Строение вселенной

И снова «пуп мироздания»

Может показаться, что раз уж галактики «разбегаются» во все стороны от наблюдателя, находящегося на Земле, сам этот наблюдатель находится в самой середине мироздания. Неужели Земля и в самом деле занимает центральное место в огромной Вселенной?

На самом деле это не так. Исследование характера этого движения и его зависимости от расстояния показало, что галактики «разбегаются» и относительно друг друга.

То есть вся Вселенная в каждой своей точке находится в состоянии непрерывного расширения. Не такого, какое возникает при взрыве, когда осколки из одной точки разлетаются во все стороны. Попробуйте представить, что разлетаются не галактики, а пространство между галактиками. Получилось?

Если нет, то простейшей моделью может служить мыльный пузырь или медленно надуваемый резиновый воздушный шарик, на поверхность которого точками нанесено положение галактик. По мере того, как шарик раздувается, точки все дальше отходят одна от другой.

При этом они не движутся по направлению к чему-нибудь или от чего-нибудь. «Разбегание» происходит исключительно за счет расширения поверхности, на которую точки нанесены.

Представим себе существ, которые живут в мире, где существуют всего два измерения — длина и ширина. Вся их Вселенная — это поверхность.

И если бы они обитали на поверхности надуваемого шарика, то «надувание» и стало бы для них расширением Вселенной. Все расстояния увеличиваются, а центра расширения, который могли бы увидеть «двумерные» наблюдатели, в их Вселенной нет.

Еще одна особенность такого мира: в каком бы направлении ни отправились двухмерные существа, они никогда не смогут достигнуть границы своей Вселенной — ее просто не существует, хотя площадь поверхности шарика имеет конечную величину и измеряется конкретным числом квадратных сантиметров.

Так конечное может стать безграничным и бесконечным.

Сферическая форма

С двумерными сферами мы хорошо знакомы — это поверхность шара, апельсина или Земли. Но что, если наша Вселенная — трехмерная сфера?

Изобразить трехмерную сферу трудно, но ее легко описать с помощью простой аналогии. Если двумерная сфера — это совокупность всех точек на фиксированном расстоянии от некоторой центральной точки в обычном трехмерном пространстве, трехмерная сфера (или «трисфера») — это совокупность всех точек на фиксированном расстоянии от некоторой центральной точки в четырехмерном пространстве.

Жизнь внутри трисферы сильно отличается от жизни в плоском пространстве. Чтобы представить себе ее, представьте, что вы — двумерное существо в двумерной сфере. Двумерная сфера — это вся Вселенная, поэтому окружающее вас трехмерное пространство вы не видите и попасть в него не можете. В этой сферической Вселенной свет движется кратчайшим путем: по большим кругам. Но вам эти круги кажутся прямыми.

А теперь представьте, что вы с двухмерным приятелем зависаете на Северном полюсе, и он отправился на прогулку. Удаляясь, поначалу он будет постепенно уменьшаться в вашем зрительном круге — как и в обычном мире, пусть и не так быстро, как мы привыкли. Это потому, что по мере роста вашего зрительного круга ваш друг занимает все меньший его процент.

Но как только ваш приятель перевалит экватор, случится нечто странное: он начнет увеличиваться в размерах, хотя на самом деле продолжает удаляться. Это потому, что процент, который он занимают в вашем визуальном круге, растет.

В трех метрах от Южного полюса ваш друг будет выглядеть так, словно он стоит в трех метрах от вас.

Дойдя до Южного полюса, он и вовсе заполнит весь ваш видимый горизонт.

А когда на Южном полюсе нет никого, ваш зрительный горизонт будет еще страннее — это вы сам. Это потому, что излучаемый вами свет будет распространяться по всей сфере, пока не вернется обратно.

Это напрямую влияет на жизнь в трехмерной сфере. Каждая точка трисферы имеет противоположную, и если там находится некий объект, мы увидим его во все небо. Если там нет ничего, мы увидим фоном самого себя — как будто нашу внешность наложили на воздушный шар, затем вывернули наизнанку и раздули во весь горизонт.

