od Zemlje i vjerovatno bi trebali imati čvrstu površinu.

Super-Zemlje su primjer zemaljskih egzoplaneta. Od juna 2012. pronađeno je više od 50 super-zemlja."

Ove super-zemlje su potencijalni nosioci života u Univerzumu. Iako je ovo pitanje, budući da je glavni kriterij za klasu takvih planeta više od 1 puta veća od mase Zemlje, međutim, sve otkrivene planete kruže oko zvijezda sa manje toplinskog zračenja u odnosu na Sunce, obično bijele, crvene i narandžasti patuljci.

Prva super-zemlja otkrivena u nastanjivoj zoni 2007. godine je planeta Gliese 581 c u blizini zvijezde Gliese 581, planeta je imala masu od oko 5 masi Zemlje, “uklonjenu sa svoje zvijezde za 0,073 AJ. Odnosno, nalazi se u području "životne zone" zvijezde Gliese 581 ". Kasnije je u blizini ove zvijezde otkriven niz planeta, a danas se nazivaju planetarnim sistemom, a sama zvijezda ima nisku svjetlost, nekoliko desetina puta manju od Sunca. Bilo je to jedno od najsenzacionalnijih otkrića u astronomiji.

Međutim, vratimo se na temu velikih zvijezda.

Ispod su fotografije najvećih objekata u Sunčevom sistemu i zvijezda u poređenju sa Suncem, a zatim i sa posljednjom zvijezdom na prethodnoj fotografiji.

Merkur< Марс < Венера < Земля;

zemlja< Нептун < Уран < Сатурн < Юпитер;

Jupiter< < Солнце < Сириус;

Sirius< Поллукс < Арктур < Альдебаран;

Aldebaran< Ригель < Антарес < Бетельгейзе;

Betelgeuse< Мю Цефея < < VY Большого Пса

I na ovoj listi još uvijek postoje najmanje zvijezde i planete (zaista velika na ovoj listi, možda samo zvijezda VY Canis Major) .. Najveća se čak ne može ni porediti sa Suncem, jer će Sunce jednostavno nije vidljivo.

Ekvatorijalni radijus Sunca, 695.700 km, koristi se kao jedinica za mjerenje polumjera zvijezde.

Na primjer, zvijezda VV Cephei 10 je puta veća od Sunca, a između Sunca i Jupitera, Wolf 359 se smatra najvećom zvijezdom (jedna zvijezda u sazviježđu Lava, slab crveni patuljak).

VV Cepheus (ne miješati se sa istoimenom zvijezdom s "prefiksom" A) - “Pomračna binarna zvijezda tipa Algol u sazviježđu Cefej, oko 5.000 svjetlosnih godina od Zemlje. Komponenta A je sedma radijalna zvijezda poznata nauci 2015. godine i druga po veličini zvijezda u galaksiji Mliječni put (nakon VY Canis Major). "

Kapela (α Aur / α Auriga / Alpha Auriga) je najsjajnija zvezda u sazvežđu Auriga, šesta najsjajnija zvezda na nebu i treća najsjajnija zvezda na nebu severne hemisfere.

Kapela je 12,2 puta veća od radijusa Sunca.

Polumjernica je 30 puta veća od radijusa Sunca. Zvijezda u sazviježđu Mala Medvidica, smještena u blizini sjevernog pola svijeta, superdžin spektralnog tipa F7I.

Zvijezda Y pasa pasa je (!!!) 300 puta veća od Sunca! (to jest, oko 3000 puta je veća od Zemlje), crveni div u sazviježđu Psi pasa, jedna od najhladnijih i najcrvenijih zvijezda. A ovo je daleko od najveće zvijezde.

Na primjer, zvijezda VV Cephei A je radijusa veća od Sunca čak 1050-1900 puta! A zvijezda je vrlo zanimljiva zbog svoje nepostojanosti i "curenja": “Svjetlost je 275.000-575.000 puta veća. Zvijezda ispunjava Rocheov režanj, a njena materija teče do susjednog pratioca. Brzina istjecanja plina doseže 200 km / s. Utvrđeno je da je VV Cefeja A fizička varijabla koja pulsira s periodom od 150 dana. "

Naravno, većina nas neće razumjeti naučne pojmove ako je, ukratko, zvijezda sa žarnom niti, gubi materiju. Njegovu veličinu, snagu, jačinu sjaja jednostavno je nemoguće zamisliti.

