Содержание
Абонемент предлагает обзор литературы к выставке «Краткая история Вселенной»
Как безмерно оно – притяженье Земли,
Притяженье полей и печальных ракит,
Всех дорог, по которым мы в детстве прошли,
И дорог, по которым пройти предстоит.
Там горы высокие,
Там степи бескрайние,
Там ветры летят, по проселкам пыля.
Мы – дети Галактики,
Но самое главное –
Мы дети твои, дорогая Земля!
Р. Рождественский |
Мы живем в странной и удивительной Вселенной. Нужно иметь богатое воображение, чтобы понять и оценить ее возраст, размеры, бурный нрав и красоту. Солнце, Луна, пять движущихся по небу планет и три-четыре неподвижных звезды – такова была Вселенная для людей, еще не выдумавших телескоп. Не менее 100 миллиардов галактик, доступных изучению, – такова она сейчас, при этом мы можем наблюдать лишь малую часть Вселенной. Но и доступное для изучения поражает воображение многообразием объектов и масштабностью процессов, происходящих в ней.
Известные уже более 40 лет нейтронные звезды и черные дыры… Это лишь то, что уже найдено либо вычислено, либо предсказано на основе существующих теорий. Мы задаем вопросы и ищем на них ответы. Когда и как возникла Вселенная? Чем завершится эволюция Солнца? На что похожа наша Галактика?
Не только на эти, но и на многие другие вопросы вы найдете ответы в книгах, представленных в нашем обзоре.
Янчилина, Фирюза Салиховна. По ту сторону звезд. Что начинается там, где заканчивается Вселенная?/ Ф.С. Янчилина.— М.: Едиториал УРСС, 2003.— 118 с.
В книге в живой и увлекательной форме рассказывается о самых тонких и сложных проблемах космологии и физики микромира. Книга написана так, что, с одной стороны, она будет интересна специалистам, а, с другой – понятна и доступна широкому кругу читателей.
Турсунов, Акбар. Беседы о Вселенной/ Акбар Турсунов.— М.: Политиздат, 1984.— 109, [2] с.
Что представляет собой Вселенная в свете новейших научных открытий? Автор книги, кандидат философских наук, дает ответ на этот вопрос, рассказывая о современных научных взглядах на мироздание.
Бронштэн, Виталий Александрович. Беседы о космосе и гипотезах/ В.А. Бронштэн.— М.: Наука, 1968.— 239, [1] с.
В книге рассказывается о том, как создавались и создаются научные гипотезы о происхождении Земли и планет, о природе Луны, Венеры и Марса, показана роль астрономических гипотез в изучении небесных тел и в развитии науки о Вселенной. Большое место уделяется дискуссиям о тех или иных гипотезах. Две главы книги посвящены разоблачению необоснованных гипотез дилетантов и развенчанию фантастических домыслов, связанных с Тунгусским метеоритом, легендами о «звездных пришельцах» и др.
Дубкова, Светлана Ивановна. Фамильные тайны солнечной системы/ С.И. Дубкова; худож. Н.В. Маркова, Б.А. Гинзберг.— М.: Белый город, 2005-.
История наблюдений Солнца и планет с Земли, с искусственных спутников и космических зондов.
Все сведения о нашем дневном светиле – звезде по имени Солнце: его место в Галактике, физическая жизнь, источники его энергии и солнечно-земные связи. Рассказы о происхождении Солнечной системы и поисках внеземного разума.
Физическая жизнь планет, их спутников и других малых членов солнечной системы в свете данных, полученных космическими кораблями-исследователями. Это рассказы о мирах, таких близких к нам по космосу и таких непохожих на наш земной мир, но тем не менее притягательных и во многом еще загадочных.
Бланки, Луи Огюст. К вечности – через звезды/ Луи Огюст Бланки; пер. с фр. [и послесл., с. 128-180] В.Ю. Быстрова.— СПб.: Владимир Даль, 2007.— 181 с.
Книга представляет собой философско-мистическое сочинение, часто цитируемое во второй половине XX столетия. Для самого Бланки теория «множества миров» служит основанием революционной практики, конечная цель которой – радикальное обновление мироздания.
Громов, А.Н. Вселенная: вопросов больше, чем ответов/ А.
Н. Громов, А.М. Малиновский.— М.: Эксмо, 2009.— 413, [1] с.