Но даже при том, что трисфера — основополагающая модель для сферической геометрии, это далеко не единственное из возможных пространств. Как мы строили разные плоские модели, вырезая и склеивая куски евклидова пространства, так мы можем построить и сферические, склеив подходящие куски трисферы. Каждая из этих склеенных форм будет, как и тор, иметь эффект «комнаты смеха», только число комнат в сферических формах будет конечное.

Строение Вселенной

Во все времена люди предпочитали считать Вселенную вечной и неизменной. Эта точка зрения господствовала вплоть до 20-х годов нашего века. В то время считалось, что она ограничена размерами нашей Галактики. Пути могут рождаться и умирать, Галактика все равно остается все той же, как неизменным остается лес, в котором поколение за поколением сменяются деревья.

Настоящий переворот в науке о Вселенной произвели в 1922 — 1924 годах работы ленинградского математика и физика А. Фридмана. Опираясь на только что созданную тогда А. Эйнштейном общую теорию относительности, он математически доказал, что мир — это не нечто застывшее и неизменное. Как единое целое он живет своей динамической жизнью, изменяется во времени, расширяясь или сжимаясь по строго определённым законам.

Структура Вселенной довольно сложна и имеет несколько уровней организации, которые мы можем классифицировать в соответствии с масштабом объектов:

  • Астрономические тела во Вселенной обычно группируются в системы. Звезды нередко образуют пары или входят в состав скоплений, которые содержат десятки, а то и сотни светил. В этом отношении наше Солнце довольно нетипично, так как оно не имеет «двойника»;
  • Следующей ступенью организации являются галактики. Они могут быть спиральными, эллиптическими, линзовидными, неправильными. Ученые пока не до конца понимают, почему галактики обладают разной формой. На этом уровне мы обнаруживаем такие чудеса Вселенной, как черные дыры, темную материю, межзвездный газ, двойные звезды. Кроме звезд, в их состав входит пыль, газ, электромагнитное излучение. В известной Вселенной обнаружено несколько сотен миллиардов галактик.
  • Несколько галактик образуют Местную группу. В нашу, кроме Млечного пути, входит Туманность Треугольника, Туманность Андромеды и еще 31 система. Скопления галактик – самые крупные из известных устойчивых структур Вселенной, их удерживает воедино гравитационная сила и еще какой-то фактор. Ученые подсчитали, что одного лишь притяжения явно недостаточно для поддержания стабильности этих объектов. Научного обоснования данного феномена пока не существует;
  • Следующим уровнем структуры Вселенной являются сверхскопления галактик, каждая из которых содержит десятки, а то и сотни галактик и скоплений. Однако тяготение их уже не удерживает, поэтому они следуют за расширяющейся Вселенной;
  • Последним уровнем организации мироздания являются ячейки или пузыри, стенки которых формируют сверхскопления галактик. Между ними находятся пустотные области, именуемые войдами. Эти структуры Вселенной имеют масштабы около 100 Мпк. На этом ярусе наиболее заметны процессы расширения Вселенной, также с ним связано реликтовое излучение – отголосок Большого взрыва.

Каждый из вселенских объектов — это уникальное формирование с таинственной структурой.

Сегодня мы гораздо лучше понимаем устройство Вселенной, но каждое полученное знание лишь рождает новые вопросы. Исследование атомных частиц в коллайдере, наблюдение за жизнью в дикой природе, высадку межпланетного зонда на астероиде также можно назвать изучением Вселенной, ибо данные объекты входят в ее состав. Человек тоже часть нашей прекрасной звездной Вселенной. Изучая Солнечную систему или далекие галактики, мы больше узнаем о самих себе.

Электромагнитное взаимодействие

Электрическая революция произошла в значительной степени благодаря человеку, который никогда не имел даже формального образования. Майкл Фарадей продемонстрировал свойства электричества во время своих публичных лекций. Он входил в стальные клетки и электрифицировал их, показывая, что сталь создает барьер для электричества, и что, пока вы сами не коснетесь барьера, вы будете в безопасности от электрических токов. Его закон заключается в том, что напряжение электричества может быть создано из магнитной среды. Движущийся провод в магнитном поле создает электрический ток, толкая электроны.