Dakle, 5 najvećih zvijezda u svemiru (prepoznate kao one od trenutno poznatih i otkrivenih), u usporedbi s kojima je naše Sunce grašak i komadić prašine:

- VX Strijelac - 1520 puta veći od prečnika Sunca. Supergigant, hipergigant, promjenjiva zvijezda u sazviježđu Strijelac, gubi svoju masu zbog zvjezdanog vjetra.

- Westerland 1-26 - oko 1530-2544 puta više od radijusa Sunca. Crveni supergigant, ili hipergigant, "nalazi se u zvjezdanom jatu Westerland 1 u sazviježđu Oltara".

- Zvijezda WOH G64 iz sazviježđa Doradus, crveni supergigant spektralnog tipa M7.5, nalazi se u susjednoj galaksiji Velikog Magelanovog oblaka. Udaljenost do Sunčevog sistema je približno 163 hiljade sv. godine. Više od radijusa Sunca 1540 puta.

- NML Swan (V1489 Swan) je 1183 - 2775 puta veći od Sunca u radijusu, - "zvijezda, crveni hipergigant, nalazi se u sazviježđu Labud."

- UY Štita je 1516 - 1900 puta veći od radijusa Sunca. Trenutno je najveća zvijezda u Mliječnom putu i u svemiru.

“UY of the Shield je zvijezda (hipergigant) u sazviježđu Shielda. Nalazi se na udaljenosti od 9500 sv. godine (2900 kom) od Sunca.

To je jedna od najvećih i najsjajnijih poznatih zvijezda. Prema naučnicima, radijus UY štita jednak je 1708 solarnih radijusa, prečnik je 2,4 milijarde km (15,9 AJ). Na vrhuncu pulsacija, radijus može doseći 2000 solarnih radijusa. Volumen zvijezde je oko 5 milijardi puta veći od Sunca. "

Iz ove liste vidimo da postoji oko stotinu (90) zvijezda mnogo većih od Sunca (!!!). A postoje i zvijezde na čijoj skali je Sunce zrno, a Zemlja čak nije ni prah, već atom.

Činjenica je da su mjesta na ovoj listi raspoređena po principu tačnosti određivanja parametara, mase, ima otprilike više ogromnih zvijezda od UY Shield-a, ali njihove veličine i drugi parametri nisu pouzdano utvrđeni, međutim, parametri ove zvijezde jednog dana mogu biti dovedeni u pitanje. Jasno je da postoje zvijezde 1000-2000 puta veće od Sunca.

I, možda, neki od njih jesu ili formiraju planetarne sisteme, i ko može garantovati da ne može biti života ... ili ne sada? Nije li bilo ili ih nikada neće biti? Niko ... Premalo znamo o Univerzumu i Svemiru.

Da, pa čak i zvijezde prikazane na slikama - najnovija zvijezda - VY Canis Major - ima radijus jednak 1420 solarnih radijusa, ali zvijezda UY Shield na svom najvećem pulsiranju ima oko 2000 solarnih radijusa, a navodno postoje zvijezde više od 2,5 hiljada solarnih radijusa. Ovakvu skalu je nemoguće zamisliti, to su zaista vanzemaljski formati.

Naravno, zanimljivo je pitanje - pogledajte prvu sliku u članku i posljednje fotografije, na kojima ima mnogo, mnogo zvijezda - kako toliki broj nebeskih tijela koegzistira u Univerzumu sasvim mirno? Nema eksplozija, sudara ovih super -divova, jer nebo, prema onome što nam je vidljivo, vrvi zvijezdama ... U stvari - ovo je samo zaključak običnih smrtnika koji ne razumiju razmjere Univerzuma - vidimo iskrivljenu sliku, ali u stvari ima dovoljno mjesta za sve, a moguće je i da dolazi do eksplozija i sudara, samo to ne dovodi do smrti univerzuma, pa čak ni dijela galaksija, jer udaljenost od zvijezde do zvezda je ogromna.

