Меню

Чем можно измерить вселенную



Почему ученые не могут измерить размеры Вселенной

В настоящее время ученые выяснили, что размер Млечного Пути составляет 1,9 миллионов световых лет с погрешностью плюс-минус 400 тысяч световых лет. Также известно, что во Вселенной около двух триллионов галактик. Некоторые астрономы считают, что если попытаться узнать размеры галактик, то возникнет вопрос: а есть ли у Вселенной границы и что может находиться за ее пределами ? Кстати, Стивен Хокинг задавался этим вопросом и сделал вывод, что наша Вселенная – двухмерная голограмма.

Размеры Вселенной – загадка, вокруг которой не утихают споры, так как нет определенного метода расчета. Причем каждый из них, как правило, упирается в фундаментальные характеристики Вселенной. Например, какова скорость расширения Вселенной, расширяется ли она и что вообще находится за ее пределами. Получается, чтобы выяснить ее размеры необходимо знать или иметь хотя бы общее представление о том, как устроена Вселенная.

По мнению российского ученого Натана Эйсмонта, сейчас главная задача в астрофизике – выбрать подход в определении размеров Вселенной, так как от этого зависит наше представление об устройстве мира. Причем некоторые астрофизики предлагают вообще радикальные вещи, например, отказаться от идеи темной материи . Пока есть в ней определенные расхождения, ее нельзя считать доказанной.

19 декабря 2013 года был запущен в космос астрономический аппарат «Гайя», который сейчас находится в точке, удаленной от Земли на 1,5 миллионов километров. Основная задача данного аппарата – создание сверхточной карты неба. Данные, которые присылает исследовательский аппарат, дает возможность астрофизикам проверить истинность или ошибочность сложившихся фундаментальных представлений о Вселенной. Например, выяснить, как меняется Вселенная, расширяется ли она или нет. Не исключено, что эти данные существенно повлияют на наше представление об устройстве мира.

Ранее спутники Европейского космического агентства «Планк» определили кривизну Вселенной в 0,4 процента, исходя из чего, ученые решили, что Вселенная «надулась как воздушный шар» , а последние расчеты показали, что ее реальный размер в 250 раз больше видимой нами зоны. Но опять же, это не дает представления о размерах Вселенной, в чем сами признались ученые.

А ученые Оксфордского университета в ответ на это заявили, что самые мощные современные телескопы не могут измерить кривизну Вселенной ниже 0,01 процента, а это может говорить о том, что Вселенная, скорее всего, бесконечная . Некоторые ученые не согласилась с данным предположением, так как никакой бесконечности нет, ее не допускает Природа.

У ученых есть и другие взгляды на форму и размер Вселенной, например, некоторые представляют ее в виде пончика, а другие считают, что она способна бесконечно дублировать саму себя.

Однако большая часть астрофизиков считает, что окончательно решить этот спор позволит дальнейшее изучение гравитационных волн в космосе, а это возможно только благодаря запуску более совершенных астрономических аппаратов и возможностям обработки огромного количества данных на сверхмощных компьютерах.

Если вам понравилась статья, просим поставить лайк. И не забудьте подписаться на наш канал « ESOREITER ».

Источник

Что такое измерение и сколько всего измерений существует?

Как мы объясняем способность двигаться через пространство? Являются ли измерения чем-то большим, чем просто пространственное движение? Давайте узнаем больше о измерениях.

Как вы, вероятно, заметили, мы живем в мире, определяемом тремя пространственными измерениями и временным измерением. Другими словами, только три числа необходимы, чтобы определить ваше физическое местоположение в данный момент времени. На Земле эти координаты подразделяются на широту, долготу и высоту, которые представляют измерения длины, ширины и высоты (или глубины). Если вы отметите эти координаты отметкой времени, они также будут идентифицированы во времени.

Одномерный мир похож на шарик на мерной нити. Вы можете толкать шарик вперед и назад, но вам нужно только одно число, чтобы определить точное положение нити: длина. Где шарик? На отметке 15 см.

Теперь давайте перейдем к двухмерному миру. По сути, это плоская карта, игровое поле в играх, как «Морской бой» или «Шахматы». Для определения местоположения требуется только длина и ширина. В шахматах вы просто должны сказать «E5» и знать, что местоположение – это схождение горизонтальной линии «E» и вертикальной линии «5».

Теперь давайте добавим еще одно измерение. Это будет наш мир, и в уравнение мы добавляем высоту (глубину). Если точное местоположение корабля в «Морском бою» требует только двух чисел, настоящий корабль лодка требует третьей – глубины.

Может ли быть четвертое пространственное измерение? Ну, это сложный вопрос, поскольку мы не можем воспринимать и измерять что-либо за пределами размеров длины, ширины и высоты. Точно так же, как три числа необходимы для определения места в трехмерном мире, четырехмерный мир потребует четырех.

В настоящий момент вы, вероятно, находитесь в месте с определенной долготой, широтой и высотой. Пройдите немного влево и измените долготу, широту или и то, и другое. Встаньте на стул на том же месте, и вы измените высоту. А теперь начинается самое трудное: сможете ли вы отойти от своего текущего местоположения, не меняя долготу, широту или высоту? Это невозможно, потому что нет четвертого пространственного измерения, через которое мы можем двигаться.

Однако тот факт, что мы не можем двигаться или воспринимать что-то через четвертое пространственное измерение, не обязательно исключает его существование.

Математик Теодор Калуца в 1919 году выдвинул теорию о том, что четвертое пространственное измерение может объединить общую теорию относительности и электромагнитную теорию.

Но где оно находится? Физик-теоретик Оскар Клейн позже пересмотрел теорию и предположил, что четвертое измерение просто свернуто, в то время как другие три измерения расширены. Другими словами, четвертое измерение присутствует, просто свернутое и невидимое, немного похожее на полностью убранную рулетку. Более того, это означает, что каждая точка в нашем трехмерном мире имеет дополнительное четвертое пространственное измерение.

Тем не менее, апологеты теории струн нуждаются в немного более сложном видении, чтобы усилить свои суперструнные теории о космосе. На самом деле, довольно легко предположить, что они требуют немногого, предлагая 10 или 11 измерений, включая время.

Подождите, не отвлекайтесь. Один из способов визуализировать это состоит в том, чтобы представить, что каждая точка в нашем трехмерном мире содержит не сложенную рулетку, а свернутую шестимерную геометрическую форму. Одним из таких примеров является пространство Калаби – Яу, которая напоминает помесь моллюска, рисунок Эшера и орнамент из «Стар Трека».

Представьте себе: бетонная стена издалека выглядит твердой и прочной. Однако, подойдите поближе, и вы увидите углубления и отверстия на её поверхности. Приблизьтесь ещё, и вы увидите, что она состоит из молекул и атомов. Или посмотрите на кабель: на некотором расстоянии он кажется единой толстой жилой. Подойдите к нему, и вы увидите, что он соткан из бесчисленных нитей. Существует всегда бо́льшая сложность, чем можно заметить на первый взгляд, и эта «невидимая» сложность может скрывать все эти маленькие, свернутые измерения.

Однако мы можем быть уверены только в наших трех пространственных измерениях и во времени. Если другие измерения есть, они находятся за пределами нашего ограниченного восприятия – во всяком случае пока.

Спасибо за чтение! Если понравилось, ставьте лайк, подписывайтесь на наш канал, рассказывайте, что ещё чудесного происходит в мире!

Источник

Иллюзия 3D. Или можно ли рулеткой измерить Вселенную?

Если любому образованному человеку задать вопрос о том, как он представляет трёхмерное измерение, то, скорее всего, последует ответ о системе координат с тремя осями X, Y, Z, о том, что любую точку, да и любой объект, в пространстве можно с их помощью описать, соотнеся с какой-то условной системой отсчёта. На этом принципе построены все системы позиционирования и ориентации на местности, потому что, в принципе, это с практической точки зрения весьма удобно. Но будет ли это описанием феноменального трёхмерного мира? Какое-то время я размышлял над этим вопросом и пришёл к выводам, которыми и захотел поделиться в данной статье.