Если движущийся магнит создает электрическое поле, то верно и обратное. Движущееся электрическое поле приведет к магнитному полю. Они одно и то же. Единая объединяющая сила.

Джеймс Максвелл во время Гражданской войны в США рассчитал скорость волны, которая колебалась между магнитным и электрическим полями. Это волна, в которой магнитные поля создавали электрические, которые в свою очередь создавали магнитные поля, и так бесконечно. Скорость этой волны оказалась равна скорости света. На самом деле, это и был свет сам по себе!

Что такое гармония Вселенной?

Во Вселенной все устроено гармонично, поскольку создано по воле Высшего разума. Взаимодействие между галактиками и солнечными системами идеально настроено и любое нарушение этого устройства устраняется. Дисгармония может возникнуть на конкретной планете из-за ошибочных действий ее обитателей. Стремление к гармонии и совершенству это основная задача каждого человека или иного существа (если речь идет о других обитаемых мирах).

Если внимательно присмотреться к тому, как все устроено в природе, то станет понятно, что изначально мир был создан идеально. К примеру, когда происходит сбой в какой-либо системе организма человека, то другие органы берут на себя часть работы, чтобы восстановить изначальный порядок. То же самое происходит и в природе, и в целом на всей планете. Так же гармонично живет и Вселенная, вовремя разрушая и заменяя разбалансированные элементы.

Какой формы Вселенная?

Сегодня с помощью телескопа «Хаббл» мы можем увидеть более 100 миллиардов галактик, и в каждой из них, возможно, сотни миллиардов звезд. Но как все это возникло? Почему есть нечто, а не ничто? Это основной вопрос для многих религий. Кажется, что такую огромную Вселенную кто-то должен был создать, что нельзя все это получить из ничего. Я хочу рассказать, почему это не так, почему все эти галактики и звезды могут возникнуть просто благодаря законам физики.

В 1926 году Эдвин Хаббл узнал, что наша Галактика — не единственная во Вселенной. А спустя еще три года он понял, что другие галактики отдаляются от нас. После этого поразительного открытия сразу стало казаться, что мы в центре Вселенной

Однако наблюдения Хаббла говорят о другом: Вселенная расширяется — неважно, из какой галактики вы за этим наблюдаете

До 1929 года наука считала, что Вселенная статична и вечна. Но коль скоро теперь мы поняли, что она движется, то мы можем узнать, что было с ней в прошлом. У всех галактик единое начало: около 13,8 миллиарда лет назад все они были в одной точке, которую мы называем Большим взрывом. Но что станет с галактиками в будущем? Бесконечно ли расширение? Это вопрос, из-за которого я начал заниматься космологией и вообще пошел в физику.

Есть три варианта геометрии нашей Вселенной: она может быть закрытой, открытой или плоской. Имеется в виду не форма самой Вселенной, а то, как в ней выглядит плоскость, сравнимая с размером самой Вселенной. Например, если нарисовать сколь угодно большой треугольник в плоской Вселенной, то сумма его углов будет равна 180 градусам. В открытой Вселенной линии, по которым движется свет, изгибаются, поэтому сумма углов треугольника будет меньше 180 градусов. А в закрытой Вселенной сумма его углов, наоборот, будет больше 180 градусов.

Согласно теории относительности, закрытая Вселенная будет расширяться, а затем сжиматься обратно и в конце концов схлопнется, открытая Вселенная будет расширяться бесконечно, а плоская сначала будет расширяться, а затем очень постепенно замедлится и остановится. Если мы сможем определить, в какой Вселенной живем, то узнаем и наше будущее. Но как это сделать?