Авторы книги знакомят читателей с самыми волнующими загадками современной астрономии – что такое черные дыры и нейтронные звезды? Откуда берутся гамма-всплески и как долго будет светить Солнце? Что произойдет, если астероид столкнется с Землей? На что похожа наша Галактика?
Вопросов больше, чем ответов, но читатель сам может попытаться найти ответы с помощью главы, посвященной любительской астрономии.
Гарлик, Марк А. Вселенная: иллюстрированный атлас, [карты, цифры, факты, гипотезы, сравнения]/ Марк А. Гарлик; пер. с англ.: А. Дамбис; ред.: В. Бологова, И. Шадрина.— М.: Махаон, 2009.— 126 с.
В этой книге перед вами откроется захватывающая картина Вселенной: вы увидите звездные скопления и галактики, планеты и астероиды, кометы и метеоры, узнаете о новейших открытиях астрономов, познакомитесь с последними достижениями космической техники. Здесь представлены подробные карты планет и звездного неба, впечатляющие снимки из космоса, эффектные рисунки, изображающие полные драматизма космические катаклизмы, диаграммы, графики и таблицы, которые помогут разобраться даже в самых сложных вопросах и многое другое.
Стогов, Илья Юрьевич. Путеводитель по звездам: [для среднего школьного возраста]/ Илья Стогоff.— СПб.: Азбука, 2010.— 132, [3] с.
Вообще-то слово «астрономи» звучит скучно. Но только до тех пор, пока не сообразишь, что именно в космических декорациях Джордж Лукас ставил свои «Звездные войны», и именно из глубин Вселенной человечество атаковывали Чужие, Хищники и все прочие виды инопланетных монстров. Можно ли рассказать о проблемах теоретической науки так, чтобы понял даже двенадцатилетний ребенок? Можно ли написать научно-популярную книжку так, чтобы от нее было не оторваться, будто от детектива? Первые читатели этой книги утверждают, что культовому автору Илье Стогову это удалось.
Хокинг, Стивен. Высший замысел: [пер. с англ.]/ Стивен Хокинг, Леонард Млодинов .— СПб. : Амфора, 2012 .— 206, [2] с.
Когда и как возникла Вселенная? Почему мы находимся там, где находимся? Какова природа реальности? Почему Вселенная настроена именно тем тончайшим образом, который позволяет существовать человеку? И, наконец, является ли установившийся в нашем мире порядок свидетельством высшего замысла всемогущего Создателя, который определил природу вещей, или же наука может предложить иное объяснение?
Фундаментальные вопросы о происхождении Вселенной и самой жизни, которые не¬когда были уделом философии, теперь находятся в ведении и философов, и теологов, и ученых, которые не устают спорить.
В этой книге авторы излагают актуальные научные гипотезы о тайнах мироздания в популярной форме, языком одновременно простым и точным.
Краткий, удивительный и богато иллюстрированный путеводитель по открытиям, которые меняют наши представления и угрожают некоторым из наиболее дорогих нам убеждений.
Хокинг, Стивен. Кратчайшая история времени: [пер. с англ.]/ Стивен Хокинг, Леонард Млодинов.— СПб.: Амфора, 2012.— 179, [1] с. .
«Краткая история Времени: От Большого взрыва до черных дыр» – самая популярная книга Стивена Хокинга, впервые изданная в 1988. В книге рассказывается о появлении Вселенной, о природе пространства и времени, черных дырах, теории суперструн и о некоторых математических проблемах. Книга с момента выхода стала бестселлером и продолжает им оставаться.
Хокинг, Стивен. Три книги о пространстве и времени:/ Стивен Хокинг; [пер. с англ. И.И. Иванов, М.В. Кононов, Н.Я. Смородинская].— СПб.: Амфора, 2013.— 502, [1] с.
В настоящее издание вошли три научно-популярных бестселлера выдающегося физика современности Стивена Хокинга, в которых он увлекательно и доступно рассказывает о природе пространства и времени, о происхождении Вселенной и ее возможной судьбе.
Решетников, Владимир Петрович. Почему небо темное: как устроена Вселенная/ В.П. Решетников.— Фрязино: Век-2, 2012.— 191 с.