К примеру, возьмём такой простой предмет, как деревянный брусок, который, как мы знаем, имеет три параметра размера: длину, ширину и высоту. Условно расположим длину бруска (на рисунке 1 это, например, ребро AD) вдоль оси Y, ширину (BB’) – вдоль X, а высоту (AB) – вдоль Z. Если брусок переместить как показано на рисунке 2, то вдоль тех же осей уже будут расположены другие его параметры (вдоль оси Y будет высота AB, вдоль X останется ширина BB’, вдоль Z будет длина AD). Из новых координат всех точек бруска мы сделаем вывод, что он изменил своё положение относительно одной и той же системы отсчёта.


Рисунок 1: Брусок в системе координат.
Рисунок 2: Перемещение бруска в той же системе координат.

А чем обычно измеряются параметры длины, ширины и высоты? Правильно, инструментом для измерения расстояния, которым обычно является линейка или рулетка [1] . То есть получается, что не только длину, но и другие параметры объёмной фигуры (и ширину, и высоту) мы меряем одним и тем же – длиной. Итак, геометрическое описание какого-либо объекта сводится к одной единственной системе измерения с использованием расстояний по трём базовым векторам.

Но почему же тогда мир, в котором мы живём, называется трёхмерным, если эти три меры – результат различных положений и степени выдвижения одной и той же измерительной ленты рулетки? Правильнее было бы его называть трёхкоординатным и одномерным, поскольку другие меры просто не используются в его условном описании. Более того, оба рисунка (1 и 2) выполнены на плоскости, а наш ум только вообразил, что нарисованный на них параллелепипед является объёмным.

Многие знают, что есть кинотеатры 3D, 4D и так далее до 7D. В них к указанному иллюзорному трёхкоординатному восприятию добавляют ещё движение стульев, на которых сидят зрители (это движение, кстати, описывается той же трёхосной системой координат), генерацию различных запахов (это, действительно, что-то новое по отношению к расстоянию), тактильные ощущения от падающих на зрителей брызг воды или прикосновения к их ногам чего-то (это тоже что-то отличное от расстояния), объёмный звук. На мой взгляд, подобное описание окружающей обстановки, например, с помощью: 1) трёхмерной системы координат, 2) обоняния, 3) осязания больше подходит под понятие трёхмерного пространства, когда в процессе самого восприятия участвуют три разные меры: ощущение расстояния, ощущение запаха и ощущение прикосновений.

Но при таком подходе можно также считать мир четырёхмерным, добавив ещё вкус, пятимерным, если добавить звуки, и так далее. Ведь множество параметров (температура, радиация, цвет и многие-многие другие), которыми можно охарактеризовать любой объект, находится за рамками описания крайне упрощённой геометрической системы с тремя осями. По сути, мы каждый день выходим за эти рамки. Мало кто ограничивается лишь параметрами длины, ширины и высоты. Предметы быта, профессиональной деятельности и роскоши люди сравнивают по материалу, твёрдости, сроку эксплуатации, надежности, хрупкости, опасности для здоровья и другим характеристикам, по-прежнему почему-то считая мир трёхмерным.

Конечно, более подробное описание окружающей действительности очень усложнит жизнь каждого человека, потому что придётся носить с собой множество измерительных приборов и передавать друг другу их показания. В условиях лавинообразно увеличивающегося потока информации это непозволительная роскошь. Пока нам свойственно всё упрощать, чаще всего довольствуясь лишь зрительными образами. Так, многие рекламы задействуют только зрительные образы, а воображение уже достраивает всё остальное, исходя из собственного опыта. Скажем, увидев дольку лимона на фотографии, те, кто его пробовал когда-то, сможет ощутить на языке характерный кислый вкус. Но сможет ли этот человек ощутить этот же вкус, если увидит описание предмета овальной формы в виде множества координатных точек? Думаю, что он даже не поймёт, что стоит за этими цифрами.

Из всего сказанного можно сделать вывод, что Вселенная, описанная только с помощью рулетки, или меры длины, будет урезана настолько, насколько, скажем, известная картина Леонардо да Винчи «Мона Лиза» будет искажена, если изобразить её с помощью лишь одного одноцветного пикселя.

Какая же система может описать окружающую действительность ближе к самой этой действительности? Интересный подход к характеристике окружающего мира добавляет ииссиидиология. В ней все предметы и обитатели Вселенной представлены в виде различных самосознательных наборов разнородных фрагментов информации, сгруппированных по определённым признакам в двенадцать групп – Чистых Космических Качеств (ЧКК), далее подразделяющихся на Аспекты [2] . Ввиду преобладания в психоментальных процессах, два из этих 12 ЧКК являются доминантными состояниями для людей: Все-Любовь-Все-Мудрость и Все-Воля-Все-Разума. Этим двум Качествам также соответствуют такие физические явления, как электричество (Все-Воля-Все-Разума) и магнетизм (Все-Любовь-Все-Мудрость). Другим ЧКК приписываются такие проявления, как температура, радиация и другие. При взаимодействии двух человеческих доминант с фоновым участием остальных десяти Качеств получается некое третье состояние, синтезированное на их основе – Творческая Космическая Потенциальность (ТКП). ТКП привлекает Аспекты следующего ЧКК, которое постепенно также становится доминантным в деятельности людей. То же относится и другим формам самосознания (животным, растениям, минералам и т.д.), но только у них состав фоновых и доминантных Качеств будет отличаться от нашего.

Получается, что мир нашего текущего обитания характеризуется тремя различными преобладающими состояниями (2 доминантных ЧКК и результат их синтеза) информационного состава любой формы самосознания. Это и есть 3-мерная действительность, которая постепенно задействует 4-е состояние, следующую доминанту. Четырёхмерные миры уже полностью задействуют 4 состояния (3 ЧКК и результат их взаимодействия). А поскольку этот процесс постепенный, то в ииссиидиологии говорится, что мы находимся в 3-4-мерном диапазоне.

Такое описание окружающей действительности, в которой мы себя в настоящее время осознаём, больше подходит под определение трёхмерного мира, потому что каждый объект характеризуется тем, что в разной степени присутствует во всех других объектах, а именно, различным набором Аспектов одних и тех же Качеств. Для наглядности каждую форму самосознания можно сравнить с определённым положением калейдоскопа, в котором цветные стёклышки имеют уникальную картину в зависимости от их взаимного расположения (рисунок 3). Поверни чуть-чуть трубу калейдоскопа, и картина полностью поменяется, при этом сохраняя неизменным внутренний состав.

Рисунок 3: Два состояния калейдоскопа.

Ииссиидиологическое описание мерностей имеет огромные перспективы. Например, конфигурации качественного состава каждого человека можно подробно исследовать, выявлять признаки преобладания Аспектов того или иного ЧКК, связывать их с характером, поведением, заболеваниями, предпочтениями, совместимостью с другими людьми, обладающими сходными или совершенно отличающимися конфигурациями и вести многие другие наблюдения.

А пока при произнесении слов «чашка чая» многим достаточно представить свою любимую кружку и процесс заваривания этого ароматного напитка, а не вычислять координаты всех задействованных предметов или их информационный состав. И этот образ многих вдохновит на то, чтобы насладиться очередной чашкой чая. В этом опыте и заключается глубинный смысл познания многомерной действительности, какими бы мерами мы её ни ограничивали. А мир, как видите, совсем не так устроен, как мы его обычно описываем. Если же вам стал интересен способ его описания, предлагаемый ииссиидиологией, то ознакомиться с опубликованными книгами и множеством дополнительных материалов можно на сайте, посвящённом творчеству автора, или в разделе статей сайта Центра Интеллекта и Альтруизма, который ведут читатели.

[1] Руле́тка (франц. roulette, буквально – колесико, от rouler – кaтать) 1) инструмент для измерения длин в виде металлической или полотняной (лакированной) ленты с делениями, сворачиваемой в рулон в футляре… (Большая Советская Энциклопедия, 3-е издание, 1970-1977).

[2] Более подробное описание классификации ЧКК и их типов, по-разному проявляющихся через самосознание человека, приводится в статьях «Ииссиидиология – новая теория информации», «Понятия Интеллекта и Альтруизма в ииссиидиологии», части 1-я и 2-я.

