Поделиться в FB
Поделиться в FB
Поделиться в TWITTER
Поделиться в TWITTER
Поделиться в VK
Поделиться в VK
Подписка на канал
Подписка на канал
последовательность фибоначчи что это - узнайте все о загадках вселенной и природы, поверните ключ к тайнам бытия...

Заглядывая в прошлое

Свет движется с конечной скоростью, вследствие этого мы видим отдаленные места не такими, какими они являются на данный момент, а такими, какими они были весьма в далеком прошлом. В более ранние эры Вселенная была более сжатой – «штыри» в нашей «пространственной решетке» были меньше. Исходя из этого другая картина Эшера, «Ангелы и демоны» (рис. 5.2), лучше отображает то, что мы видим в действительности.

 

Заглядывая в прошлое

 

 

Заглядывая в прошлое

Заглядывая в прошлое

Рис. 5.2. "Ангелы и демоны" Эшера. Из-за того что скорость света конечна, мы видим отдаленные места такими, какими они были в далеком прошлом. Ближе к горизонту все думается более сжатым.

Заглядывая в прошлое

 

 

Заглядывая в прошлое

Мы ожидали, что отдаленные галактики будут смотреться не так, как те, каковые расположены рядом с нами. Свет от них был в пути продолжительное время, исходя из этого они были младше и менее развиты, в то время, когда испустили тот свет, который сейчас достиг нас. На той стадии еще отнюдь не весь первоначальный газ образовал звезды. Эти эволюционные трансформации происходят так медлительно, что станут заметными лишь через миллиарды лет. Так, чтобы выяснить общее направление этих трансформаций, необходимо изучить такие далекие галактики, дабы их свет шел до нас пара миллиардов лет.

Заглядывая в прошлое

Космический телескоп имени Хаббла, названный в честь первооткрывателя космического расширения, движется высоко над Землей, дабы избежать искажающего результата атмосферы и сделать четкие фотографии весьма далеких районов космоса. Устройства «Хаббла» так чувствительны, что при долгой выдержке разрешают заметить хорошо расположенные в небе тусклые пятнышки, кроме того в случае, если поле зрение так мало, что покрывает менее сотой доли размера полной Луны и при наблюдениях посредством простого телескопа данный участок выглядит как тёмное пятно. (Думаю, прекрасные фотографии, сделанные космическим телескопом, оказали на публичное сознание такое же сильное действие, как первые снимки из космоса, сделанные в 1960-х гг., на которых была запечатлена Земля со всей ее хрупкой биосферой.) На фотографиях «Хаббла» мы видим тусклые объекты, принимающие самые разные формы, в миллиард раз тусклее, чем каждая звезда, которую мы можем заметить невооруженным глазом. Но любой из них – это целая галактика размером тысячи св. лет, которая думается таковой маленькой и тусклой, в силу того, что находится на огромном расстоянии. Эти галактики выглядят в противном случае, чем наши ближайшие соседи, в силу того, что мы видим их сразу после того, как они сформировались: они еще не приняли форму устойчивых вращающихся дисков, как фотогеничные спиральные галактики, изображенные в большинстве книг по астрономии. Кое-какие из этих далеких галактик состоят преимущественно из светящегося рассеянного газа, который еще не сгустился в отдельные звезды. Большая часть дальних галактик выглядят намного более голубыми если сравнивать с ближайшими (по окончании поправки на красное смещение, очевидно), в силу того, что массивные голубые звезды, каковые к настоящему времени уже погибли, еще светили в то время, в то время, когда свет покинул эти далекие галактики.

Эти изображения показывают нам, как такие галактики, как наш Млечный Путь, смотрелись, в то время, когда зажглись их первые звезды. В то время, когда мы наблюдаем на Туманность Андромеды, мы можем задавать вопросы себя, не замечают ли андромедяне за нами, применяя телескопы еще более замечательные, чем у нас. Возможно, они так и делают. Но в тех далеких галактиках никаких аналогичных достижений техники нет: мы наблюдаем на их весьма примитивную стадию развития, еще перед тем, как прошло достаточно времени, дабы многие звезды закончили свое существование. У них еще нет сложной химии; кислорода, углерода и других элементов мало чтобы появились планеты, исходя из этого шанс на существование жизни минимален. Мы видим эти галактики на этапе, в то время, когда лишь закладывались основные стройматериалы для создания планетных систем. (Свет, который мы детектируем, в действительности излучался в дальней ультрафиолетовой области спектра. Такое излучение нереально заметить глазом, и оно кроме того не попадает через земную атмосферу. Но твёрдое ультрафиолетовое излучение этих галактик переходит в красный свет к тому времени, в то время, когда добирается до нас.)