Геометрия Вселенной

Когда мы глядим на Вселенную, то чем дальше смотрим, тем в более глубокое прошлое заглядываем. Можно было бы предположить, что где-то там виден и Большой взрыв, — но между нами и Большим взрывом стена. В самом начале Вселенная была настолько жаркой и плотной, что свет не мог покинуть ее. Потом Вселенная постепенно охлаждалась и, когда ей было 379 тысяч лет, стала электрически нейтральной (замедлившиеся электроны начали соединяться с протонами и альфа-частицами, образуя атомы водорода и гелия. — Прим. T&P) и прозрачной. Этот момент — самая ранняя точка, которую мы видим, оглядываясь назад во времени. Вот так она выглядела (это проекция Мольвейде, которая также часто используется в картографии):

Реликтовое излучение, которое фиксируют детекторы, находящиеся на Земле, исходит от условной поверхности последнего рассеяния, которое видится нам как окружающая нас на очень далеком расстоянии сфера. На этой поверхности видны более горячие участки — там, где 379 тысяч лет назад были сгустки материи. Мы знаем их максимально возможный размер (он зависит от скорости гравитации, а ее значение равно скорости света) — 100 млн световых лет. Сравнивая эти цифры с тем, что мы наблюдаем, можно сделать вывод о том, в какой Вселенной мы живем: в закрытой Вселенной сгустки из-за искривления пространства казались бы нам меньше, чем на самом деле; в открытой — больше, а в плоской Вселенной никаких искривлений нет и сгустки выглядели бы на свои 100 млн световых лет.

Данные, полученные в ходе эксперимента BOOMERanG (Balloon Observations Of Millimetric Extragalactic Radiation and Geophysics — «Аэростат для наблюдения миллиметрового внегалактического излучения и геофизических исследований». С помощью аэростатов радиотелескоп поднимался на высоту 42 тысячи метров, где мог фиксировать реликтовое излучение без потерь, в то время как в атмосфере оно поглощается микроволнами. — Прим. T&P), соответствуют расчетам и не выявляют никакого искривления пространства. С вероятностью 99% мы живем в плоской Вселенной.

Но возникает противоречие: для плоской Вселенной, как я уже говорил, мы видим слишком мало вещества — всего 30% от необходимой массы. Где же могут быть оставшиеся 70%?

Как описать общие законы бытия в Космосе?

Человеческий разум настроен на то, что любой закон это определенный запрет. Законы Мироздания или космического бытия имеют одно, но кардинальное отличие от привычных нам правил. В глобальной системе важным понятием является необходимость и полезность каких-либо действий, а не запрет ради запрета. Поступки и действия каждой конкретной мыслящей единицы оцениваются с точки зрения общей пользы. А главное, изначально оценка направлена на самого себя. Кратко общие правила гармоничного бытия можно свести к следующему:

  1. После разрушения всегда следует возрождение;
  2. Высшие силы идеально мудры, а потому всегда помогут достойным;
  3. Каждый день должен быть наполнен действиями;
  4. Помогать необходимо каждому, но без ущерба личным интересам;
  5. Если скопилась лишняя энергия, ее следует отдать или направить на совершение положительных поступков;
  6. Зло должно отсутствовать как на отдельной планете, так и во всем космическом пространстве;
  7. Смысл существования заключается не в накоплении материальных ценностей, а в получении опыта и знаний через жизнь, в постоянном саморазвитии;
  8. Страх смерти не должен сопровождать человеческую жизнь, поскольку возрождение неизбежно;
  9. Сотрудничество и взаимодействие между мыслящими единицами необходимо, так как они есть мощь и сила.

Из чего состоит наша Вселенная?

Чтобы разобраться в этом вопросе, пойдите прямо сейчас на кухню и возьмите поролоновую губку, которую вы используете для мытья посуды. Взяли? Так вот, вы держите в руках модель Вселенной. Если вы через лупу рассмотрите структуру губки поближе, то увидите, что она представляет собой множество открытых пор, ограниченных даже не стенками, а скорее перемычками.

Нечто подобное представляет собой и Вселенная, но только в качестве материала для перемычек используется не поролон, а… скопления галактик… Не планет, не звёздных систем, а галактик! Каждая из этих галактик состоит из сотен миллиардов звёзд, вращающихся вокруг центрального ядра, и каждая может иметь размер до сотен тысяч световых лет. Расстояние между галактиками обычно составляет около миллиона световых лет.