В книге рассказывается о том, как на протяжении нескольких столетий ученые пытались выяснить, почему ночью темно. Оказывается, этот вопрос связан с самым общим устройством нашей Вселенной – с тем, конечна она во времени и в пространстве или бесконечна, расширяется ли она на самом деле и из чего состоит. В книге подробно обсуждаются основные наблюдательные факты, лежащие в основе современной космологии, и история их открытия.
Для всех, кто интересуется астрономией и космологией – от старшеклассников до специалистов в других областях науки.
Цимерманис, Лазарс-Харийс. Вселенная до и после Большого взрыва: краткая история материи, пространства, времени/ Лазарс-Харийс Цимерманис.— Изд. 2-е, испр. и доп.— М.: Urss, [2012].— 86, [1] с.
Настоящая работа посвящена раскрытию тайны темной материи и темной энергии, составляющих 95% вещества и энергии нашей Вселенной.
Она знакомит читателей с историей появления первых микроструктур темной материи, имеющих массу, из безмассовых активных фундаментальных элементарных частиц, единых для всех видов материи; а также древних сверхмассивных пространственных структур темной материи, при взрыве одной из которых темная материя преобразовалась в известную нам материю и образовала нашу Вселенную. Рассмотрено образование галактик вокруг древних сверхмассивных черных дыр, раскрыты причины их «разбегани». Рассмотрено также структурообразование звезд и планет. Приведен широкий круг положений и идей, на которых базируются новые научные представления, а также данные инструментальных наблюдений, подтверждающие эти представления.
Для широкой аудитории читателей, интересующихся космологией, астрофизикой, термодинамикой, а также основными закономерностями окружающего нас мира Природы.
Петров, Александр Николаевич. Гравитация: от хрустальных сфер до кротовых нор/ А.Н. Петров.— Фрязино: Век-2, 2013.— 318, [1] с.
В книге рассказывается о развитии представлений о тяготении за всю историю науки. В описании современного состояния гравитационной теории основное внимание уделено общей теории относительности. Обсуждаются формирование и строение черных дыр, генерация и перспективы детектирования гравитационных волн, эволюция Вселенной, начиная с Большого взрыва и заканчивая современной эпохой и возможными сценариями будущего. Представлены варианты развития гравитационной науки, как теоретические, так и наблюдательные.
Железняк, Галина Васильевна. Чудеса и катастрофы Вселенной/ Г.В. Железняк, А.В. Козка.— Харьков: Книжный клуб семейного досуга, 2006.— 350 с.
Невозможно изолировать Землю и человечество от пространства Вселенной. Все процессы, о которых знает современная наука, подчеркивают единство земного и небесного, химия и физика Вселенной повторяются у нас на планете.
Авторы книги подробно описывают процессы, происходящие на различных космических объектах, акцентируя внимание читателей на том, как процессы в глубоком космосе влияют на жизнь человека на Земле.
Для широкого круга читателей.
Голдберг, Дэйв. Вселенная! Курс выживания среди черных дыр, временных парадоксов и квантовой неопределенности/ Дэйв Голдберг, Джефф Бломквист; [пер. с англ А. Бродоцкой].— М.: Прайм: АСТ, 2015.— 412, [1] с.
Эта книга – идеальный путеводитель по самым важным и, конечно, самым увлекательным вопросам современной физики: «Возможны ли путешествия во времени?», «Существуют ли параллельные вселенные?», «Если вселенная расширяется, то куда она расширяется?», «Что будет, если, разогнавшись до скорости света, посмотреть на себя в зеркало?» и др. Юмор, парадоксальность, увлекательность и доступность изложения ставят эту книгу на одну полку с бестселлерами Г. Перельмана, С. Хокинга, Б. Брайсона и Б. Грина!
Настоящий подарок для всех, кого интересует современная наука, – от любознательного старшеклассника до его любимого учителя, от студента-филолога до доктора физико-математических наук.
Голдберг, Дэйв. Вселенная в зеркале заднего вида.
Был ли Бог правшой? или Скрытая симметрия, антивещество и бозон Хиггса/ Дэйв Голдберг; [пер. А. Бродоцкая].— Москва: АСТ, 2015.— 411, [2] с.
Не любите физику? Вы просто не читали книги Дэйва Голдберга! Эта книга познакомит вас с одной из самых интригующих тем современной физики – фундаментальными симметриями. Ведь в нашей прекрасной Вселенной практически все – от антивещества и бозона Хиггса до массивных скоплений галактик – формируется на основе скрытых симметрий! Именно благодаря им современные ученые делают свои самые сенсационные открытия.