Da li ste znali da univerzum koji posmatramo ima prilično određene granice? Navikli smo da Univerzum povezujemo sa nečim beskonačnim i neshvatljivim. Međutim, moderna nauka na pitanje "beskonačnosti" Univerzuma nudi potpuno drugačiji odgovor na tako "očigledno" pitanje.

Prema modernim konceptima, veličina posmatranog svemira je približno 45,7 milijardi svjetlosnih godina (ili 14,6 gigaparseka). Ali šta znače ove brojke?

Prvo pitanje koje se postavlja običnom čovjeku je kako svemir uopće ne može biti beskonačan? Čini se nespornim da kontejner svega što postoji oko nas ne bi trebao imati granice. Ako ove granice postoje, koje su one?

Recimo da je astronaut doleteo do granica svemira. Šta će vidjeti pred sobom? Čvrst zid? Protivpožarna barijera? I šta stoji iza toga - praznina? Još jedan univerzum? No, može li praznina ili neki drugi univerzum značiti da smo na granici svemira? Uostalom, to ne znači da ne postoji "ništa". Praznina i drugi univerzum su takođe "nešto". Ali svemir je nešto što sadrži apsolutno sve "nešto".

Dolazimo do apsolutne kontradikcije. Ispostavilo se da bi granica Univerzuma trebala sakriti od nas nešto što ne bi trebalo biti. Ili bi granica Univerzuma trebala ograditi „sve“ od „nečega“, ali i ovo „nešto“ bi trebalo biti dio „svega“. Općenito, potpuni apsurd. Kako onda naučnici mogu tvrditi da ograničavaju veličinu, masu, pa čak i starost našeg svemira? Ove su vrijednosti, iako nezamislivo velike, ipak konačne. Da li se nauka raspravlja sa očiglednim? Da bismo se time pozabavili, prvo pratimo kako su ljudi došli do modernog razumijevanja univerzuma.

Proširivanje granica

Čovjeka je od pamtivijeka zanimalo šta je svijet oko njega. Ne treba navesti primjere tri kita i druge pokušaje starih da objasne svemir. Po pravilu, na kraju se sve svodilo na to da je temelj svega što postoji zemaljski svod. Čak iu antici i srednjem vijeku, kada su astronomi imali opširno znanje o zakonima koji upravljaju kretanjem planeta duž "nepokretne" nebeske sfere, Zemlja je ostala centar Univerzuma.

Naravno, čak je i u staroj Grčkoj bilo onih koji su vjerovali da se Zemlja okreće oko Sunca. Bilo je onih koji su govorili o mnogim svjetovima i beskonačnosti univerzuma. Ali konstruktivno opravdanje za ove teorije pojavilo se tek na prijelomu naučne revolucije.

U 16. stoljeću poljski astronom Nicolaus Copernicus napravio je prvi veliki iskorak u poznavanju svemira. Čvrsto je dokazao da je Zemlja samo jedna od planeta koje kruže oko Sunca. Takav sistem je uvelike pojednostavio objašnjenje tako složenog i zamršenog kretanja planeta u nebeskoj sferi. U slučaju nepokretne Zemlje, astronomi su morali izmisliti sve vrste genijalnih teorija kako bi objasnili ovakvo ponašanje planeta. S druge strane, ako se uzme u obzir da je Zemlja pokretna, objašnjenje za takva zamršena kretanja dolazi prirodno. Tako se nova paradigma zvana "heliocentrizam" ukorijenila u astronomiji.

Many Suns

Međutim, čak i nakon toga, astronomi su nastavili ograničavati svemir na "sferu nepokretnih zvijezda". Sve do 19. vijeka nisu mogli procijeniti udaljenost do zvijezda. Nekoliko vekova, astronomi su uzalud pokušavali da otkriju odstupanja u položaju zvezda u odnosu na Zemljino orbitalno kretanje (godišnje paralakse). Instrumenti tih vremena nisu dozvoljavali tako precizna mjerenja.

Konačno, 1837. godine rusko-njemački astronom Vasilij Struve izmjerio je paralaksu. Ovo je označilo novi korak u razumijevanju razmjera prostora. Sada bi naučnici mogli sa sigurnošću reći da su zvijezde daleke sličnosti sa Suncem. I od sada naše svjetlo nije centar svega, već ravnopravan "stanovnik" beskrajnog zvjezdanog jata.