Источник

Как измеряют размеры Вселенной

Масштабы космоса сложно представить и еще сложнее — точно определить. Но благодаря гениальным догадками физиков, мы думаем, что хорошо представляем, насколько велик космос. «Давайте прогуляемся по Вселенной», — такое приглашение сделал американский астроном Харлоу Шепли перед аудиторией в Вашингтоне, округ Колумбия, в 1920 году. Он принимал участие в так называемой Большой Дискуссии, посвященной масштабам Вселенной, вместе с коллегой Хибером Кертисом.

Читайте также:  Аппарат для измерения цвета

Шепли полагал, что наша галактика Млечный Путь была 300 000 световых лет в поперечнике. Это в три раза больше, чем думают сейчас, но для того времени измерения были вполне неплохие. В частности, он рассчитал в целом правильные пропорциональные расстояния в пределах Млечного Пути — положение нашего Солнца относительно центра галактики, к примеру.

В начале 20 века, впрочем, 300 000 световых лет казались многим современникам Шепли каким-то абсурдно большим числом. А мысль о том, что другие спиральные галактики вроде Млечного Пути — которые были видны в телескопы — были такими же большими, вообще не принимали всерьез.

Да и сам Шепли считал, что Млечный Путь должен быть особенным. «Даже если спирали представлены звездами, они не сравнимы по размеру с нашей звездной системой», говорил он своим слушателям.

Кертис не согласился. Он думал, и это было правильно, что во Вселенной было много других галактик, разбросанных подобно нашей. Но его отправной точкой было допущение, что Млечный Путь был намного меньше, чем подсчитал Шепли. По расчетам Кертиса, Млечный Путь был всего 30 000 световых лет в диаметре — или в три раза меньше, чем показывают современные расчеты.

В три раза больше, в три раза меньше — речь идет о таких огромных расстояниях, что вполне понятно, что астрономы, размышлявшие на эту тему сто лет назад, могли так ошибаться.

Сегодня мы достаточно уверены, что Млечный Путь где-то между 100 000 и 150 000 световым годами в поперечнике. Наблюдаемая Вселенная, конечно, намнооооооого больше. Полагают, что ее диаметр составляет 93 миллиарда световых лет. Но с чего такая уверенность? Как вообще можно измерить что-то такое с Земли?

С тех пор, как Коперник заявил, что Земля не является центром Солнечной системы, мы всегда с трудом переписывали наши представления о том, чем является Вселенной — и особенно насколько большой она может быть. Даже сегодня, как мы увидим, мы собираем новые свидетельства касательно того, что целая Вселенная может быть гораздо больше, чем мы думали недавно.

Кейтлин Кейси, астроном из Университета штата Техас в Остине, изучает Вселенную. Она говорит, что астрономы разработали набор хитроумных инструментов и систем измерения, чтобы подсчитать не только расстояние от Земли до других тел в нашей Солнечной системе, но и пропасти между галактиками и даже до самого конца наблюдаемой Вселенной.

Шаги к измерению всего этого проходят через шкалу расстояний в астрономии. Первая ступень этой шкалы довольно проста и в наши дни полагается на современные технологии.

«Мы можем просто отразить радиоволны от ближайших планет в Солнечной системе, вроде Венеры и Марса, и измерить время, которое понадобится этим волнам, чтоб вернуться на Землю, — говорит Кейси. — Измерения, таким образом, будут очень точными».

Большие радиотелескопы вроде Аресибо в Пуэрто-Рико могут делать эту работу — но они также способны на большее. Аресибо, например, может обнаруживать астероиды, летающие вокруг нашей Солнечной системы и даже создавать их изображения, в зависимости от того, как радиоволны отражаются от поверхности астероида.

Но использовать радиоволны для измерения расстояний за пределами нашей Солнечной системы непрактично. Следующая ступень в этой космической шкале — это измерение параллакса. Мы делаем это постоянно, даже не осознавая. Люди, как и многие животные, интуитивно понимают расстояние между собой и объектами, благодаря тому, что у нас есть два глаза.

Если вы держите объект перед собой — руку, например — и смотрите на него одним открытым глазом, а затем переключаетесь на другой глаз, вы видите, как ваша рука слегка сдвигается. Это называется параллаксом. Разницу между этими двумя наблюдениями можно использовать для определения расстояния до объекта.

Наш мозг делает это естественным образом с информацией из обоих глаз, и астрономы делают то же самое с ближайшими звездами, только используют другие органы чувств: телескопы.

Представьте, что в космосе плавает два глаза, по обе стороны от нашего Солнца. Благодаря орбите Земли, у нас имеются эти глаза, и мы можем наблюдать смещение звезд относительно объектов на фоне, используя этот метод.

«Мы измеряем положение звезд в небе, скажем, в январе, а потом ждем шесть месяцев и измеряем положение тех же звезд в июле, когда оказываемся по другую сторону Солнца», говорит Кейси.

Тем не менее есть порог, за которым объекты уже так далеки — около 100 световых лет — что наблюдаемое смещение слишком малое, чтобы обеспечить полезный расчет. На этом расстоянии мы все еще будем далеки от края нашей собственной галактики.

Следующий шаг — установка по главной последовательности. Он опирается на наше знание того, как звезды определенного размера — известные как звезды главной последовательности — развиваются с течением времени.

Во-первых, они меняют цвет, с возрастом становясь краснее. Точно измеряя их цвет и яркость, а после сравнивая это с тем, что известно о расстоянии до звезд главной последовательности, которые измеряются методом тригонометрического параллакса, мы можем оценить положение этих, более далеких звезд.

Принцип, который лежит в основе этих вычислений, заключается в том, что звезды одной массы и возраста будут казаться нам одинаково яркими, если бы находились на одном расстоянии от нас. Но поскольку зачастую это не так, мы можем использовать разницу в измерениях, чтобы выяснить, как далеки они на самом деле.

Звезды главной последовательности, которые используются для этого анализа, считаются одним из типов «стандартных свечей» — тел, величину которых (или яркость) мы можем посчитать математически. Эти свечи разбросаны по всему космосу и предсказуемо освещают Вселенную. Но звезды главной последовательности не единственные примеры.

Это понимание того, как яркость связана с расстоянием, позволяет нам понимать расстояния до еще более далеких объектов — вроде звезд в других галактиках. Подход как с основной последовательностью уже не будет работать, потому что свет этих звезд — которые в миллионах световых лет от нас, если не больше — трудно точно проанализировать.

Но в 1908 году ученый по имени Генриетта Суон Ливитт из Гарварда осуществила фантастическое открытие, которое помогло нам измерить и эти колоссальные расстояния. Суон Ливитт поняла, что существует особый класс звезд — цефеиды.

«Она заметила, что определенный тип звезды меняет свою яркость с течением временем, и это изменение яркости, в пульсации этих звезд, напрямую связано с тем, насколько они яркие по своей природе», говорит Кейси.

Другими словами, более яркая звезда класса цефеид будет «пульсировать» медленнее (в течение многих дней), чем более тусклая цефеида. Поскольку астрономы могут весьма просто измерить пульс цефеиды, они могут сказать, насколько яркая звезда. Затем, наблюдая за тем, насколько яркой она кажется нам, они могут рассчитать расстояние до нее.

Этот принцип аналогичен подходу с главной последовательностью в том смысле, что ключевой является яркость. Однако важно то, что расстояние можно измерить различными способами. И чем больше способов измерения расстояний у нас есть, тем лучше мы можем понять истинный масштаб наших космических задворок.

Именно открытие таких звезд в нашей собственной галактике убедило Харлоу Шепли в ее большом размере.

В начале 1920-х годов Эдвин Хаббл обнаружил цефеиды в ближайшей к нам галактике Андромеды и заключил, что она всего в миллионе световых лет от нас.

Сегодня, по нашим лучшим оценкам, эта галактика в 2,54 миллиона световых лет от нас. Стало быть, Хаббл ошибался. Но это нисколько не умаляет его заслуг. Потому что мы до сих пор пытаемся рассчитать расстояние до Андромеды. 2,54 миллиона лет — это число, по сути, является результатом относительно недавних расчетов.

Даже сейчас масштаб Вселенной сложно представить. Мы можем его оценивать, и очень хорошо, но, по правде говоря, точно вычислить расстояния между галактиками очень трудно. Вселенная невероятно большая. И нашей галактикой не ограничена.