Можно ли создать устройство для мгновенной передачи информации? Что будет, если Землю засосет в черную дыру? Что не рассказывают на школьных уроках о времени и пространстве? Читайте, и вы узнаете ответы на эти вопросы. Это понятно, увлекательно, это может быть смешно – именно так вы теперь будете думать о физике.
Кто автор фразы «вселенная бесконечна, но без границ»?
Поэтому Эйнштейн предложил статичную и сферическую Вселенную, конечную и не имеющую границ, где все точки эквивалентны.
Сам Альберт Эйнштейн создал модель конечной Вселенной в виде трехмерной гиперсферы на основе своей общей теории относительности. Сегодня известны тысячи (теоретически бесконечность) конечных пространств.
То есть по мере удаления галактик длины волн света, достигающего нас, становятся длиннее, а линии их спектра смещаются в сторону красного конца. С другой стороны, поскольку мы не можем измерить размер Вселенной, наиболее распространенная сегодня теория состоит в том, что она бесконечна.
Специальная теория относительности — это теория, опубликованная в 1905 году Альбертом Эйнштейном, которая заключает в себе предыдущие исследования голландского физика Хендрика Лоренца. Она заменяет независимые концепции пространства и времени Теории Ньютона идеей пространства-времени как единой геометрической сущности.
Продолжительность около 370 XNUMX лет. Первоначально различные типы субатомных частиц формируются поэтапно. Эти частицы включают почти равное количество материи и антиматерии; поэтому большинство из них быстро аннигилируют, оставляя во Вселенной небольшой избыток материи.
После миллионов безумных вычислений вывод был такой: если плотность Вселенной меньше 0,00188 г/см3, то она бесконечна. Поскольку невозможно измерить (или взвесить) всю Вселенную, астрономы рассчитали плотность известных частей и приняли ее за представление всего пространства.
Это нижняя граница размера всей Вселенной, основанная на предполагаемом текущем расстоянии между точками, которые мы можем видеть на противоположных сторонах космического микроволнового фона; поэтому он представляет собой диаметр пространства, образованного космическим фоновым излучением.
В течение последних двух десятилетий широко признавалось, что Вселенная расширяется быстрыми темпами, движимая невидимой силой, известной как темная энергия. В 2018 году ученые предлагают модель темной энергии и нашей Вселенной, плавающей в расширяющемся пузыре в дополнительном измерении.
В астрофизике парадокс Ольберса (или парадокс темной ночи) утверждает, что темнота неба противоречит гипотезе бесконечной и статической Вселенной.
Темнота неба является одним из свидетельств нестатичности Вселенной, как и в модели Вселенной Большого Взрыва.
Надлежащее расстояние — расстояние, измеренное в определенное время, включая настоящее — между Землей и краем наблюдаемой Вселенной составляет 46 миллиардов световых лет (14 миллиардов парсеков), что делает диаметр наблюдаемой Вселенной около 91 миллиарда. световых лет (28 × 109 пк).
Эйнштейн верил в пантеизм, то есть в видение Бога и Вселенной как единого целого. Он пренебрегал возможностью личного Бога. «То, что я вижу в природе, — это чудесная структура, которую мы можем лишь несовершенно понять, и которая должна наполнить мыслящего человека чувством смирения.
Для него гравитация была силой непосредственного действия, независимо от расстояния между телами. Но Эйнштейн столкнулся с проблемой: по его расчетам, свет был самой быстрой вещью во Вселенной. Ни одно тело с массой не достигло скорости больше скорости света.
Эйнштейн писал в письме, что «различие между прошлым, настоящим и будущим — всего лишь устойчивая иллюзия».
Создатель Теории Относительности имел в виду, что время относительно, связывая его со скоростью.
Расширение Вселенной | Ответы на вопросы
Вселенная расширяется. Большинство из нас слышали этот факт много раз в своей жизни.
Действительно, когда многие из нас учились в школе, нам говорили, что Вселенная расширяется, но в конечном итоге гравитация всей материи во Вселенной заставит это расширение замедлиться и повернуться вспять, что приведет к концу Вселенной. сценарий, известный как «большой кризис».