Структура Вселенной и ее размеры

На протяжении многих тысячелетий человечество считало, что Вселенная вечна и неизменна. Данная теория господствовала во всем в мире вплоть до начала ХХ столетия. Колоссальный переворот в науке о космическом пространстве произошел в 20-е годы прошлого века, благодаря таким ученым как Эйнштейн, Фридман и Хаббл. Именно они выдвинули предположения и доказали, что Вселенная – это целая система, которая живет своей жизнью и способна изменяться во времени, то есть расширяться или сжиматься.

В структуре Вселенной выделяют несколько уровней организации, каждый из которых отличается масштабом объектов:

Практически все космические тела в необъятной Вселенной формируют группы. Звезды группируются парами или входят в звездные скопления. В таких скоплениях могут содержаться десятки или даже сотни таких светил. Исключением считается Солнце, так как у него нет «двойника».

Двойная звезда Источник

Следующий уровень – галактики. Они бывают неправильной, линзовидной, спиральной и эллиптической формы. Вот только почему существует такая классификация, ученые еще не нашли ответ. В пределах одного галактического пространства есть черные дыры, межзвездный газ, темная материя, двойные звезды, пыль, электромагнитное излучение. Астрономы предполагают, что во Вселенной существуют сотни миллионов галактик.

Спиральная Галактика  

Небольшое скопление галактик формируют Местную группу. Данный уровень организации считается одной из самых крупных и устойчивых структур. Все объекты в системе скопления галактик удерживаются гравитационной силой и еще каким-то фактором. Что это за фактор ученые пока не знают, но уверенны, что одной лишь силы гравитации для поддержания стабильности недостаточно. Скопление, в которое входит Млечный путь, Треугольник и Андромеда, включает еще 31 галактическую систему.

Скопление галактик в Персее Источник

Сверхскопление галактик – в составе такой структуры десятки или даже сотни галактических систем или их скоплений. Гравитационные силы здесь уже не такие сильные, поэтому сверхскопления движутся вместе с расширяющейся Вселенной.

Сверхскопление Волопаса Источник

На последнем уровне во Вселенной находятся ячейки, или пузыри. Их границы образуют сверхскопления галактик. Между этими структурами расположены пустотные области, которые получили название войды. Изучение войд, как и самых отдаленных частей Вселенной, происходит с помощью современных телескопов, одним из которых является телескоп Хаббла. В течение длительного времени, астрономы наблюдают за процессами, происходящими в космосе, изучают скопления и расположение звезд, после чего делаются определенные расчеты, строятся модели Вселенной, звездные карты и т.д.

Войд Волопаса Источник

Все структуры Вселенной являются уникальными и таинственными. Человечество уже гораздо лучше понимает, как устроено космическое пространство. Но с каждым новым открытием у ученых появляются и новые вопросы, ответы на которое порой не так легко найти.

Изучая размеры Вселенной, астрономы могут говорить только о ее видимой части, которую научно называют Метагалактикой. Чем больше сведений и знаний ученые получают о ней, тем больше становятся ее границы, причем они расширяются абсолютно во всех направлениях. Это говорит о сферической форме Вселенной.

Принято считать, что возраст Вселенной составляет 13,8 млрд. лет. Именно столько времени прошло с момента Большого Взрыва. Однако это только предположения, полученные в результате многолетней работы специалистов. Они основаны на наблюдениях и расчетах, но утверждать со 100% уверенностью, что Взрыв действительно был, нельзя. На сегодняшний день теория Большого Взрыва является общепринятой, так как именно она объясняет многие процессы, происходящие в космическом пространстве.Учитывая скорость света, ученые предполагают, что размеры Вселенной составляют также 13,8 млрд. световых лет. Скорей всего эта цифра не совсем точная, так как с момента зарождения пространство Вселенной все время расширяется. Некоторая его часть движется со сверхсветовой скоростью, из-за чего многие объекты навсегда останутся вне зоны видимости человека. 