Хаббл также измерил яркость взрывающихся белых карликов — сверхновых типа 1А. Их можно увидеть в довольно далеких галактиках, за миллиарды световых лет от нас. Поскольку яркость эти вычислений можно рассчитать, мы можем определить, насколько они далеки, как мы это сделали с цефеидами. Сверхновые типа 1А и цефеиды — примеры того, что астрономы называют стандартными свечами.

Есть еще одна особенность Вселенной, которая может помочь нам измерить действительно большие расстояния. Это красное смещение.

Если сирена кареты скорой помощи или полицейского автомобиля когда-нибудь проносилась мимо вас, вы знакомы с эффектом Доплера. Когда скорая приближается, сирена звучит пронзительнее, а когда удаляется, сирена снова стихает.

То же самое происходит с волнами света, только в мелких масштабах. Мы можем зафиксировать это изменение, анализируя спектр света удаленных тел. В этом спектре будут темные линии, поскольку отдельные цвета поглощаются элементами в источнике света и вокруг него — поверхности звезд, например.

Чем дальше объекты от нас, тем дальше в сторону красного конца спектра будут смещаться эти линии. И это не только потому что объекты далеки от нас, а потому что они еще и удаляются от нас с течением времени, благодаря расширению Вселенной. И наблюдение красного смещения света далеких галактик, собственно, предоставляет нам доказательство того, что Вселенная действительно расширяется.

Картик Шет, ученый NASA, предлагает такую аналогию: разместить точки на поверхности воздушного шара — каждая из которых будет представлять галактику — и затем надуть шар. По мере расширения резины, расстояние между точками на поверхности увеличивается. «Пока Вселенная расширяется, каждая галактика удаляется от других. Обычно волна должна быть такой же частоты, на которой она была излучена, но теперь пространство-время само растянулось, поэтому волна стала казаться длиннее».

Чем быстрее галактика удаляется от нас, тем дальше она должна быть — и тем больше красного смещения мы сможем обнаружить в свете, получив его на Земле. Опять же, именно Эдвин Хаббл открыл пропорциональную связь между его цефеидами в далеких галактиках и тем, сколько света из этих галактик прошло через красное смещение.

А теперь ключ нашей головоломки. Самое сильное красное смещение света, которое мы можем обнаружить в наблюдаемой Вселенной, показывает, что свет шел к нам из галактик, которым 13,8 миллиарда лет.

Поскольку это самый старый свет, который мы обнаружили, он также позволяет нам измерить возраст самой Вселенной

Но в течение последних 13,8 миллиарда лет Вселенная постоянно расширялась — и поначалу делала это очень быстро. Принимая это во внимание, астрономы пришли к выводу, что галактики на краю наблюдаемой Вселенной, свет которых шел к нам 13,8 миллиарда лет, должны быть в 46,5 миллиардах световых лет от нас.

Это радиус наблюдаемой Вселенной. Умножьте его и получите диаметр: 93 миллиарда световых лет. Это число опирается на множество других измерений и научных изысканий, и это кульминация столетий работы. Но как говорит Кейси, оценка немного грубовата.

С одной стороны, учитывая сложность некоторых самых старых галактик, что мы можем обнаружить, непонятно, как они смогли образоваться так быстро после Большого Взрыва. Возможно, некоторые наши расчеты неправильны.

«Если одна из ступеней шкалы астрономических расстояний ошибается на 10%, тогда и другие ошибаются, поскольку они опираются друг на друга», говорит Кейси.

Все становится еще сложнее, когда мы пытаемся задумываться о Вселенной, которая лежит за пределами наблюдаемого. О «целой» Вселенной. В зависимости от того, какая теория больше вам по душе, целая Вселенная может быть конечна или бесконечна.

Недавно Мигран Варданян и его коллеги из Оксфордского университета в Великобритании проанализировали известные данные об объектах в наблюдаемой Вселенной, чтобы увидеть, что можно извлечь из этих знаний о форме целой Вселенной. Результаты привели к новым оценкам: целая Вселенная в 250 раз больше наблюдаемой.

Мы никогда не сможем увидеть эти далекие области. Но наблюдаемой Вселенной хватит большинству из нас. Для ученых вроде Кейси и Шета она бесконечно удивительна.

«Все, что мы узнали о Вселенной — о том, насколько она большая, насколько удивительны объекты в ней — мы сделали просто собрав эти фотоны света, которые прошли миллионы и миллионы световых лет, чтобы попасть в наши детекторы и камеры и умереть», говорит Шет.

«Это унизительно, — говорит Кейси. — Астрономия научила нас, что мы не в центре Вселенной, мы даже не в центре нашей Солнечной системы или галактики».

Однажды мы заберемся так далеко во Вселенную, что и представить трудно. Пока что мы можем только смотреть. Но и просто смотреть можно бесконечно далеко.

Найдены возможные дубликаты

Исследователи космоса

7.6K поста 35.8K подписчиков

Правила сообщества

Какие тут могут быть правила, кроме правил установленных самим пикабу 🙂

Если честно не совсем в голове укладывается как галактики могут быть на расстоянии большем примерно в 4 раза чем существует вселенная. Скорость света конечна следовательно два раза я могу представить — один объект летит со скоростью света в одну сторону другой в противоположную. Звучит очень примитивно, пожалуйста поправьте если мои мысли ошибочны.

Как будто ты идёшь по эскалатору вверх, но сам эскалатор движется в другую сторону. И пройдёшь ты больший путь, чем по неподвижному эскалатору.

Само пространство может расширяться?

Скорее край) хочется надеяться, что ДА! иначе реально сложно про все это думать и голова заболит.

И как он выглядит?))
Чёрт, астрономия чертовски интересна, но абсолютно непонятна

ага, именно поэтому я занялся программированием)

Может как только что-либо достигает края, Вселенная расширяется, а когда область оказывается без объектов вселенский сборщик мусора уничтожает эту часть, поэтому вселенная всегда конечна, память выделяется по мере необходимости 🙂

Новое фото чёрной дыры!

24 марта 2021 года исследователи международного научного проекта Event Horizon Telescope («Телескоп горизонта событий») опубликовали новую фотографию тени сверхмассивной черной дыры галактики М87 в поляризованном свете, на которой показаны завихрения магнитных потоков.

Координатор рабочей группы по поляриметрии проекта Event Horizon Telescope Иван Марти-Видал пояснил, что это изображение стало «важной вехой», оно помогает астрономам лучше понять физику первого изображения черной дыры, полученного в 2019 году. Новые данные намекают на роль магнитной турбулентности в способности черной дыры поглощать космический материал и выбрасывать материю во Вселенную. Астрономы все еще пытаются понять, что управляет этим хаосом.

Ещё видео :
Видеоролик с последовательным приближением к черной дыре галактики М87, которая в 6,5 млрд раз массивнее Солнца. На нем показано, как в первый раз астрономы смогли измерить поляризацию и сигнатуру магнитных полей очень близко к краю черной дыры, которая в 55 млн световых лет от Земли.

Туманность Шлем Тора

Туманность NGC 2359 (также известная как Шлем Тора) — эмиссионная туманность в созвездии Большого Пса. Центральная звезда — звезда Вольфа-Райе WR7, чрезвычайно горячая звезда, которая, как считается, находится на короткой стадии эволюции, предшествующей сверхновой. По своей природе она похожа на туманность Пузырь в Кассиопее.
Телескоп: ASA RC-1000AZ
Камера: FLI FPL16803
Ha: 6×600 сек.
OIII: 6×600 сек.
Биколор
Сложение: SIRIL
Обработка: Pixinsight
Pro Dataset от telescope.live

Терраформирование карликовой планеты: Мегаспутник на орбите Цереры [конспект исследования Пекки Янхунена]

Предложения по внеземным поселениям обычно делятся на две категории. С одной стороны, наиболее обсуждаемы планы заселить поверхности Луны и Марса. Основным недостатком этого сценария является низкая гравитация этих небесных тел, которая вызывает вопросы относительно долгосрочных последствий для здоровья, особенно для детей поселенцев, у которых будут расти мышцы и кости. Кроме того, Луна и Марс имеют площадь поверхности меньшую, чем у Земли, что может затруднить рост численности населения колоний и создать ограничения финансово-экономического характера.

Читайте также:  Госреестр средств измерений найти номер

Другая возможность это строительство вращающихся орбитальных поселений.