Сегодня мы знаем, что расширение Вселенной не замедляется. Это ускоряется. Мы называем неизвестную силу, стоящую за этим ускорением, темной энергией.
Но что мы на самом деле знаем о расширении Вселенной и что это может сказать нам о поведении объектов во Вселенной?
Ниже приведены некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов о расширении Вселенной и лучшие ответы на эти вопросы, которые у нас есть.
Чтобы узнать больше о космологии, прочитайте наши ответы на самые важные вопросы о Вселенной или прочитайте наше интервью с астрофизиком Кэти Мак.
1
Если Вселенная бесконечна, как она может расширяться?
Авторы и права: НАСА, ЕКА, Г. Иллингворт, Д. Маги и П. Ош (Калифорнийский университет, Санта-Крус), Р. Боуэнс (Лейденский университет) и команда HUDF09
Когда космологи говорят, что Вселенная расширяясь, они означают что-то очень конкретное.
Говорят, что расстояние между галактиками — основными строительными блоками Вселенной — систематически увеличивается со временем.
Уравнения Большого взрыва содержат «масштабный коэффициент», который, если он удваивается в размере, удваивает расстояние между галактиками.
Таким образом, расстояние между галактиками может увеличиваться независимо от того, конечна Вселенная или бесконечна.
В случае с бесконечной вселенной просто представьте себе галактики как изюм в поднимающемся торте — матери всех тортов, который простирается во всех направлениях навсегда!
2
Как быстро расширяется Вселенная?
Скопления галактик — идеальные объекты для изучения в поисках темной энергии.
Авторы и права: ЕКА/Хаббл и НАСА, РЕЛИКС
Скорость расширения Вселенной выражается величиной, называемой «постоянной Хаббла».
Всегда много споров по поводу ее точного значения, и эта цифра постоянно обновляется новыми исследованиями, но постоянная Хаббла составляет около 73 километров в секунду на мегапарсек (один мегапарсек составляет чуть более трех миллионов световых лет).
Это означает, что галактика, которая находится на три миллиона световых лет дальше, чем другая, удаляется на 73 километра в секунду быстрее из-за расширения Вселенной.
Скорость расширения рассчитывается как отношение двух величин: скорости удаления небесных объектов и расстояния до объектов, последнее определить довольно сложно.
Однако рассчитать, насколько велика была Вселенная в любой момент в прошлом, еще более проблематично.
Это потому, что в разное время ее расширение было вызвано разными причинами:
- Инфляция (первая доля секунды)
- Давление фотонов (вплоть до 400 000 лет после рождения Вселенной)
- Гравитация материи пытается замедлить расширение (до нескольких миллиардов лет назад)
- Отталкивающая сила таинственной темной энергии (сегодня)
На самом деле Вселенная может быть бесконечной, но мы можем только видеть та часть, от которой свет успел дойти до нас за 13,8 миллиардов лет с момента Большого Взрыва.
После первой минуты эта наблюдаемая Вселенная была около 500 световых лет в поперечнике; через день около 20 000 световых лет в поперечнике; через год около 375 000 световых лет в поперечнике.
Сегодня наблюдаемая Вселенная простирается на 96 миллиардов световых лет в поперечнике.
Это больше, чем 27,4 миллиарда световых лет, наивно ожидаемых от возраста Вселенной, потому что Вселенная расширялась быстрее скорости света в своей ранней истории, что допускается, не противореча ни одной из теорий Эйнштейна.
3
Была ли когда-либо скорость расширения Вселенной равна нулю?
Авторы и права: Марк Гарлик / Science Photo Library / Getty Images
Когда-то была популярна идея, что Вселенная сжалась до «Большого сжатия», от которого она отскочила в Большой Взрыв.
Если это так, то должен был быть момент — в точке перехода, когда сжатие закончилось и началось расширение — когда скорость расширения Вселенной была равна нулю.
Однако идея «прыгающей» Вселенной потерпела поражение в 1960-х годах, когда Роджер Пенроуз и Стивен Хокинг доказали, что Вселенная должна была начаться в «сингулярности».
Такой момент бесконечной плотности и температуры нарушает законы физики и исключает существование эры до Большого Взрыва.
Однако «теоремы сингулярности» могут быть не последним словом. Лучшая «квантовая» теория гравитации может быть свободна от сингулярностей и допускать отскок.
4
Увеличилась ли масса Вселенной после Большого взрыва?