Заглядывая в прошлое

Самые отдаленные галактики имеют такое сильное красное смещение, что протяженность световой волны растянута больше чем в шесть раз: до таковой степени должна была расшириться Вселенная с того времени, в то время, когда данный свет начал свой путь. В случае, если допустить, что расширение сохраняется стабильным и галактики не ускоряются и не замедляются, то в то время, в то время, когда масштаб Вселенной составлял одну шестую своего сегодняшнего размера (расстояния – «штыри» в пространственной решетке Эшера – были в шесть раз меньше), ее возраст составлял одну шестую ее сегодняшнего возраста. На первый взгляд это утверждение может показаться спорным: не свидетельствует ли, что галактика обязана удаляться в пять раз стремительнее скорости света, в случае, если свету потребовалось пять шестых возраста нашей Вселенной, дабы добраться до нас? Но несоответствия в этом нет. Особая теория относительности Эйнштейна (СТО) гласит, что нет ничего, что может двигаться стремительнее света относительно нас, в то время, когда время измеряется нашими собственными часами. Но та же теория говорит и о том, что быстро двигающиеся часы идут медленнее. Такие часы и в действительности смогут пролетать по пять св. лет за ежегодно, который они отсчитывают, в случае, если будут двигаться со скоростью, составляющей 98 % скорости света.

Заглядывая в прошлое

В действительности обстановка сложнее, в силу того, что скорость разбегания не постоянна. Сила притяжения, которую все во Вселенной прикладывает ко всему во Вселенной, вызывает замедление скорости, благодаря которому первые стадии космического расширения были относительно маленькими. Но в дело может включиться еще одна сила, которая приведет к ускорению расширения. Благодаря этого до сих пор остается некоторая неуверенность по поводу того, как на большом растоянии во времени (либо как на большом растоянии в пространстве) отстояли от нас эти отдаленные галактики: наиболее возможное предположение – свет от них двинулся в путь, в то время, когда возраст Вселенной составлял приблизительно одну десятую от сегодняшнего.

Эксперты по космологии изучают «ископаемые остатки» прошлого: ветхие звезды, химические элементы, синтезированные, в то время, когда наша Галактика была юной, и т. д. В этом смысле они напоминают геологов либо палеонтологов, пробующих определить об эволюции Земли и ее фауны. Но космологи имеют преимущество перед другими учеными, каковые не смогут проводить опыты и зависят от «исторических» доказательств. Направив свои телескопы на отдаленные объекты, космологи смогут заметить ту эволюцию, которую изучают: население далеких галактик, чей свет начал свой путь миллиарды лет назад, выглядит по-другому если сравнивать с нашими ближайшими соседями. Из-за однородности в громадных масштабах у всех частей Вселенной похожая история. Так, по крайней мере с точки зрения статистики, эти отдаленные галактики должны быть похожи на то, как миллиарды лет назад смотрелись наш Млечный Путь, Туманность Андромеды и другие соседние галактики.

Заглядывая в прошлое

Поле зрения телескопа – долгий узкий конус, расширяющийся до границ обзора. Объекты, находящиеся на различном расстоянии, говорят нам об определенных эрах в прошлом. Чем дальше расстояние, на которое мы углубляемся, тем глубже мы продвигаемся назад во времени. Это напоминает скважину, пробуренную через следующие друг за другом слои антарктического льда, дабы определить об истории климата Земли.

 

Космический телескоп «Хаббл» преследовали задержки запуска, ошибки в конструкции и превышения бюджета, но на сегодня – лучше, как говорится, поздно, чем ни при каких обстоятельствах, – он оправдал надежды, каковые астрономы возлагали на него. Его расфокусированное зеркало было откорректировано первой пилотируемой экспедицией по обслуживанию в 1994 г., кроме этого были улучшены бортовые оптические датчики. Преодолевая все несчастья, «Хаббл» продолжает работать. Но не меньше серьёзны и усовершенствования более больших наземных телескопов нового поколения. Их зеркала размером 8–10 м снабжают собирающую поверхность в 16 раза больше, чем у «Хаббла», и смогут собрать намного больше света от весьма тусклых отдаленных галактик. Два телескопа обсерватории Кека на горе Мауна-Кеа на Гавайях были первыми введенными в строй инструментами нового поколения. Сейчас их стало больше. Самый впечатляющий из всех – это «Большой Телескоп» (Very Large Telescope, VLT), комплекс из четырех телескопов, любой из которых имеет восьмиметровое зеркало, установленный в чилийских Андах Европейской Южной обсерваторией.