У них есть то преимущество, что они обеспечивают здоровую искусственную гравитацию в 1g. Но одной из их проблем является сложность коммуникации между отдельными поселениями.

Особенность предлагаемой Янхуненом конструкции в состоит в том, что он предлагает вместо отдельных орбитальных вращающихся спутников построить единый мегаспутник, состоящий из прикрепленных к осевому каркасу множественных вращающихся сред обитания. Это позволит обеспечить сообщение между отдельными средами обитания в сочетании с возможностью роста поселения добавлением новых блоков.

Церера выбрана, так как она обеспечит доставку строительных материалов прямо на месте добычи материалов (в последнее время все чаще употребляться термин «in situ» — «на месте» в контексте строительства внеземных колоний), и потому что в ней есть азот. Азот — необходимый компонент воздуха поселка.

Таким образом поселение будет иметь следующие характеристики:

— Земная радиационная защита.
— Земная атмосфера.
— Искусственная гравитация 1g.
— 24-часовой суточный цикл при инсоляции 130 Вт/кв.м, как на юге Германии.
— Природа, поля, парки, леса.
— Плотность населения 500 человек/кв.км, как в Нидерландах.
-Большой, взаимосвязанный мир.

Янхунен среди преимуществ своего поселения называет:

— Отсутствие неблагоприятной погоды.
— Никаких стихийных бедствий.
— Угроза ударов метеоритов может быть, по крайней мере, уменьшена, ну или, возможно, даже устранены.

В идеале можно выращивать до большей обитаемой площади, чем даже на Земле.

При проработке идеи серьезное внимание доктор Янхунен уделил технологическим аспектам, которые призваны создавать безопасную и комфортную среду мегаспутника. Защитный фильтрующий состав (7600 кг/кв.м), состоящий на 20% из воды и на 80% из силикатного реголита должен обеспечить достаточную радиационную защиту.

На человека в поселении будет приходится 2000 кв.м жилой площади, которая будет поделена на сельскохозяйственную (около 1100 кв.м на чел.) и городскую (около 900 кв.м на чел.).

Гравитация в сельскохозяйственном пространстве составит 1g. Для городского пространства считается допустимой несколько меньшая гравитация, например 0,8 g.

Чтобы иметь возможность выращивать посадки в сельском сегменте глубина почвы составляет 1,5 м, при плотности грунта 1500 кг/куб.м, а масса на единицу площади грунта составит 2250 кг/кв.м. Сельское пространство освещено естественным солнечным светом, средняя дневная инсоляция составляет 130 Вт/кв.м. Городское пространство не имеет почвы и использует искусственное освещение. Высота атмосферы составляет 50 м и 15 м для сельского и городского пространства соответственно.

Солнечный свет концентрируется во вращающейся среде обитания с помощью главного и вторичного зеркал, которые представляют собой цилиндрические параболоиды. Вторичное зеркало находится внутри оболочки среды обитания и вводит свет в световой канал, параллельный оси вращения.

Из светового канала свет направляется для освещения сельской местности через окна.

Чтобы сохранить постоянным временное использование общего количества поступающего солнечного света, сельское пространство разделено на три часовых пояса в вертикальном направлении. Часовые пояса сдвинуты друг относительно друга на ± 8 часов. Общее количество света, получаемого жилым помещением, во времени постоянно. Световой канал имеет регулируемый потолок из (более или менее разнообразного) отражающего материала. Наклон потолка, примыкающего к зоне, определяет уровень солнечного света в зоне.

Городское пространство расположено внутри светового канала и искусственно освещено. Городское и сельское пространство представляют собой концентрические цилиндрические поверхности.

Кроме того, в своем исследовании доктор Янхунен обосновал возможность использования космического лифта для обеспечения мегаспутника сырьем добываемым на Церере.

Если сложить лист бумаги 103 раза, то он станет большей нашей Вселенной

Согласно распространенному мифу, лист бумаги можно сложить пополам максимум 8 раз. В действительности же Бритни Гэлливен смогла сложить лист бумаги пополам целых 12 раз, тем самым поставив рекорд. Более того, если сложить лист бумаги пополам 103 раза, то его толщина станет больше размера известной Вселенной – 93 млрд. св. лет.

В это трудно поверить, но это действительно так. Секрет кроется в экспоненциальном росте, благодаря которому при каждом складывании толщина стопки бумаги будет увеличиваться вдвое.

Согнув три раза лист бумаги толщиной 0,1 мм, его толщина станет сопоставима с толщиной ногтя. Еще четыре складывания и стопка бумаги уже сравниться по толщине с блокнотом на 128 страниц. Дальше «ставки повышаются». Согнув лист бумаги 23 раза, его высота станет равна километру, а согнув еще 7 раз, лист бумаги станет толще атмосферы Земли. Далее масштабы уже значительно больше: 42 сгиба – достигнете Луны, 51 – Солнца, а согнув лист бумаги 81 раз, его толщина будет чуть меньше размера туманности Андромеды, а еще спустя 22 складывания листа бумаги, его толщина превысит размер известной Вселенной.

Вот поэтому математика не менее удивительна, чем сама Вселенная.

Млечный путь

Потребовалось почти двенадцать лет, чтобы собрать достаточно данных для этой фотографии Млечного Пути.

Создание продолжалось с 2009 по 2021 год, общее время экспозиции составляет около 1250 часов. Окончательная фотография имеет ширину около 100 000 пикселей, состоит из 234 отдельных участков, сшитых вместе, и имеет разрешение 1,7 гигапикселя.

В хорошем качестве можно посмотреть тут

Как «солитоны» помогут улучшить еще не созданный варп-драйв Алькубьерре?

Начало этого года оказалось весьма плодотворным для энтузиастов в области разработки сверхсветовых варп-двигателей.

До настоящего времени наиболее обоснованной считалась концепция сверхсветового двигателя, предложенная еще в 1994 году мексиканским физиком Мигелем Аькубьерре. При этом основной проблемой его идеи является необходимость использования экзотического вида энергии. И вот не успела отгреметь новость о том, что физики из Advanced Propulsion Laboratory придумали, как использовать «пузыри пространства-времени» без привлечения отрицательной энергии, как появилось альтернативное исследование на туже тему.

Автор нового исследования, астрофизик Эрик Ленц из Геттингенского университета , подробно проанализировал мейнстримные исследования на эту тему и выявил в предыдущих изысканиях некоторые пробелы. Он обратил внимание, что, кроме уже хорошо описанных, возможна еще неисследованная ранее конфигурация искривления пространства-времени, в результате которой образуются так называемые «солитоны». Ленц считает, что именно такая конфигурация позволит решить задачу физической осуществимости перемещения быстрее скорости света.

Солитон (в другом, но менее научном определении называется «пузырь деформации» ) – это самоусиливающийся волновой эффект, позволяющий удерживать во время движения постоянную форму и скорость компактной волны.

Ленц составил уравнения Эйнштейна для неисследованных конфигураций солитонов (в них компоненты вектора сдвига пространственно- временной метрики подчинены гиперболическому соотношению), из которых следует, что возможно сформировать искривленную геометрию пространства-времени без использования экзотических видов материи и энергии. В сущности, метод Ленца решает задачу путешествия со скоростью, превышающей скорость света, за счет структуры пространства-времени внутри самого солитона, поэтому ему требуются только источники положительной плотности энергий, освобождая от необходимости искать «экзотикою» энергию с отрицательной плотностью.

Но даже обычной энергии потребуется не мало. Но, если бы это удалось осуществить, то путешествие с Земли до ближайшей к нам экзопланете в системе Проксима Центавра и назад заняло бы годы, вместо десятилетий или даже тысячелетий. Даже самая быстрая современная ракета на своих скоростях способна обеспечить доставку экипажа в один конец примерно за 50 000 лет. Но самое интересное в предложении Ленца это то, что предлагаемый им вид пузыря искривления в конфигурации солитона поддерживает область с минимальными приливными силами, в следствие чего течение времени внутри солитона не отличается от течения времени снаружи космического корабля. Если это так, то про «парадокс близнецов» можно забыть: если раньше тот из двух близнецов, который отправляется в далекое космическое путешествие на релятивистских скоростях, вернувшись рисковал застать своего брата сильно постаревшим (если вообще застать), то благодаря солитону Ленца они встретятся снова в одинаковом биологическом возрасте.