Лампочки могут преобразовывать энергию только одного типа в другой. Применяются ли те же правила в космических масштабах? Кредит: MirageC / Getty Images
Энергия не может быть создана или уничтожена, только преобразована из одного вида в другой.
Так, например, лампочка преобразует электрическую энергию в световую и тепловую энергию.
Но применим ли этот принцип «сохранения энергии» — а всякая энергия имеет массовый эквивалент — ко Вселенной в целом? Мы так думаем.
Однако квантовая теория говорит нам, что природа закрывает глаза, если энергия создается в течение достаточно короткого периода времени, прежде чем снова исчезнуть.
Таким образом, Вселенная могла возникнуть как «квантовая флуктуация», семя массы-энергии, появившееся из ничего.
Согласно теории инфляции, большая часть массы-энергии Вселенной исходит из энергии вакуума — конечного бесплатного обеда, как говорят космологи.
5
Если Вселенной 13,8 миллиарда лет, то как она имеет ширину 92 миллиарда световых лет?
Ткань пространства-времени может расширяться с любой скоростью. Кредит: vchal / iStock / Getty Images Plus
Простой ответ заключается в том, что на раннем этапе Вселенная расширялась быстрее скорости света.
Хотя широко распространено мнение, что скорость света является пределом космической скорости, это верно только для «специальной» теории относительности Эйнштейна 1905 года. относительности в 1915 году.
Это теория гравитации, поэтому год спустя Эйнштейн применил ее к самой большой гравитирующей массе, которую он мог представить, — ко всей Вселенной.
К сожалению, поскольку он был привержен идее неизменной или «статичной» Вселенной, он упустил в своих уравнениях «развивающиеся» или вселенные Большого Взрыва.
В таких вселенных от начального взрыва расширяется пространство, и это расширяющееся пространство увлекает за собой галактики, как будто они прикреплены к какой-то ткани.
Ткань пространства-времени, поскольку она является фоном космической драмы, а не массивным объектом, может расширяться с любой скоростью.
И, конечно же, астрономы обнаружили, что ширина Вселенной составляет 92 миллиарда световых лет, хотя она существует всего 13,8 миллиарда лет.
Согласно общепринятому представлению, он подвергся феноменально быстрому, сверхсветовому взрывному расширению в течение первой доли секунды своего существования.
Эта инфляция была вызвана отталкивающей гравитацией необычного состояния вакуума.
Когда инфляция иссякла, огромная энергия этого «ложного вакуума» создала материю и нагрела ее до невероятно высокой температуры. Он создал горячий Большой Взрыв.
6
Ускоряется ли расширение Вселенной?
Длины световых волн растягиваются — или смещаются в красную сторону — по мере расширения Вселенной.
Предоставлено: NASA/JPL-Caltech//R. Hurt (Caltech-IPAC)
Когда астрономы смотрят на свет, исходящий от атомов в далекой галактике, они обнаруживают, что его длина волны растянута и, как говорят, смещена в красную сторону.
Они интерпретируют это как расширение Вселенной за то время, пока свет путешествовал через пространство к Земле.
Представьте себе волну, нарисованную на надуваемом воздушном шаре, и вы поймете, что это за эффект.
Если Вселенная расширяется с постоянной скоростью, то свет от галактики, которая растянулась вдвое по сравнению с нормальной длиной волны, означает, что Вселенная удвоилась в размерах с момента испускания света.
Но как астрономы могут проверить, постоянно ли расширяется Вселенная?
Они используют «стандартную свечу» — небесный объект известной яркости и расстояния на нашем космическом заднем дворе.
Художественное представление сверхновой типа 1а. Предоставлено: ESA/ATG medialab
Затем астрономы ищут подобный объект в далекой Вселенной.
Если его красное смещение означает, что он в два раза дальше, он должен быть в 4 раза слабее; если его красное смещение показывает, что он находится в три раза дальше, то он должен быть в 9 раз слабее и так далее.
В 1998 году группы ученых из Америки и Австралии наблюдали тип стандартной свечи в удаленных галактиках, известную как сверхновая типа Ia.
Они обнаружили, что сверхновые звезды, красное смещение которых означало, что они находятся в два раза дальше, чем другие, были менее чем на четверть ярче.