Математическая модель Вселенной Источник

Эволюция Вселенной

Как происходил процесс развития и эволюции Вселенной? В течение следующих миллиардов лет гравитация заставила более плотные области притягиваться. В этом процессе формировались газовые облака, звезды, галактические структуры и прочие небесные объекты.

Этот период именуют Структурной Эпохой, так как именно в этот временной отрезок зарождалась современная Вселенная. Видимое вещество распределялось на различные формирования (звезды в галактики, а те в скопления и сверхскопления).

Что было до появления Вселенной

Сложно представить время за 13,7 миллиардов лет до сегодняшнего дня, когда вся Вселенная представляла собой сингулярность. Согласно теории Большого взрыва, один из главных претендентов на роль объяснения того, откуда появилась Вселенная и вся материя в космосе — все было сжато в точку, меньшую, чем субатомная частица. Но если это еще можно принять, задумайтесь вот о чем: что же было до того, как случился Большой взрыв?

Этот вопрос современной космологии уходит корнями еще в четвертое столетие нашей эры. 1600 лет назад теолог Августин Блаженный как и один из лучших физиков 20 века Альберт Эйнштейн пытались понять природу  до сотворения Вселенной. Они пришли к выводу , что просто не было никакого «до».

В настоящее время человеком выдвигаются различные теории.

Теория Мультивселенной

Что если наша Вселенная является потомком другой, старшей Вселенной? Некоторые астрофизики полагают, что пролить свет на эту историю поможет реликтовое излучение, оставшееся от большого взрыва.

Согласно этой теории, в первые мгновения своего существования Вселенная начала чрезвычайно быстро расширяться. Также теория объясняет температуру и плотность флуктуаций реликтового излучения и подсказывает, что эти флуктуации должны быть одинаковыми.

Но, как выяснилось, нет. Последние исследования дали понять, что Вселенная на самом деле однобока, и в некоторых областях флуктуаций больше, чем в других. Некоторые космологи считают, что это наблюдение подтверждает, что у нашей Вселенной была «мать»(!)

В теории хаотической инфляции эта идея приобретает размах: бесконечный прогресс инфляционных пузырьков порождает обилие вселенных, и каждая из них порождает еще больше инфляционных пузырьков в огромном количестве Мультивселенных.

Теория белых и черных дыр

Тем не менее, существуют модели, которыми пытаются объяснить образование сингулярности до большого взрыва. Если вы думаете о черных дырах как о гигантских мусоросборниках, они являются главными кандидатами первоначального сжатия, поэтому наша расширяющаяся Вселенная вполне может быть белой дырой — выходным отверстием черной дыры, и каждая черная дыра в нашей Вселенной может вмещать в себя отдельную вселенную.

Большой скачок

Другие ученые считают, что в основе формирования сингулярности лежит цикл под названием «большой скачок», в результате которого расширяющаяся вселенная в итоге коллапсирует сама в себя, порождая другую сингулярность, которая, опять же, порождает другой большой взрыв.

Теория циклической Вселенной

Последнее объяснение, которое мы рассмотрим, использует идею циклической Вселенной, порожденной теорией струн. Она предполагает, что новая материя и потоки энергии появляются каждые триллионы лет, когда две мембраны или браны, лежащие за пределами наших измерений, сталкиваются между собой.

Что было до Большого взрыва? Вопрос остается открытым. Может быть, ничего. Может, другая Вселенная или другая версия нашей. Может, океан Вселенных, в каждой из которых — свой набор законов и констант, диктующих природу физической реальности.

Прошлое вселенной

Любое исследование, любое наблюдение, будь то наблюдение ребенка за кошкой, физика — за тем, как расщепляется ядро атома, или астронома, следящего за невообразимо далекой галактикой,- все это наблюдения за Вселенной, вернее — за ее отдельными частями.

Каждая из этих частей является предметом изучения для естественных наук, а Вселенной как единым целым занимается космология — наука, возникшая на стыке астрономии и физики. Астрономические наблюдения позволили установить факт расширения Вселенной и точно определить ее возраст.