«Эта работа продвигает проблематику сверхсветовых путешествий на шаг вперед от теоретических изысканий в сфере фундаментальной физики и делает ее ближе к прикладной инженерии. Следующий шаг это придумать, как снизить потребность в астрономическом количестве, которая в рамках существующих технологий сравнима с крупной современной ядерной электростанцией. После этого можно будет говорить о создании первых прототипов», — заявляет Ленц.

Пока же возможность создания какой-либо функционирующей модели космической силовой установки подобного типа ограничена колоссальным количеством необходимой энергии.

«Энергия, необходимая для движения со скоростью света на данном приводе космического корабля размером 100 метров в поперечнике, превосходит в сотни раз массу планеты Юпитер. Требуется радикальное снижение энергопотребления, около 30 порядков, чтобы оказаться в пределе возможностей современных ядерных реакторов».

Но Ленц добавляет: «К счастью, в более ранних исследованиях было предложено несколько механизмов энергосбережения, которые потенциально могут снизить потребление энергии почти на 60 порядков». В настоящее время Ленц реализует на первые этапы анализа в отношении того, возможно ли применение этих методов в его концепции или нужны ли новые механизмы, чтобы снизить требуемую энергию до того, что доступно в настоящее время.

Сколько измерений в нашей Вселенной?

Шведские ученые предложили научному сообществу новую модель, описывающую расширение Вселенной. Согласно ей, наш мир обладает как минимум одним дополнительным измерением. Но сколько же, по мнению физиков, может быть измерений?

Как известно, Вселенная постоянно расширяется. Данный процесс описывается различными моделями, новейшая из которых и была создана командой исследователей из Швеции. Особенностью их работы является то, что с помощью данной модели возможно объяснить происхождение таинственной темной материи, которая не видна ни человеческому глазу, ни приборам. По последним оценками она составляет 22% от Вселенной.

По словам ученого Алексея Базилевича, мы существуем в трехмерном измерении (если не считать время), поэтому понять, что такое дополнительное измерение, и где оно расположено, крайне затруднительно. В действительности ученые слабо представляют, сколько у Вселенной измерений, так как в разных моделях это число существенно отличается. К примеру, Теория струн строится на наличии во Вселенной 10 измерений, а М-Теория предполагает наличие 11 измерений. Так как именно при таком количестве измерений уравнения «работают» правильно, а сама теория не лишена смысла.

Впрочем, более старая версия Теории струн предполагала, что во Вселенной должно существовать целых 26 измерений. Однако часть измерений была свернута до планковских размеров, что не позволяет их увидеть.

Ответ на пост «Телескоп Хаббл и далёкие галактики»

Мне 49 лет. Это видео, при записи которого я расплакался в прямом эфире.

Я с детства бесконечно люблю космос. В комментариях к посту, на который я сейчас отвечаю, просили больше чего-то подобного, масштабного. Имею честь поделиться, пожалуй, лучшим моим видео, который я записал на сегодняшний день. Оно называется «Трепет» и оно о том, что я чувствую, смотря в небо.

Подлетая к Большой Туманности Ориона

Просто представь: твоё многолетнее путешествие в глубины космоса заканчивается, и ты видишь вот это.

В этот раз я решил разнообразить бесконечный поток фотографий и сделать видео из своего снимка Большой Туманности Ориона, сделанного меньше недели назад.

Большинство моих предыдущих попыток сделать какое бы то ни было видео — это попытки снять, как дурачится моя кошка, поэтому опыта у меня в этом деле нет от слова совсем. Но кое-что всё-таки получилось.

Пара слов о видео:

Для создания видео я использовал только фотошоп. Ничего больше.

В клипе играет музыка Ryan Farish — Walk With You.

Пара слов о фото:

Снято несколькими дико холодными мартовскими ночами 2021 года в 100 км южнее Рязани в синей зоне засветки.

Камера Canon 600D, объектив Canon 70-200mm f/4 L (200mm, f/4.5) на монтировке Sky-Watcher Star Adventurer.

Сложение кадров выдержкой по 2 минуты каждый, ISO 400.

Суммарная выдержка около 50 минут.

Сложение в DeepSkyStacker, обработка в Photoshop.

Фото, из которого клеилось видео, для желающих стащить на обои или просто рассмотреть поподробнее, как всегда по ссылке на диске.

Больше ночных фотографий и астрофотографий в моем инстаграме.

Исследовательский космический аппарат УАЗ-452

Вылазка за звёздами, Могилёв, Беларусь

Наконец отсутствие облаков и температура позволили выбраться за город поснимать звёздное небо и передать несколько сигналов внеземным цивилизациям. Ощущение, что спутников стало какое-то нереальное количество, глаз постоянно цепляет движение

Nikon D850, Sigma 20mm 1.4, выдержка 10-20 секунд, ISO 1000-1500

Вертикальные огни — дрон

Туманность Орёл в палитре телескопа Хаббл

Туманность Орёл (также известная как M16) является частью диффузной эмиссионной туманности или области H II, которая занесена в каталог как IC 4703. Эта область активного текущего звездообразования находится на расстоянии около 5700 световых лет. Столб газа, который можно увидеть, исходящий от туманности в северо-восточной части, составляет примерно 9,5 световых лет или около 90 триллионов километров в длину.

Палитра HST
Общее время накопления:
3ч 10мин

Обработка массива данных обсерватории Чили-1 сервиса Telescope.live

ПО: DSS, Siril, Pixinsight

Уникальность разумной жизни на Земле

Сторонникам водно-углеродного шовинизма посвящается.

Условия для существования известной нам формы жизни на Земле совершенно уникальны: это и местонахождение Солнечной системы в области нашей галактики без активного звездообразования, и выгодное расположение орбиты Солнца относительно плоскости галактики, стабильность излучения самого Солнца, местоположение нашей планеты в Солнечной системе и другие факторы. Такое впечатление, что кто-то специально поместил Солнечную систему в безопасное место на Млечном пути.

Наша галактика неоднородна, в ней есть совершенно разные условия для возникновения и существования жизни, точно так же как нашей намного более изученной солнечной системе, есть совершенно разные условия. Есть планеты земного типа, есть газовые гиганты, есть пояс жизни, где вода защищенная атмосферой, может находиться в жидком состоянии, и есть места, где жидкая вода невозможна. Так же как в Солнечная система имеет пояс Златовласки, область, где вода может присутствовать в жидком виде, что-то подобное есть и в нашей галактике.

Место на коротационном торе.

Наш дом – Россия Млечный путь, имеет спиральную структуру которая при этом вращается. А любой, вращающийся объект имеет две скорости: угловую и линейную. Если в твердых телах линейные скорости растут пропорционально удалению от центра вращения, имея одинаковую угловую скорость. То в спиральных галактиках линейная скорость вращающихся частей, остается практически одинаковой, 220-230 км/с, а это значит, что угловая скорость падает по мере увеличения расстояния от центра. Поскольку спиральные ветви нашей галактики представляют собой волны плотности, распространяющиеся по звездному скоплению галактического диска, то угловая скорость вращения таких спиральных волн, постоянна. На определенном расстоянии от центра галактики линейная скорость объектов, равна скорости этих волн плотности. Это место в галактике называется коротационной окружностью (от англ. corolation — совместное вращение). Эта зона имеет определенные размеры, примерно равные 700 световым годам и образует коротационный тор. Все объекты этого тора имеют свои свойства и совершают вращение в совершенно особых условиях. Именно, на оси этого тора, что по ширине, что по толщине, находится Солнце.

Что означает наше место в коротационном торе, а то что Солнцу не приходится проходить через опасные рукава Галактики.

Сейчас, Солнце вместе с системой планет располагается между спиральными рукавами Персея и Стрельца и медленно движется по направлению к рукаву Персея. Причем «время жизни» Солнечной системы (4,6х109) по порядку величин равно времени, которое она проводит в пространстве между спиральными рукавами (7,8х109 лет). Другие звезды, а также их планеты вне коротационного тора, подвергаются гораздо большему риску от последствий взрывов сверхновых, так как они чаще проходят через спиральные рукава.