Заглядывая в прошлое

Четкость изображений, взятых от этих наземных телескопов, ограничена искажением, вызванным турбулентностью в атмосфере (тем же самым процессом, в результате которого мы видим мерцание звезд). Эти границы возможно раздвинуть либо связав совместно два телескопа, совмещая полученные от них изображения, либо посредством так называемой адаптивной оптики, в то время, когда зеркало неизменно подстраивается и приспосабливается к тому, дабы компенсировать флуктуации атмосферы.

Эти прекрасные устройства сделали снимки Вселенной в момент формирования первых галактик. Быть может, первые звезды появились кроме того раньше в формированиях меньших, чем сегодняшние галактики, но они были через чур тусклыми, дабы мы могли их заметить. Позднее такие скопления объединились в более большие структуры. Скорость, с которой газ конденсируется в звезды, – это скорость «метаболизма» галактики. По всей видимости, своего пика она достигла, в то время, когда возраст Вселенной составлял четверть от сегодняшнего (не смотря на то, что первый свет звезд появился значительно раньше). на данный момент броских звезд появляется не довольно много, в силу того, что большинство газа в «материнских» галактиках уже задействована в более ветхих звездах.

Заглядывая в прошлое

По крайней мере, с таким сценарием в соответствии с большая часть экспертов по космологии. Чтобы уточнить детали, потребуется больше наблюдений и более полное познание того, как образуются звезды. Целью данной работы есть создание согласующегося сценария, который будет не только совпадать с тем, что мы знаем о сегодняшних галактиках, но и принимать к сведенью все более и более детальные снимки того, как звезды смотрелись и как создавались их скопления в начале истории Вселенной. В то время, когда информации мало, она может соответствовать нескольким совсем неправильным теориям, но, в то время, когда доказательств делается больше, мы должны остановиться на единственной картине, которая обрисовывает, как все работает.

 

С повышением расстояния наши знания увядают, и увядают быстро. В итоге мы достигаем границы темноты, предела вероятного для нашего телескопа. Там мы измеряем тени и рыщем среди призрачных ошибок измерений в отыскивании заметных объектов, каковые будут более вещественными. Данный поиск не будет прекращаться. Только лишь в то время, когда эмпирические источники истощатся, нам нужно будет пройти в призрачное царство размышлений.

Это последние слова из классической книги Эдвина Хаббла «Царство туманностей» (Realm of the Nebulae, 1936). Современные успехи обрадовали бы, а быть может, и потрясли бы Хаббла. Эти удачи принес космический телескоп, названный его именем, и огромные телескопы на Земле.

Tags:
11 комментариев
  1. lider 1 неделя назад

    В запутанных чертогах черных дыр сталкиваются две фундаментальные теории, обрисовывающие наш мир. Существуют ли черные дыры в действительности? Похоже, что да. Возможно ли разрешить фундаментальные неприятности, каковые всплывают при ближайшем рассмотрении черных дыр? Неизвестно. Чтобы выяснить, с чем имеют дело ученые, придется мало погрузиться в историю изучения этих необыкновенных объектов. И начнем мы с того, что из всех сил, каковые существуют в физике, имеется одна, которую мы не понимаем вовсе: гравитация.

  2. Bitkoin 1 неделя назад

    Совсем согласен, Вселенная циклична как вдох и выдох и это вечно. Но во Вселенной нет нигде пустоты, всё пространство заполнено чистой энергией, которая изменяя вибрации переходит в материю. Кто либо что этим руководит ?

  3. startrek 1 неделя назад

    В частности, интенсивность излучения, измеренная аппаратом COBE в миллиметровых длинах волн, возможно не сильный, чем предсказанная экстраполяция того, что было надежно выяснено в сантиметровых длинах волн. Многие процессы смогут сопровождаться дополнительным излучением на миллиметровых волнах, к примеру излучение от пыли либо от звезд с весьма сильным красным смещением, и исходя из этого мы не должны быть обескуражены тем, что на этих длинах волн излучение будет более интенсивным, чем у абсолютно тёмного тела. Сложнее будет растолковать более низкую температуру на миллиметровых волнах.