Astronomi su se još više približili razumijevanju razmjera svemira, jer se pokazalo da su udaljenosti do zvijezda zaista čudovišne. Čak se i veličina orbita planeta činila beznačajnom u poređenju sa ovim. Zatim je bilo potrebno razumjeti kako su zvijezde koncentrisane.

Mnogi Mliječni put

Čuveni filozof Immanuel Kant anticipirao je temelje modernog shvaćanja strukture svemira velikih razmjera još 1755. Pretpostavio je da je Mliječni put ogromno rotirajuće jato zvijezda. Zauzvrat, mnoge od promatranih maglina također su udaljeniji "mliječni putevi" - galaksije. Uprkos tome, sve do 20. veka astronomi su se držali činjenice da su sve magline izvori formiranja zvezda i da su deo Mlečnog puta.

Situacija se promijenila kada su astronomi naučili mjeriti udaljenosti između galaksija pomoću. Apsolutni sjaj zvijezda ovog tipa strogo ovisi o razdoblju njihove promjenjivosti. Uspoređujući njihovu apsolutnu svjetlinu s vidljivom, moguće je s velikom točnošću odrediti udaljenost do njih. Ovu metodu su početkom 20. stoljeća razvili Einar Herzsrung i Harlow Shelpy. Zahvaljujući njemu, sovjetski astronom Ernst Epik je 1922. godine odredio udaljenost do Andromede, za koju se pokazalo da je za red veličine veća od veličine Mliječnog puta.

Edwin Hubble je nastavio Epicov poduhvat. Mjereći sjaj cefeida u drugim galaksijama, izmjerio je udaljenost do njih i uporedio je sa crvenim pomakom u njihovim spektrima. Tako je 1929. godine razvio svoj poznati zakon. Njegovo djelo definitivno je opovrglo uvriježeno mišljenje da je Mliječni put rub svemira. Sada je to bila jedna od mnogih galaksija koje su se nekada smatrale njenim sastavnim dijelom. Kantova hipoteza potvrđena je gotovo dva stoljeća nakon njenog razvoja.

Kasnije, veza između udaljenosti galaksije od posmatrača i brzine njenog udaljavanja od posmatrača, koju je otkrio Hubble, omogućila je sastavljanje kompletne slike strukture svemira velikih razmera. Ispostavilo se da su galaksije samo neznatan dio toga. Povezali su se u klastere, klastere u superklastera. Zauzvrat, superklasteri se savijaju u najveće poznate strukture u svemiru - filamente i zidove. Ove strukture, pored ogromnih superpraznina (), čine strukturu velikih razmera trenutno poznatog Univerzuma.

Prividna beskonačnost

Iz navedenog proizilazi da je u samo nekoliko stoljeća nauka postepeno skočila od geocentrizma do modernog razumijevanja Univerzuma. Međutim, ovo ne daje odgovor zašto ovih dana ograničavamo svemir. Uostalom, do sada se radilo samo o razmerama kosmosa, a ne o samoj njegovoj prirodi.

Prvi koji je odlučio da potkrijepi beskonačnost Univerzuma bio je Isaac Newton. Otkrivši zakon univerzalne gravitacije, vjerovao je da ako je prostor konačan, sva bi se njena tijela prije ili kasnije spojila u jedinstvenu cjelinu. Prije njega, ako je neko izražavao ideju beskonačnosti Univerzuma, to je bilo isključivo u filozofskom smislu. Bez ikakvog naučnog opravdanja. Primjer za to je Giordano Bruno. Inače, kao i Kant, bio je ispred nauke mnogo vekova. On je bio prvi koji je izjavio da su zvijezde udaljena sunca, a planete se okreću i oko njih.

Čini se da je sama činjenica beskonačnosti sasvim opravdana i očigledna, ali prekretnice nauke 20. stoljeća uzdrmale su ovu "istinu".

Stacionarni univerzum

Prvi značajan korak ka razvoju modernog modela univerzuma napravio je Albert Einstein. Poznati fizičar predstavio je svoj model stacionarnog univerzuma 1917. godine. Ovaj model se zasnivao na općoj teoriji relativnosti koju je razvio iste godine ranije. Prema njegovom modelu, svemir je beskonačan u vremenu i konačan u prostoru. No, na kraju krajeva, kako je ranije napomenuto, prema Newtonu, svemir konačne veličine trebao bi se urušiti. Da bi to učinio, Einstein je uveo kozmološku konstantu, koja je kompenzirala gravitacijsko privlačenje udaljenih objekata.

