Содержание
Сколько миллионов лет Вселенной? — космический блог
Интерпретации астрономических наблюдений 2014 года показали, что возраст Вселенной составляет 13,82 миллиарда лет.
Начнем с того, что Вселенная большая. Подсчитано, что, если мы посмотрим в любом направлении, его самые далекие видимые области находятся на расстоянии около 46 миллиардов световых лет. Это означает, что он имеет диаметр 540 секстиллионов миль (или 54 с 22 нулями).
14 миллиардов лет: Как ученые рассчитывают возраст Вселенной? Основные теории приходят к очень похожему результату: Вселенной примерно 14 миллиардов лет.
Оно связано с важным открытием в астрофизике, сделанным в первые десятилетия двадцатого века благодаря работе нескольких астрономов и гению астронома Эдвина Хаббла (1889-1953). Для этого открытия Хаббл и его коллеги использовали необычный инструмент — спектрограф.
Вселенной 13,7 миллиарда лет плюс-минус 0,2 миллиарда. Сказанное так кажется простым, но чтобы прийти к этому значению, ученые бились почти 80 лет.
Теория Большого взрыва является преобладающей космологической моделью, которая описывает, как Вселенная развивалась с первых 10-44 секунд (время Планка) до сегодняшнего дня.
…
Галактическая нить размером примерно 10 миллиардов световых лет (3 гигапарсека) в самом большом измерении и 7,2 миллиарда световых лет (2,2 гигапарсека) в другом.
Таким образом, в настоящее время, по наблюдениям астрономов, площадь наблюдаемой Вселенной составляет 93 миллиарда световых лет. Каждый световой год равен 9,5 трлн км. Следовательно, это нечто, что находится далеко за пределами нашего воображения.
Автор резюмирует историю астрономии от Галилея до того момента, когда ученые пришли к выводу, что мы и все, что мы воспринимаем, составляют лишь 4% того, что существует.
Его предполагаемый возраст составляет более тринадцати миллиардов лет, за это время он прошел несколько эволюционных стадий, пока не достиг своей нынешней формы. Галактика, образованная сотнями миллиардов звезд, имеет различное строение.
Возраст Земли оценивается примерно в 4,5 миллиарда лет, а первые тесты на происхождение жизни должны были начаться в 3,5 миллиарда, когда земная кора начала формироваться с охлаждением нашей Планеты.
Астрономы рассчитывают возраст звезд по скорости их вращения. Астрономы доказали, что могут точно рассчитать возраст звезды по скорости ее вращения. Мы знаем, что звезды со временем замедляются, но до недавнего времени было слишком мало данных для проведения точных расчетов.
Расширение Вселенной. Большой взрыв — одна из самых популярных в научном сообществе теорий о происхождении нашей Вселенной. Согласно этой теории, наша нынешняя Вселенная возникла в результате большого взрыва около 14 миллиардов лет назад. Все происходило через очень маленькую, горячую и чрезвычайно плотную материальную точку.
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.
Первичный нуклеосинтез произошел за 3 минуты и образовал водород, дейтерий, гелий и небольшое количество лития. Все остальные элементы образовались позже, внутри звезд. Еще 380 тысяч лет назад Вселенная представляла собой непрозрачную и блестящую плазму, в которой смешались материя и излучение.
Проект Solaris: в ЕС и Британии изучают перспективы добычи электроэнергии прямо из космоса
Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.
Автор фото, ESA
Подпись к фото,
Проект предполагает перекачку гигаватт энергии из космоса по беспроводной связи
На этой неделе Европейское космическое агентство (ЕКА), вероятно, одобрит рассчитанное на три года исследование перспектив использования огромных солнечных ферм в космосе для выработки и эффективной передачи электроэнергии на Землю.
Идея заключается в создании на орбите гигантских комплексов, каждый из которых сможет вырабатывать столько же энергии, сколько средняя электростанция.
Хотя несколько организаций и других космических агентств уже рассматривали подобную идею, проект Solaris призван заложить основу для практического плана по созданию космической системы производства возобновляемой энергии.
Эта программа — одна из нескольких, которые будут рассматриваться на совете Европейского космического агентства, собирающемся раз в три года. Совет определит бюджет для следующего этапа планов агентства по исследованию космоса, мониторингу окружающей среды и связи.
- Будущее мировой энергетики – в Африке?
Йозеф Ашбахер, генеральный директор ЕКА, сказал в интервью Би-би-си, что, по его мнению, солнечная энергия из космоса может оказать огромную помощь в решении проблемы нехватки энергии в будущем.
«Нам необходимо перейти к углеродно-нейтральной экономике и, следовательно, изменить способ производства энергии и значительно сократить долю ископаемого топлива в производстве энергии, — сказал он.
— Если это можно сделать из космоса, и это большое «если», так как этой стадии мы пока не достигли, это было бы прекрасно, потому что решило бы множество проблем».