Двигаясь в прошлое, с помощью точных математических методов и физических теорий космологам удалось описать первоначальное состояние Вселенной и первые этапы ее существования, хотя многие процессы, происходившие в те отдаленные времена, не укладываются в рамки привычных физических законов.

Некоторые философы, ученые и религиозные деятели говорят о Большом Взрыве как о моменте «сотворения»

Вселенной, однако в наше время появляется все больше доводов в пользу того, что Вселенная никогда не возникала, а существовала вечно и будет существовать вечно,- изменяются лишь ее формы и проявления.

Сегодня главные усилия космологов-теоретиков и астрономов-наблюдателей сосредоточены на определении точных размеров Вселенной, на истории ее развития от первых мгновений после Большого Взрыва и до наших дней, на особенностях расширения Вселенной и установлении космологической шкалы расстояний.

Многое еще остается неясным и спорным, ведь почти вся информация о Вселенной, которая у нас есть сегодня, получена косвенным путем.

Поэтому такую огромную важность приобретают создание все более мощных средств наблюдения за объектами в удаленных частях мироздания и поиски подтверждений теоретических предположений ученых

Будущее Вселенной

Теория возникновения Вселенной путем Большого взрыва официально признана в научном мире. Согласно ее основным утверждениям, космическое пространство все еще продолжает эволюционировать  и на смену одним структурам приходят абсолютно новые. Существуют две противоположные версии дальнейшего развития событий:

  • Большой разрыв. Если Универсум и дальше
    продолжит расширяться, то в дальнейшем гравитационное взаимодействие между его
    элементами начнет стремительно ослабевать. Произойдет распад галактик и их
    скоплений. После этого распадутся отдельные звездные системы, где гравитация
    звезды не в силах будет удержать планеты вокруг себя. Постепенно все элементы
    Вселенной разрушаться вновь до элементарных частиц, законы физики перестанут
    иметь смысл. Что произойдет дальше – предсказать невозможно.
  • Большое сжатие. В этом сценарии
    описывается предположение, что космическое пространство постепенно замедлит
    свое расширение и начнет обратно сжиматься. Все его элементы образуют единое мега
    скопление, в котором будет продолжаться процессы рождения, эволюции и смерти
    галактик. Однако, вещество будет сжиматься и далее, что приведет к образованию
    одной гигантской галактики. Космическое пространство вновь начнет нагреваться,
    реликтовое излучение разрушит планеты и звезды. Все структуры перейдут в
    состояние элементарных частиц. Вселенная приобретет свой первоначальный вид до
    Большого взрыва.

Любой из основных
сценариев смерти Вселенной в нынешнем ее состоянии предполагает распад всех ее
структур до фундаментальных частиц и прекращения любых сил взаимодействия. Так
ли оно будет на самом деле, предсказать современной науке невозможно.

Наблюдаемая Вселенная и современное представление о ней

Наблюдаемой называют часть Вселенной, которая представляет собой прошлое относительно наблюдателя. Иначе говоря, это пространство, где материя смогла бы достичь расположения настоящей Земли.

Что важно, наблюдаемая Вселенная имеет границу. Так называемый, космологический горизонт

Все, что на нём расположено имеет бесконечное красное смещение.

Эффект Доплера

Современные методики позволяют изучить область, которую занимает наблюдаемая Вселенная. Её назвали Метагалактикой.Теоретически за её пределами также находятся космические объекты.

Многие гипотезы построены на том, что наблюдаемая Вселенная является небольшой частью полной Вселенной.Сегодня наука занимается в основном изучение Метагалактики. Но учёные продолжают попытки выйти за её границы.

Очевидная бесконечность

Так можно было бы охарактеризовать размер нашей Вселенной. Однако…Учёные нашего времени определили границы и размеры, которые имеет наблюдаемая Вселенная. Кстати, немалыми.

Бесконечность пространства присутствует в основном в философских взглядах. В современной науке, как оказалось, границы стали более реальными и отчётливыми.