Koliko god paradoksalno zvučalo, Ajnštajn nije ograničio samu konačnost univerzuma. Po njegovom mišljenju, Univerzum je zatvorena ljuska hipersfere. Analogija je površina obične trodimenzionalne kugle, na primjer, globusa ili Zemlje. Koliko god putnik putovao po Zemlji, nikada neće stići do njenog ruba. Međutim, to uopće ne znači da je Zemlja beskonačna. Putnik će se jednostavno vratiti na mjesto odakle je započeo svoje putovanje.

Na površini hipersfere

Slično, svemirski lutalica, savladavši Einsteinov univerzum na svemirskom brodu, može se vratiti natrag na Zemlju. Samo ovaj put lutalica se neće kretati duž dvodimenzionalne površine sfere, već duž trodimenzionalne površine hipersfere. To znači da Univerzum ima konačan volumen, a time i konačan broj zvijezda i mase. Međutim, Univerzum nema granice niti bilo kakvo središte.

Einstein je do takvih zaključaka došao povezujući prostor, vrijeme i gravitaciju u svojoj čuvenoj teoriji. Prije njega, ti su se pojmovi smatrali zasebnim, zbog čega je prostor Univerzuma bio čisto euklidski. Ajnštajn je dokazao da je sama gravitacija zakrivljenost prostor-vremena. Ovo je radikalno promijenilo rane ideje o prirodi svemira, zasnovane na klasičnoj njutnovskoj mehanici i euklidskoj geometriji.

Expanding Universe

Zabluda nije bila nepoznata ni samom otkrivaču "novog univerzuma". Iako je Einstein ograničio svemir u svemiru, nastavio ga je smatrati statičnim. Prema njegovom modelu, svemir je bio i ostao vječan, a njegova veličina uvijek ostaje ista. Godine 1922. sovjetski fizičar Alexander Fridman značajno je proširio ovaj model. Prema njegovim proračunima, svemir uopće nije statičan. Može se proširiti ili skupiti tokom vremena. Značajno je da je Friedman došao do takvog modela, temeljen na istoj teoriji relativnosti. Uspio je ispravnije primijeniti ovu teoriju, zaobilazeći kosmološku konstantu.

Albert Ajnštajn nije odmah prihvatio ovaj "amandman". Ranije spomenuto otkriće Hubblea pomoglo je ovom novom modelu. Raštrkanost galaksija nesporno je dokazala činjenicu širenja svemira. Tako je Einstein morao priznati svoju grešku. Sada je Univerzum imao određenu starost, koja striktno zavisi od Hubble konstante, koja karakteriše brzinu njegovog širenja.

Dalji razvoj kosmologije

Dok su naučnici pokušavali riješiti ovo pitanje, otkrivene su mnoge druge važne komponente Univerzuma i razvijeni su različiti njegovi modeli. Tako je 1948. Georgy Gamow uveo hipotezu "o vrelom univerzumu", koja će se kasnije pretvoriti u teoriju velikog praska. Otkriće 1965. potvrdilo je njegova nagađanja. Sada bi astronomi mogli da posmatraju svetlost koja je sišla od trenutka kada je univerzum postao transparentan.

Tamna materija, koju je 1932. godine predvidio Fritz Zwicky, potvrđena je 1975. godine. Tamna materija zapravo objašnjava samo postojanje galaksija, galaktičkih jata i samog svemira u cjelini. Tako su naučnici saznali da je većina mase svemira potpuno nevidljiva.

Konačno, 1998. godine, tokom proučavanja udaljenosti do, otkriveno je da se svemir širi ubrzano. Ova sljedeća prekretnica u nauci dovela je do modernog razumijevanja prirode svemira. Kosmološki koeficijent, koji je uveo Ajnštajn, a opovrgao Fridman, ponovo je našao svoje mjesto u modelu Univerzuma. Prisutnost kosmološkog koeficijenta (kosmološke konstante) objašnjava njegovo ubrzano širenje. Da bi se objasnilo prisustvo kosmološke konstante, uveden je koncept - hipotetičko polje koje sadrži većinu mase Univerzuma.