Автор фото, ESA
Подпись к фото,
Спутники с солнечными батареями должны быть длиной около 1,7 км, что более чем в два раза превышает размер самого высокого здания в мире и на порядок больше, чем самая большая на сегодняшний день космическая конструкция — Международная космическая станция размером 110 метров
В космосе энергию Солнца можно добывать гораздо эффективнее — оно светит все время и его лучи не рассеиваются атмосферой.
Эта идея витает в умах уже более полувека, но до сих пор ее реализация представлялась чрезмерно дорогой и сложной.
Возможно, сейчас ситуация изменилась.
Переломным моментом стало резкое снижение стоимости космических запусков благодаря многоразовым ракетам и другим инновациям, разработанным в частном секторе. Кроме того, были достигнуты успехи в роботизированной постройке объектов в космосе, а также появились новые технологии беспроводной передачи электроэнергии из космоса на Землю.
- Ручное солнце. Когда термоядерные реакторы станут реальностью
ЕКА собирает средства на исследовательскую программу под названием Solaris, чтобы выяснить, сделали ли эти новые разработки солнечную энергетику в космосе достаточно надежной и дешевой, чтобы она стала экономически жизнеспособной.
«Идея космической солнечной энергетики больше не лежит в области научной фантастики», — говорит доктор Санджай Виджендран из ЕКА, возглавляющий инициативу Solaris. — Потенциал у нее есть, и прежде чем принимать решение о попытке построить что-то в космосе, нам нужно понять, как это сделать с точки зрения технологии».
Основная задача программы Solaris — понять, как можно передавать солнечную энергию из космоса в электрические сети на Земле. Просто очень длинный кабель тут, разумеется, не подойдет: энергию придется передавать беспроводным способом, используя микроволновые лучи.
Команда Solaris уже сумела показать, что безопасная и эффективная беспроводная передача электроэнергии в принципе возможна.
- Как черпать энергию прямо из космоса и почему не стоит много работать после 40 лет
В сентябре во время демонстрации в компании Airbus в Мюнхене инженерам удалось перекачать 2 кВт энергии, полученной от солнечных батарей, по беспроводной связи на коллекторы, расположенные на расстоянии более 30 метров.
Передача гигаватт энергии на тысячи километров будет большим рывком вперед, но, по словам Жана Доминика Косте из аэрокосмического подразделения Airbus, этого можно достичь постепенно, небольшими шагами.
«Наша команда ученых не нашла никаких технических препятствий, которые помешали бы нам получать солнечную энергию из космоса», — сказал он.
Подпись к фото,
Два киловатта электроэнергии были переданы по беспроводной связи от вертикальной металлической панели справа к другой панели на другом конце помещения. В космосе придется передавать в миллион раз больше энергии на расстояние в миллион раз больше
Доктор Рэй Симпкин, главный научный сотрудник компании Emrod, разработавшей систему беспроводной передачи энергии, считает, что технология безопасна.
«Ничего не сгорит, — сказал он в интервью Би-би-си. — Энергия распределяется на такой большой площади, что даже при пиковой интенсивности в центре луча она не будет представлять опасности для животных или людей».
- Китай решил построить в космосе солнечную электростанцию
США, Китай и Япония также продвинулись в гонке по разработке космической солнечной энергетики, и ожидается, что в ближайшее время они объявят о собственных планах. Отдельно от предложения ЕКА, в Великобритании была создана компания Space Solar. Она обещает продемонстрировать принципиальную возможность использования энергии из космоса в течение шести лет, а в течение девяти — организовать коммерческую эксплуатацию.
Независимо от планов ЕКА правительство Великобритании пришло к выводу, что к 2040 году можно будет создать спутник, способный производить столько же электроэнергии, сколько обычная электростанция — около 2 ГВт.
Это в целом совпадает с оценками ЕКА, но по мнению доктора Вижендрана, при достаточном финансировании и политической поддержке этот результат можно получить в течение десятилетия.
Ситуация чем-то напоминает американскую лунную программу, начатую президентом Кеннеди в 1961 году, и для нашего поколения электричество из космоса может стать эквивалентом полета на Луну, считает он.
Сколько лет Вселенной?
Вселенная представляет собой огромный пузырь пространства и времени, расширяющийся в объеме. Поверните часы назад, и вы доберетесь до точки, где все было сжато в микроскопическую сингулярность непостижимой плотности. За доли секунды он начал увеличиваться в объеме, и продолжает это делать по сей день.
Так сколько лет Вселенной? Как давно он расширяется? Откуда нам знать? Долгое время астрономы предполагали Землю, и поэтому Вселенная была вне времени. Что он всегда был здесь и всегда будет.
В 18 веке геологи начали собирать доказательства того, что Земля, возможно, существовала не вечно. Возможно, ему всего миллионы или миллиарды лет. Может быть, и Солнце, или даже… Вселенная. Может быть, было время, когда ничего не было? Потом вдруг поп… Вселенная.
Это наука термодинамика дала нам первое понимание. За огромные промежутки времени все движется к энтропии или максимальному беспорядку. Точно так же, как горячий кофе остывает, все температуры стремятся усредниться. А если бы возраст Вселенной был бесконечен, то все должно было бы иметь одинаковую температуру. Не должно быть ни звезд, ни планет, ни нас.