  4. letun 1 неделя назад

    Из книги «Кварки, хаос и христианство» (John Polkinghorne, Quarks, Chaos and Christianity, SPCK Triangle Press, 1994).

  5. New-ton 1 неделя назад

    В соответствии с теории Эйнштейна гравитация зависит не только от плотности, но от [(плотность) + 3 (давление) / с2]. В случае, если проигнорировать второй член, то в случаях, в то время, когда принципиально важно давление излучения, мы получаем отличие вдвое. Однако мы заметим в, что кроме того в пустом пространстве возможно какая-то энергия. В случае, если это так, она будет иметь отрицательное давление (в противном случае говоря, «упругость»). Тогда второй член компенсирует первый, и это вызывает большое качественное изменение: расширение в действительности ускоряется вместо того, дабы замедляться. Данный интуитивно непостижимый итог ответствен в ранней Вселенной, а также в настоящее время, в случае, если энергия пустого пространства ( другими словами космическое число ?) станет главной.

  6. Protos-m 6 дней назад

    Меньшее количество дейтерия в случае, в то время, когда плотность выше, на первый взгляд думается ошибочным результатом, но в действительности это в полной мере естественно. Чем выше плотность, тем чаще ядра сталкиваются между собой и тем стремительнее ядерные реакции будут превращать водород (с одним протоном) в гелий (с двумя протонами и двумя нейтронами). Дейтерий (с одним протоном и одним нейтроном) – промежуточный продукт реакции. В случае, если плотность высока, его остается не через чур много, в силу того, что реакции проходят так быстро, что практически целый дейтерий перерабатывается в гелий. Иначе, если бы плотность была ниже, нам стоило бы ожидать большего количества «остаточного» дейтерия, оставшегося по окончании первых трех мин. существования нашей Вселенной. Эта зависимость узкая, исходя из этого каждые достаточно правильные измерения доли дейтерия говорят нам о средней плотности атомов во Вселенной.

  7. Jandata 6 дней назад

    Чтобы атом вышел из сферы действия тяготения, должна быть проделана работа. Ее можно считать силой «обратного квадрата» и вычисляется она как соотношение (масса) / (радиус)2, умноженное на расстояние, через которое действует сила и которое пропорционально (радиусу). Кроме этого известна и энергия связи. Она пропорциональна соотношению (масса) / (радиус). Следовательно, эту формулу возможно представить как (масса)2/3, в силу того, что при постоянной плотности радиус вычисляется как (масса)1/3.

  8. letun 6 дней назад

    Изображения, отражающие целый диапазон масштабов нашей Вселенной от самых громадных к самым мелким, в первый раз были представлены голландцем Кисом Биком в книге «Космическая точка зрения: Вселенная в сорока прыжках» (Cosmic View: the Universe in Forty Jumps, John Day, 1957). Эти изображения развились потом и стали популярны по окончании выхода книги и фильма называющиеся «Степени десяти» (Powers of Ten), представленных Чарльзом и Рэй Имз совместно с Филиппом и Филлис Моррисон (W. H. Freeman, 1985).

  9. Callang 5 дней назад

    Ливио и др. (Nature, 340, 281 1989) вычислили, как производство углерода чувствительно к трансформациям в закономерностях ядерной физики.

  10. lider 4 дня назад

    Практически пару дней назад научная работа под авторством двух ученых из Гарвардского университета наделала шума: они объявили, что сигарообразный камень, летящий через нашу Солнечную систему, возможно отправлен инопланетянами. Ученые подчернули, что это «экзотический сценарий», но «Оумуамуа возможно абсолютно функциональным зондом, посланным к Земле инопланетянами».

  11. Bitkoin 4 дня назад

    Смешивания между центральной областью Солнца и его внешними слоями не происходит, исходя из этого в ядре все еще будет больше гелия из-за скопления отработанного ядерного горючего, которое заставляет Солнце светиться более 4,5 млрд лет.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

Предлжите свою идею...

Сдесь Вы можете подать заявку на членство в клубе...

Sending

©2019 Суть числа. Некоммерческий проект. Все материалы свободны к использованию.

или

Введите данные:

или    

Forgot your details?

или

Create Account

Перейти к верхней панели