Sadašnje razumijevanje veličine svemira koji se može vidjeti

Trenutni model univerzuma naziva se i ΛCDM model. Slovo "Λ" označava prisustvo kosmološke konstante koja objašnjava ubrzano širenje Univerzuma. "CDM" znači da je svemir ispunjen hladnom tamnom materijom. Nedavna istraživanja pokazuju da je Hubbleova konstanta oko 71 (km / s) / Mpc, što odgovara starosti Svemira 13,75 milijardi godina. Poznavajući starost Univerzuma, može se procijeniti veličina njegove vidljive površine.

Prema teoriji relativnosti, informacije o bilo kojem objektu ne mogu doći do posmatrača brzinom većom od brzine svjetlosti (299792458 m / s). Ispostavilo se da promatrač ne vidi samo objekt, već i njegovu prošlost. Što je objekt dalje od njega, to izgleda sve udaljenija prošlost. Na primjer, gledajući u Mjesec, vidimo šta je bilo prije nešto više od sekunde, Sunce prije više od osam minuta, najbliže zvijezde - godine, galaksije - prije više miliona godina, itd. U Einsteinovom stacionarnom modelu, Univerzum nema starosnu granicu, što znači da njegovo područje za posmatranje takođe nije ničim ograničeno. Posmatrač, naoružan sve naprednijim astronomskim instrumentima, promatrat će sve udaljenije i drevne objekte.

Imamo drugačiju sliku sa modernim modelom univerzuma. Prema njemu, Univerzum ima starost, pa stoga i granicu posmatranja. To jest, od rođenja univerzuma nijedan foton ne bi imao vremena da pređe udaljenost veću od 13,75 milijardi svjetlosnih godina. Ispostavilo se da možemo konstatovati da je vidljivi Univerzum ograničen od posmatrača sfernim područjem radijusa od 13,75 milijardi svjetlosnih godina. Međutim, to nije sasvim tačno. Ne zaboravite na širenje svemirskog prostora. Dok foton ne stigne do posmatrača, objekat koji ga je emitovao biće udaljen 45,7 milijardi sv od nas. godine. Ova veličina je horizont čestica i granica je posmatranog Univerzuma.

Preko horizonta

Dakle, veličina svemira koji se može promatrati podijeljen je u dvije vrste. Vidljiva veličina, koja se naziva i Hubbleov radijus (13,75 milijardi svjetlosnih godina). I stvarne veličine, nazvane horizont čestica (45,7 milijardi svjetlosnih godina). Važno je da oba ova horizonta uopće ne karakteriziraju stvarnu veličinu Univerzuma. Prvo, zavise od položaja posmatrača u prostoru. Drugo, vremenom se mijenjaju. U slučaju ΛCDM modela, horizont čestica se širi brzinom većom od Hubbleovog horizonta. Na pitanje hoće li se ovaj trend u budućnosti promijeniti, moderna znanost ne daje odgovor. Ali ako pretpostavimo da će se Univerzum nastaviti širiti ubrzanjem, svi će objekti koje sada vidimo, prije ili kasnije, nestati iz našeg "vidnog polja".

U ovom trenutku, najudaljenije svjetlo koje astronomi opažaju je pozadinsko zračenje mikrovalne pećnice. Zavirivši u njega, naučnici vide Univerzum kakav je bio 380 hiljada godina nakon Velikog praska. U tom se trenutku svemir toliko ohladio da je mogao emitirati slobodne fotone koji su danas uhvaćeni uz pomoć radioteleskopa. Tih dana u svemiru nije bilo zvijezda ili galaksija, već samo kontinuirani oblak vodika, helija i neznatna količina drugih elemenata. Od nehomogenosti uočenih u ovom oblaku, kasnije će se formirati galaktička jata. Ispostavilo se da se upravo oni objekti koji nastaju iz nehomogenosti reliktnog zračenja nalaze najbliže horizontu čestica.