Выдающийся бельгийский священник и астроном Жорж Леметр предположил, что Вселенная должна либо расширяться, либо сжиматься. В какой-то момент, предположил он, Вселенная была бы бесконечно малой точкой — он назвал ее первобытным атомом.
И именно Эдвин Хаббл в 1929 году заметил, что далекие галактики удаляются от нас во всех направлениях, подтвердив теории Леметра. Наша Вселенная явно расширяется.
Это означает, что если запустить часы в обратном направлении, то в далеком прошлом они были меньше. И если вы вернетесь достаточно далеко в прошлое, вы найдете момент, когда началась Вселенная. Это значит, что у него есть возраст. Следующая задача… выяснить дату рождения Вселенной.
Временная шкала Вселенной (Фото: NASA/WMAP Science Team)
В 1958 году астроном Аллан Сэндидж использовал скорость расширения Вселенной, также известную как постоянная Хаббла, чтобы рассчитать, как долго она, вероятно, расширялась. Он пришел к цифре примерно в 20 миллиардов лет. Более точная оценка возраста Вселенной была сделана с открытием космического микроволнового фонового излучения; послесвечение Большого Взрыва, которое мы видим в каждом направлении, куда бы мы ни посмотрели.
Приблизительно через 380 000 лет после Большого взрыва наша Вселенная остыла до такой степени, что протоны и электроны могли объединиться, чтобы сформировать атомы водорода.
В этот момент это были приятные 3000 Кельвинов. Используя это, а также наблюдая за фоновым излучением и за тем, насколько длинные волны света были растянуты в результате расширения, астрономы смогли рассчитать, как долго оно расширялось.
По первоначальным оценкам возраст Вселенной составляет от 13 до 14 миллиардов лет. Но недавние миссии, такие как миссия НАСА WMAP и Европейская обсерватория Планка, уточнили эту оценку с невероятной точностью. Теперь мы знаем, что Вселенной 13,8242 миллиарда лет, плюс-минус несколько миллионов лет.
Мы не знаем, откуда она взялась и что вызвало ее появление, но мы точно знаем, как устроена наша Вселенная. Это хорошее начало.
Подкаст (аудио): Скачать (Продолжительность: 4:10 — 3,8 МБ)
Подписаться: Apple Podcasts |
Подкаст (видео): Скачать (84,0 МБ)
Подписаться: Подкасты Apple |
Нравится:
Нравится Загрузка…
Сколько лет Вселенной?
Вселенная одновременно обширна и древняя.
Возможно, вы слышали, что Вселенной около 14 миллиардов лет, но как именно это определяется? Знание возраста Вселенной может показаться чем-то, что выходит за рамки человеческих возможностей, однако существуют довольно простые способы определить, сколько лет нашей Вселенной. Однако важно отметить, что возраст Вселенной по-прежнему остается загадкой, и будущие наблюдения, вероятно, откроют больше информации. Есть два основных метода определения возраста Вселенной: самые старые звезды и скорость расширения Вселенной.
Старейшие звезды
Иллюстрация истории Вселенной, от Большого взрыва до наших дней.
Зная возраст самых старых звезд, астрономы могут оценить, сколько лет должна быть Вселенная.
Самая старая известная звезда во Вселенной называется Мафусаил, названный в честь самого старого человека в Библии. Еще до расчета его возраста астрономы знали, что Мафусаил был стар, исходя из его состава. Поскольку большинство элементов тяжелее водорода и гелия образуются внутри звезд, первые звезды практически не имели элементов тяжелее гелия. Сам Мафусаил почти полностью состоит из водорода и гелия, без каких-либо признаков присутствия многих элементов тяжелее гелия. Таким образом, Мафусаил должен был сформироваться, когда во Вселенной не было ничего, кроме водорода и гелия. Это сделало бы Мафусаила одной из старейших звезд во Вселенной, но когда астрономы подсчитали его возраст, возникли проблемы. Основываясь на наблюдениях за другими звездами и расширении космоса, наилучшие оценки возраста Вселенной составили около 13,8 миллиардов лет, однако возраст Мафусаила был рассчитан как 16 миллиардов лет. Очевидно, что звезда не может быть старше Вселенной, поэтому либо возраст Вселенной неверен, либо возраст Мафусаила неверен.
Будущие наблюдения только усугубили эту проблему: по большинству оценок возраста Мафусаила он старше Вселенной или того же возраста, что и Вселенная. Основываясь на наблюдениях за ранней Вселенной и другими звездами, кажется, что возраст Мафусалы, вероятно, неверен, и хотя звезда является одной из самых старых звезд, она, вероятно, образовалась около 13 миллиардов лет назад. Наблюдения за другими старыми звездами согласуются со вселенной, возраст которой составляет от 13 до 14 миллиардов лет.
Расширение пространства
Космический микроволновый фон — древнейшее изображение Вселенной. Здесь мы видим космос таким, каким он был всего через 380 000 лет после Большого взрыва, почти 13,8 миллиарда лет назад.