Условия образования звезд в зоне коротации и вне ее совершенно различны. Звезды образуются из межзвездного газа, который, вращаясь вместе с галактическим диском, имеет всюду, за исключением зоны коротации, угловую скорость, отличную от угловой скорости дифференциально вращающегося диска. В гравитационном поле спиральных рукавов межзвездный газ ускоряется. Возникает явление, которое называют галактической ударной волной: на внутренней кромке рукавов образуется спиралевидная полоса сжатого межзвездного газа, в которой собственно и рождаются звезды. Вполне понятно, что в зоне коротации рукава галактик вращаются синхронно с межзвездным газом, т.е. относительного движения почти нет, и ударной волны не образуется. Таким образом, образование звезд в зоне коротации и вне ее, происходит в разных условиях. То есть, Солнце уже уникально тем, что образовалось совершенно по другому.

Читайте также:  Измерение вязкости с помощью капиллярного вискозиметра

Инородное происхождение Солнечной Системы.

Млечный Путь не похож на другие спиральные галактики. Вместо, аккуратного плоского диска, наша галактика искажена. Примерно 10 млрд. лет назад, в результате слияния Млечного Пути с «галактикой-сосиской» «Гайя-Энцелад» добавились по крайней мере восемь шаровых скоплений с 50 миллиардами солнечных масс звёзд, газа и темной материи. В общем, есть такой факт водородной ряби и утолщений Млечного пути чужеродными элементами. Солнце находится на расстоянии 26 тысяч световых лет от центра Галактики, где амплитуда деформации очень мала. Изгиб особо не влияет на ее траекторию движения. А вот звездам которые находится дальше не так повезло. Их будет так изгибать что они увидят ядро галактики. Если ближних к ядру от излучений ядра, не защищает пыль и газ, то дальних начинает мотать по вертикали, лишая защиты от жесткого излучения ядра.

Возможно, что при прохождении через Млечный Путь других галактик, на коротационную окружность нашу Солнечную систему занесли извне. Среди ближайших соседей на десятки парсек, нет звезд того же состава и возраста. Такое впечатление, что Солнце кто-то аккуратно вмонтировал на ее место. Известных родственников нашего Солнца, родившихся с ним из одного протозвездного облака просто нет в природе. [Fe/H] (или металличность) нашего Солнца равна 0, а возраст 5 млрд лет. На графиках видно на сколько это редкое соотношение

Точное место на эклиптике Млечного пути.

В коротационной окружности Солнечная система расположена точно в галактической плоскости (эклиптике) отклоняясь от нее на 210 световых лет по вертикали с периодичностью 67 миллионов лет.

Колеблясь вместе с изгибом Млечного Пути. Не совпадение эклиптики Солнечной системы с эклиптикой галактики, выдает ее инородное происхождение. Солнечная система крутится перпендикулярно галактической плоскости.

Что означает столь центровое место на эклиптике. Собранные космическими миссиями Voyager, ученые смогли построить модель магнитного поля в окрестностях Солнечной системы. Это поле защищает Солнечную систему от галактических излучений. Магнитное поле Земли защищает ее от излучений Солнца. Но есть и третий совершенно неизученный уровень. Ученые впервые сделали фото магнитного поля вокруг чужой галактики, но я подозреваю что подобное магнитное поле нашей галактики защищает эклиптику от внегалактических излучений. Неслучайно, с периодичностью в 67 млн лет происходят массовые вымирания. Может быть, Солнечная Система выходит за пределы тени туманностей Стрельца или из областей наивысшей напряженности магнитного поля. Чем глубже находится объект в магнитном поле, тем больше защита. Наибольшая интенсивность галактического магнитного поля, находится в плоскости эклиптики, там где солнечная Система.

Защита Солнечной Системы от излучений галактического ядра туманностями Стрельца.

Самый большой космический объект звездного неба — Млечный путь в разрезе. На втором месте по величине, галактика Андромеды. И в самом толстом месте Млечного пути, мы должны увидеть громадный объект размером и светимостью с Луну — Центр нашей галактики. Сам он скрыт туманностями Стрельца и веден только в нескольких диапазонах.

Впрочем, если бы мы увидели ядро Галактики, то нас бы не было. Оно светит коротковолновым излучением в гамма и рентгеновском диапазоне. Все живое просто бы умерло. Вне коротационной окружности любое место галактики двигаясь с различием угловой и линейной скоростей, будет постоянно менять свое расположение относительно облаков пыли, подвергаясь выжиганием жесткими излучениями от ядра галактики. Даже, на коротационной окружности, надо иметь такое место, которое будет прикрыто от излучений галактического ядра, как минимум последние два миллиарда лет. Много ли таких мест? Думаю мало. Может только одно в галактике. И именно в этом месте помещена наша Солнечная Система.

Удивляет, точное совпадение видимых угловых диаметров Солнца, Луны и Галактического ядра.

Со времен Джордано Бруно в научной популярной и прочей литературе, встречается мнение, что Солнце рядовая звезда, каких в нашей галактике миллиарды и на многих из них есть жизнь. Некоторые ученые, делают расчеты типа формулы Дрейка, со многими неизвестными прогнозируя вероятность возникновения других цивилизаций.

N — количество разумных цивилизаций, готовых вступить в контакт;

R — количество звёзд, образующихся в год в нашей галактике;

f_p — доля солнцеподобных звёзд, обладающих планетами;

n_ — среднее количество планет (и спутников) с подходящими условиями для зарождения цивилизации;

f_ — вероятность зарождения жизни на планете с подходящими условиями;

f_ — вероятность возникновения разумных форм жизни на планете, на которой есть жизнь;

f_ — отношение количества планет, разумные жители которых способны к контакту и ищут его, к количеству планет, на которых есть разумная жизнь;

L — время жизни такой цивилизации (то есть время, в течение которого цивилизация существует, способна и хочет вступить в контакт).

Во только в этой формуле не хватает множества переменных. Не всякие звезды годятся на роли колыбели разума. Высокоразвитая жизнь у молодых звезд практически исключена. В шаровых скоплениях, состоящих из самых старых звезд в Галактике, не смогли открыть ни одной планеты. Чем звезды были менее богаты тяжелыми элементами, тем более каменистые у них планеты. А раз так то в них нет железного ядра для создания магнитного поля. Не годятся двойные звезды у планет слишком большой эксцентриситет. Если звезда слишком маленькая, то зона жизни на ней слишком близко к звезде, а значит планета в приливной ловушке. К тому же красные карлики слишком неспокойны. Если звезда большая, то она мало живет. Искать надо желтые карлики, а они оказались редкостью.

До недавнего времени ученые не умели измерять яркость звезд с очень высокой точностью. Существовали лишь теории, что Солнце — это обычный желтый карлик по параметру звездной активности. Однако измерения космического телескоп Кеплер показали, что это не совсем так. В среднем желтые карлики более «шумные», чем наше Солнце. Этот факт, стал одной из главных причин, почему телескопу Кеплер не удалось пока найти у желтого карлика достоверный аналог нашей Земли. Двойником Солнца, называют звезды, температура поверхности которых не отличается от солнечной более, чем на 100 Кельвинов, металличность и сила тяжести не отличается от солнечной более, чем на 0.1 деление на логарифмической шкале этих параметров. Из 60 исследованных звезд, по многим параметрам похожих на солнце, самым близким двойником является, 18-ая Скорпиона, находится в 45,7 световых лет от нас. Шар радиусом 14 парсек содержит примерно 1000 звезд. Следующая ближайшая звезда двойник солнца HD 2071 в 89 световых годах. Это уже 28 парсек, в шаре 28 парсек, примерно 3000 звезд. То есть плотность двойников солнца в нашей галактики порядка 1 солнце на 1000 звезд. С учетом красных и коричневых карликов, которых непрерывно открывают последние годы, плотность двойников солнца еще ниже, одна звезда похожая на Солнце на пару тысяч других звезд. Но большинство из них или моложе Солнца, или старей.

Но даже ближайший двойник Солнца, звезда 18 Скорпиона, моложе нашего солнца на 1,7 миллиарда лет. На Земле 1,7 миллиарда лет назад, в конце палеопротерозоя только появились первые эукариоты, клетки с ядрами. Одно радует, цианобактерии, уже могли совершить «кислородную катастрофу» — глобальное изменение состава атмосферы Земли, произошедшему в самом начале протерозоя.