Prave granice

Ima li svemir istinske, neprimjetne granice, još uvijek je predmet pseudoznanstvenih nagađanja. Na ovaj ili onaj način, svi se približavaju beskonačnosti Univerzuma, ali tu beskonačnost tumače na potpuno različite načine. Neki smatraju da je Univerzum višedimenzionalan, gdje je naš „lokalni“ trodimenzionalni univerzum samo jedan od njegovih slojeva. Drugi kažu da je svemir fraktalan - što znači da se naš lokalni svemir može pokazati kao čestica drugog. Ne zaboravite na različite modele Multiverzuma sa svojim zatvorenim, otvorenim, paralelnim univerzumima, crvotočinama. I postoji mnogo, mnogo različitih verzija, čiji je broj ograničen samo ljudskom maštom.

Ali ako uključimo hladni realizam ili se jednostavno odmaknemo od svih ovih hipoteza, tada možemo pretpostaviti da je naš Univerzum beskonačno homogeno skladište svih zvijezda i galaksija. Štoviše, u bilo kojoj vrlo udaljenoj točki, bilo da se radi o milijardama gigaparseka od nas, svi će uvjeti biti potpuno isti. U ovom trenutku će postojati potpuno isti horizont čestica i Hubbleova sfera sa istim reliktnim zračenjem na rubu. Uokolo će biti iste zvijezde i galaksije. Zanimljivo je da to nije u suprotnosti s širenjem svemira. Uostalom, ne širi se samo svemir, već i sam njegov prostor. Činjenica da je u trenutku velikog praska Univerzum nastao iz jedne tačke samo govori da su se beskrajno male (praktično nulte) dimenzije koje su tada bile sada pretvorile u nezamislivo velike. U budućnosti ćemo koristiti ovu konkretnu hipotezu kako bismo jasno razumjeli razmjere vidljivog Univerzuma.

Vizuelni prikaz

Razni izvori pružaju sve vrste vizualnih modela koji omogućuju ljudima da razumiju razmjere svemira. Međutim, nije dovoljno da shvatimo koliki je kosmos. Važno je razumjeti kako se koncepti kao što su Hubble horizont i horizont čestica zapravo manifestiraju. Da bismo to učinili, zamislimo naš model korak po korak.

Zaboravimo da moderna nauka ne zna za "strani" region Univerzuma. Odbacujući verzije o multiverzumu, fraktalnom univerzumu i njegovim drugim "sortama", zamislite da je on jednostavno beskonačan. Kao što je ranije napomenuto, to nije u suprotnosti sa proširenjem njenog prostora. Naravno, uzećemo u obzir činjenicu da su njena Hablova sfera i sfera čestica jednake 13,75 i 45,7 milijardi svjetlosnih godina.

Razmjera svemira

Pritisnite gumb START i otkrijte novi, nepoznati svijet!
Za početak, pokušajmo shvatiti koliko je velika univerzalna skala. Ako ste putovali po našoj planeti, onda možete dobro zamisliti koliko je Zemlja velika za nas. Zamislimo sada našu planetu kao zrno heljde koje kruži oko lubenice-Sunca pola veličine fudbalskog igrališta. U tom će slučaju orbita Neptuna odgovarati veličini malog grada, regija - Mjesecu, područje granice Sunčevog utjecaja - Marsu. Ispostavilo se da je naš Sunčev sistem veći od Zemlje koliko je Mars veći od heljde! Ali ovo je samo početak.

Zamislimo sada da će ova heljda biti naš sistem, čija je veličina približno jednaka jednom parseku. Tada će Mliječni put biti veličine dva fudbalska stadiona. Međutim, ni to nam neće biti dovoljno. Morat ćemo smanjiti Mliječni put na centimetar. Donekle će ličiti na pjenu od kafe umotanu u vrtlog usred međugalaktičkog prostora crnog od kafe. Dvadeset centimetara od nje nalazi se ista spiralna "mrvica" - Andromedina maglina. Oko njih će biti roj malih galaksija iz našeg Lokalnog klastera. Prividna veličina našeg svemira bit će 9,2 kilometara. Došli smo do razumijevanja univerzalnih dimenzija.

Unutar univerzalnog balona

Međutim, nije dovoljno da razumijemo samu skalu. Važno je razumjeti dinamiku svemira. Zamislimo sebe kao divove, za koje Mliječna staza ima centimetar promjera. Kao što je upravo napomenuto, naći ćemo se u kugli radijusa 4,57 i promjera 9,24 kilometara. Zamislite da smo u stanju lebdjeti unutar ove sfere, putovati, prevladavajući čitave megaparseke u sekundi. Šta ćemo vidjeti ako je naš svemir beskonačan?