Из этих данных ученые пришли к выводу, что Вселенная расширилась больше, чем ожидалось, с тех пор как свет от сверхновых отправился в долгое путешествие к Земле.
Следовательно, расширение Вселенной ускорилось с момента первого взрыва звезд.
7
Если Вселенная расширяется, возможно ли добраться до далеких планет?
Авторы и права: Мехау Кулик / Science Photo Library / Getty
Вселенная родилась около 13,8 миллиардов лет назад.
Следовательно, мы можем видеть только те звезды и галактики, свет которых дошел до Земли менее чем за 13,8 миллиардов лет.
Это создает «наблюдаемую Вселенную», ограниченную сферическим «горизонтом» с центром на Земле. За горизонтом находятся звезды и галактики, которые мы пока не можем видеть, потому что их свет все еще движется к Земле.
Еще
Чем дальше мы смотрим во Вселенную в наши телескопы, тем дальше во времени мы видим галактики из-за конечной скорости света.
Далекие галактики ближе по времени к Большому Взрыву, поэтому они движутся быстрее.
На расстоянии горизонта они удаляются точно со скоростью света.
Мы не можем видеть объекты дальше этого, потому что их свет должен двигаться быстрее скорости света, что невозможно.
Точно так же мы не можем добраться до них, потому что нам пришлось бы путешествовать быстрее света, а скорость света, насколько нам известно, является пределом космической скорости для всех тел с массой.
Однако, если бы мы могли путешествовать со скоростью света, мы смогли бы достичь всех звезд в пределах наблюдаемой Вселенной.
Как будет выглядеть конец Вселенной? Ученые говорят, что космос может разрушиться, замерзнуть или разорваться на части
Скотти Эндрю
Технологии и наука
Вселенная
Большой взрыв
Сила тяжести
Космос
Что нужно, чтобы вселенная умерла? Два астрофизика предположили, что он, скорее всего, погаснет так же, как и появился: со взрывом.
Хотя до любой потенциальной смерти еще 30-40 миллиардов лет, ученые заявили, что они уже смоделировали возможные сценарии уничтожения в исследовании, опубликованном в среду в журнале Physical Review D .
Сергей Одинцов и Василис Ойконому смоделировали один вид сингулярности — место в пространстве, где плотность материи становится конечной, а понятия пространства и времени перестают существовать, — которая фактически положит конец Вселенной еще одним Большим взрывом.
(Они предупредили, что существует множество сценариев, при которых такая сингулярность не разовьется.)
То, что находится за пределами этой сингулярности, непостижимо. Но нам в любом случае нечем было бы удивляться. Если конец Вселенной действительно произойдет, как предсказывает исследование, жизнь закончится задолго до этого. По словам исследователей, от 30 до 60 миллионов лет назад гравитационное притяжение сингулярности превращало материю в плазму по мере ее приближения к единой точке с бесконечной плотностью материи, пока сама плазма не исчезнет вместе с ней.
Впечатление художника показывает, как могла бы выглядеть молодая галактика. Новое исследование утверждает, что Вселенная умрет в сингулярности, которая прекратит существование времени и пространства и превратит всю вселенскую материю в плазму.
(Фото НАСА/Рейтер)
Также возможно, что Вселенная будет продолжать расти бесконечно, говорят авторы исследования, если сингулярность не возникнет, но это зависит от альтернативных теорий гравитации, которые редко поддерживаются моделями.
Ученые дразнят вселенские катаклизмы с момента открытия Большого Взрыва. Ранее Одинцов исследовал теорию «Большого разрыва», согласно которой Вселенная расширяется с ускоренной скоростью и в конечном итоге создает сильный «разрыв», разрывающий ткань пространства и уничтожающий все вместе с ним.
В марте группа исследователей из Гарварда предположила, что Вселенная взорвется после дестабилизации бозона Хиггса, или «божественной частицы», связанной с трехмерным полем в космосе, которое придает небесным объектам их массу. По их оценкам, до смерти Вселенной еще триллионы триллионов лет, но в их теории она неизбежна: сверхмассивные черные дыры, вероятно, скрываются поблизости, чтобы разрушить поле Хиггса и пространство-время.
Существует также вероятность того, что постоянно расширяющаяся Вселенная внезапно изменит курс, сжимаясь по мере того, как материя уменьшается с течением времени, а гравитация притягивает небесные тела внутрь в результате явления, известного как «Большое сжатие».