Так что на планетах 18 Скорпиона, если там есть двойник земли, в лучшем случае можно будет ходить только в противогазах. Но никакой жизни там нет. Рано еще.

Редкое происхождение Солнечной системы.

То есть, сам одиночный желтый карлик, достаточно редкая звезда. Двойники Солнца — штучные экземпляры. Но все, на самом деле еще хуже. Новое исследование соотношения изотопов радиоактивных элементов, которые содержатся в метеоритах (вещество, из которого образовалась Солнечная Система) говорит о большом избытке радиоактивных элементов по сравнению с другими звездными системами. Подобный избыток может объясняться тем, что Солнечная Система образовалась не из вещества сверхновых – результата коллапса массивных звезд, а является продуктом более редкого события – слияния нейтронных звезд. Так, если частота вспышек сверхновых в нашей галактике оценивается, как одна в 100 лет, то случай слияния нейтронными звездами является в тысячу раз более редким – примерно один раз в 100 тысяч лет. Мы внуки слияния двух нейтронных звезд, дети черной дыры которая облучила предсолнечную туманность, то есть потомки довольно редкого события. Именно им объясняется непохожесть нашего Солнца на своих соседей ни возрастом, ни металличностью, ни количеством радиоактивных элементов.

Из за того что мы продукт слияния нейтронных звезд, у предсолнечной небулы была высокая металличность, которая дала планетам земной группы железные яйца ядра, которые в свою очередь дали Земле магнитное поле защищающее от излучений Солнца. Причем, несмотря на то что у Венеры такое же ядро, тем не менее магнитного поля нет. Венера в приливной ловушке. А значит ее металлическое ядро не вырабатывает магнитного поля. Нужно не только иметь очень редкое происхождение. Но и самой планете занять определенное место в этой Солнечной Системе.

Оценка числа звезд, с таким же расположением, как наша Солнечная Система.

Наша Галактика содержит, по современной оценке, от 200 до 400 миллиардов звёзд. Но в коротационном торе приблизительно 320 млн звезд. Из них в плоскости эклиптики, где то 40 млн звезд. Из них двойников солнца около 40 000. На коротационной окружности не все места пригодны для жизни, надо затенение туманностями от излучений ядра, поэтому поделим на десять, остается 4 000 звезд. Возраст обитаемой системы не может быть меньше 4 млрд лет (2 млрд на стабилизацию системы и 1 млрд на органический синтез 1 на эволюцию до хотя бы динозавров) и не больше 6 млрд (из-за начала увеличения самой звезды) около 25% то есть всего 1000 звезд.

Вероятность наличия планеты земного типа в условно обитаемой зоне можно оценить (исходя из данных космического телескопа «Кеплер» ) до 5%, остается около 50 звезд с планетами, а размер примерно с Землю (из-за размера атмосферы и парниковых эффектов) ещё около 20% итого набегает, что то вроде 10 планет на всю Галактику. А ведь есть и другие ограничения, кто то недостаточно металличен, кто то попал в приливную ловушку как Венера. Необходимо условие существования крупного спутника, существование газовых гигантов на внешних орбитах систем, для чистки системы от кометного и астероидного мусора. Скорей всего таких мест в галактике только одно и это наша Солнечная Система. Но пусть их 10. Реально средние расстояния между этими 10 обитаемыми планетами на торе около 7000 световых лет — добраться сложновато.

А ведь на эти 10 планет, еще есть условие существования крупного спутника, и возможно существование газовых гигантов на внешних орбитах систем, для чистки системы от кометного и астероидного мусора.

А уж есть учесть происхождение Солнца из нейтронных звезд. То сам шанс появления такой звезды в таком удачном месте, равен нулю. А сколько еще есть уникальностей о которых мы еще даже не подозреваем.

Уникальность нашей Галактики.

Есть еще одна область уникальности, сравнение галактик. Но исследование окружающих галактик, довольно молодая область астрофизики. Тут слишком мало материалов для сравнения. Тем не менее, самая исследованная галактика во Вселенной – Млечный путь, весьма непохожа на окружающие ее галактики. Предварительные результаты, полученные при помощи обзора неба Satellites Around Galactic Analogs (SAGA) Survey, указывают на то, что галактики-спутники Млечного пути намного более «спокойные», по сравнению с другими системами сравнимой светимости и состава. Многие галактические спутники этих «галактик-сестер» активно рождают новые звезды, однако галактики-спутники Млечного пути демонстрируют относительно низкую звездообразовательную активность в сравнении с другими спиральными галактиками. Тут пока можно только гадать.

Несмотря на громадный рост числа новооткрытых экзопланет, около 5000 на сегодняшний день. Ничего подобного Земле, еще не найдено. Нет сомнений, что когда-нибудь найдут что то похожее. Вот только кроме размеров планеты, практически нулевого эксцентриситета орбиты орбиты, расстояния до солнца, нахождение в зоне Златовласки и параметров солнца. Что бы на планете смогла развиваться жизнь, должна совпасть еще куча других факторов. Одним из самых главных является металличность, довольно редкое явление в нашей Галактике. И не просто достаточное количество веществ, отличных от гелия и водорода, а одновременно с выполнением кучи других условий.

Земля уникальна среди внутренних планет Солнечной Системы не только наличием жизни, но и самым «крупным» спутником (в относительном размере) среди всех 8 планет. Наличие крупного спутника в системе Земли вероятно приводит к мощному приливному разогреву недр нашей планеты. Следствием этого является подержание металлического ядра в жидкой форме, что приводит к образованию мощного магнитного поля. Это поле защищает нашу планету от космической радиации. Из всех четырех внутренних планет, подобное поле кроме Земли наблюдается лишь на Меркурии (в этом случае оно вероятно поддерживается приливными силами Солнца). Другим важным следствием приливного разогрева Земли вероятно является глобальная плитовая тектоника, которая приводит к постоянным процессам обмена вещества между поверхностью и мантией. Глобальная плитовая тектоника не наблюдается на других планетах Солнечной Системы.

Причем жизнь на Земле существует довольно долго, но для нас важна разумная жизнь. Даже на нашей планете, она существует микроскопический срок, на несколько порядков меньший, чем само существование жизни. Мы не можем предположить какие условия нужны возникновении этого разума из обычной жизни. А как этому разуму преодолеть мальтузианскую ловушку вечного средневековья. Сколько могли существовать австралийские аборигены, замерев на одном уровне развития, миллионы или пока не вымерли бы. Говорят, что 70000 лет назад человечество почти вымерло, осталось несколько семей. Любая случайность, могла прервать их существование. И пришлось бы ждать десятки миллионов лет, пока новая лысая обезьяна не займется проституцией, которая сделала из обезьяны человека. Человек стал прямоходящим, чтобы приносить вкусности самкам в обмен на секс. (А. Марков «Эволюция человека»).

За пределами обзора осталось куча уникальностей. К примеру, есть гипотеза, что планеты-гиганты образуются в далеких областях протопланетного облака и затем медленно мигрируют к звезде, вычищая по дороге планетную систему от планет земного типа, встречающихся на пути .

Остается непонятным, почему этот механизм не сработал в солнечной системе и Юпитер не переместился к Солнцу, зачистив по пути планеты земной группы. А ведь он возник в 4 раза дальше, и за 700000 лет по спиральной траектории встал на свое место. Почему он остановился? Говорят его движение прервал Сатурн, то есть чтобы систему не зачистили надо 2 планеты-гиганта. Уж сколько таких планет-гигантов, вблизи своих звезд было открыто. В тех солнечных системах, нет планет земных групп. Все зачищено в ноль. В то же время, роль планет гигантов в чистке системы от мусора неоценима. Любая крупная жизнь в грязной системе постоянно бы вымирала.

Место солнца уникально в нашей галактике. В центре коротационной зоны, прямо на эклиптике, закрыто от излучения ядра галактики туманностями. Само солнце тоже уникально, уникальный продукт слияния двух нейтронных звезд с наиболее высокой металличностью среди окрестных звезд. И такая уникальность обеспечивается уникальностью земли с уникальным расположением в водном поясе, с уникально большим спутником. Так и мерещится, в этом какой то в этом замысел сверхсущества. Найти такое место в галактике, запихнуть туда на специальное место звезду отличающуюся от соседей, да и в самой солнечной системе немало потрудится.

Источник