Naravno, pred nama će biti beskonačan broj svih vrsta galaksija. Eliptični, spiralni, nepravilni. Neka područja će biti prepuna njih, druga će biti prazna. Glavna karakteristika će biti da će oni vizuelno svi biti nepomični dok smo mi nepomični. Ali čim napravimo korak, i same će se galaksije početi kretati. Na primjer, ako možemo vidjeti mikroskopski Sunčev sistem u centimetrskom Mliječnom putu, možemo promatrati njegov razvoj. Odmičući se 600 metara od naše galaksije, vidjet ćemo protozvijezdu Sunce i protoplanetarni disk u vrijeme formiranja. Približavajući se, vidjet ćemo kako izgleda Zemlja, kako se rađa život i pojavljuje se čovjek. Na isti način ćemo vidjeti kako galaksije mutiraju i pomiču kako im se udaljavamo ili približavamo.

Stoga, što udaljenije galaksije gledamo, one će biti drevnije za nas. Tako će se najudaljenije galaksije nalaziti dalje od 1300 metara od nas, a na prelazu od 1380 metara videćemo reliktnu radijaciju. Istina, ova udaljenost će za nas biti zamišljena. Međutim, kako se približavamo reliktnom zračenju, vidjet ćemo zanimljivu sliku. Naravno, promatrat ćemo kako će se galaksije formirati i razvijati iz izvornog oblaka vodika. Kad dođemo do jedne od ovih formiranih galaksija, shvatit ćemo da uopće nismo prešli 1,375 kilometara, već svih 4,57.

Smanjivanje

Kao rezultat toga, još ćemo se više povećati. Sada možemo postaviti cijele praznine i zidove u šaku. Tako se nalazimo u prilično malom balonu iz kojeg je nemoguće izaći. Ne samo da će se udaljenost do objekata na rubu mjehurića povećavati kako se približavaju, već će se i sama ruba kretati beskonačno. Ovo je cela poenta veličine svemira koji se može posmatrati.

Bez obzira koliko veliki svemir bio, za posmatrača će uvijek ostati ograničen mjehurić. Posmatrač će uvijek biti u središtu ovog mjehurića, zapravo, on je njegovo središte. Pokušavajući doći do bilo kojeg objekta na rubu mjehurića, promatrač će pomaknuti njegovo središte. Kako se približava objektu, taj će se objekt sve više udaljavati od ruba mjehurića i istovremeno mijenjati. Na primjer, iz bezobličnog oblaka vodika pretvorit će se u punopravnu galaksiju ili dalje u skupinu galaksija. Osim toga, put do ovog objekta će se povećavati kako mu se približavate, jer će se sam okolni prostor mijenjati. Kada dođemo do ovog objekta, samo ćemo ga pomjeriti od ruba mjehurića do njegovog centra. Na rubu univerzuma, reliktna radijacija će također treperiti.

Ako pretpostavimo da će se Svemir nastaviti širiti ubrzanom brzinom, a zatim biti u središtu mjehurića i vrijeme vijugati milijardama, trilionima, pa čak i višim redovima godina unaprijed, primijetit ćemo još zanimljiviju sliku. Iako će se i naš mjehurić povećavati, njegove mutirajuće komponente će se još brže udaljavati od nas, napuštajući rub ovog mjehurića, sve dok svaka čestica Univerzuma ne luta u svom usamljenom mjehuriću bez mogućnosti interakcije s drugim česticama.

Dakle, moderna nauka nema informacije o tome koje su stvarne dimenzije Univerzuma i ima li granice. Ali pouzdano znamo da posmatrani Univerzum ima vidljivu i pravu granicu, nazvanu Hubble radijus (13,75 milijardi svjetlosnih godina) i radijus čestica (45,7 milijardi svjetlosnih godina), respektivno. Ove granice u potpunosti ovise o položaju promatrača u prostoru i vremenom se šire. Ako se Hubbleov radijus širi striktno brzinom svjetlosti, tada se širenje horizonta čestica ubrzava. Ostaje otvoreno pitanje hoće li se njegovo ubrzanje u horizontu čestica nastaviti i neće se promijeniti u kompresiju.