Бесконечность

Только как бы не развивался прогресс, вопрос о том, что же находится за этими гранями, до сих пор остаётся открытым.Поэтому, как бы парадоксально это не звучало, бесконечность поистине остаётся очевидной. Какой-то замкнутый круг, не правда ли?

Структура и строение Вселенной

Самым распространённым элементом является водород (H) — 75%, гелий (He) занимает порядка 23%, ну а оставшиеся 2% делят между собой кислород (O), углерод (С) и другие элементы.

Средняя плотность материи во Вселенной — 10-29 г/см3 (да-да, настолько низкая). Порядка 95% всей плотности разделены между двумя субстанциями: Тёмной энергией и Тёмной материей. Следует понимать, откуда взялись такие названия — всё, что находится во Вселенной — материя. Эта материя бывает двух видов: структурированная — это вещество (нечто осязаемое), и не имеющая структуры — энергия (также существует, но увидеть не можем). Ну и вещество делится на тёмное и обычное, но деление происходит не по цвету, а по способности взаимодействовать с электромагнитным излучением (если не может — тёмное).

Таким образом, становится понятна структура Вселенной — некая энергия с неким веществом в ней, которое мы не можем наблюдать, так как оно не испускает электромагнитного излучения, а также межгалактический газ, Звёзды, планеты и иные привычные нам небесные тела, занимающие крохотную часть общего пространства. Также следует знать, что для Вселенной нехарактерны такие понятия, как масса, размер или же форма. Это просто некая система, мы можем выделить лишь плотность в этой системе, состав, температуру и так далее.

Вселенную можно поделить на секторы: Галактики. Это такие системы, состоящие из звёзд, межзвёздной пыли, газа и тёмной материи. Все эти вещества вращаются вокруг некого центра. Таким образом и происходит разделение на галактики (например, звёзды, вращающиеся вокруг одного центра принадлежат к одной галактике, а вращающиеся вокруг другого — к другой).

Земля, кстати, принадлежит к Галактике «Млечный путь». А всего их порядка сотни миллиардов, а может и больше (кто же сосчитает). Но увидеть невооружённым взглядом мы можем лишь три из них, что наглядно демонстрирует нам, насколько огромна Вселенная, а она ещё и расширяется постоянно!

Так вот, в любой галактике огромное количество звёзд. Одной из таких звёзд является наше Солнце. Вокруг этой звезды вращаются планеты и иные небесные тела. И всё вместе это является сложной системой — Солнечной. И таких систем в каждой Галактике неисчислимое множество. Например, лишь один «Млечный путь» включает в себя порядка нескольких сотен миллиардов звёзд, многие из которых образуют такие же планетные системы, как и наша. Именно поэтому огромна вероятность наличия разумной жизни и на других планетах, о существовании которых мы можем лишь догадываться.

Думаю, стоит перечислить основные небесные тела, которые включает в себя наша Солнечная система.

В первую очередь, это планеты земной группы, то есть, схожие по строению с нашей Землёй:
Меркурий — горячая планета (она ближе всех к Солнцу); Венера — она хоть и вторая по удалённости от нашей звезды, но обладает самой высокой температурой на поверхности — около 400 градусов по Цельсию; красная планета Марс, расположена сразу за нашей Землёй.

Планеты гиганты: самая большая из них — Юпитер, его масса в 318 раз больше земной (!); Сатурн — интересен своей системой колец; Уран — относительно лёгкая планета; Нептун — самая маленькая из них.

Маленькие планеты, называемые карликовыми, также весьма интересны и являются неотъемлемой частью Солнечной системы.

На орбитах многих планет вращаются спутники, одним из таких является Луна — спутник нашей планеты.

Астероиды — очень распространённые небесные тела в системе, правда, они очень малы.

На небе мы, порою, так любим наблюдать Кометы. И правда, они весьма красивы. На удалении от звезды представляют собой небольшие (пару километров) скопления газов (льды, преимущественно). При приближении к Солнцу ледяная поверхность комет испаряется и мы можем наблюдать оставшееся облако пыли и газа даже без оптических приборов.

Надеюсь, теперь вы хорошо понимаете, что представляет из себя Вселенная.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector