5 интересных фактов о Вселенной, которых вы могли и не знать

Астрономия – наука, полная невероятных астрономических цифр, а в физике есть лишь единственная неопровержимая истина: не все так очевидно, как кажется. Удивительным фактам о нашей Вселенной, где существует Земля, соседние планеты и светило, несть числа, и чтобы узнать о них можно не выходя из дома. Предлагаем Вашему вниманию пять подробно описанных и головокружительных фактов о нашем невероятном и необъятном мире.

Все жители нашей планеты могли бы уместиться в одном апельсине

Вы, должно быть, слышали или читали, что 99,9% атома — это просто пустое пространство. Это очевидный факт. По сути, любой атом можно сжать до точки, которую практически невозможно будет увидеть и которая будет несоизмеримо меньше текущего размера атома.

Если убрать все свободное пространство из атомов, которые составляют всех разумных жителей на Земле, то можно поместить всех людей в один апельсин. Фраза “пустое место” по отношению к человеку теперь приобретает смысл.

Атомы окружают людей повсюду, будучи основополагающими фундаментальными строительными блоками нашей Вселенной. Солнце содержит примерно 99,86% массы всей Солнечной системы. Масса самого небесного светила приблизительно в 330 000 раз больше массы Земли, при этом оно на три четверти состоит из водорода и на одну четверть из гелия.

Точно так же, как единственное светило Солнечной системы берет на себя почти всю ее массу, так и все человечество может уместиться на ладони, причем в буквальном смысле этого слова.

Атомы — довольно странная штука. Они ничтожно малы, но именно им все сущее обязано своим существованием. Например, всего лишь одна нить паутины имеет около миллиона атомов в диаметре. Ее масса – 0,1% фактического материала – сконцентрирована в самом центре нити, в области, толщиной в 1 триллионную часть сантиметра. По оставшемуся пространству с головокружительной скоростью носятся заряженные электроны. Если провести аналогию, в которой ядро атома будет размером с футбольный мяч, ближайший электрон будет расположен в 0,8 километра от него.

Большая часть Вселенной на самом деле исчезла2993882-Space-Pink

Мы установили, что Вселенная очень велика, если ее можно судить вселенскими мерками. Мы установили, что вселенная состоит из атомов и также пришли к выводу, что атомы содержат преимущественно пространство и лишь довольно малое количество вещества. Если оставить данный факт, что мы все состоим из атомов, то сколько материи имеется во вселенной? По утверждению команды, отвечающей за миссию Планка, и основываясь стандартной модели космологии, обычной материи во Вселенной всего лишь около 4,9%. Остальная ее часть представлена в виде темной энергии (68,3%) и темной материи (26,8%). Темную энергию нам предстоит проигнорировать, поскольку это чистый эквивалент ничего — это никак не материя. Способна ли темная материя обеспечить нас обычным веществом?

На сегодняшний день темная материя — это не более чем очень мощная гипотеза, существующая среди астрономов и космологов. Ее наличие можно объяснить тем, что нам нужно учитывать большую часть массы, которой во Вселенной попросту не существует. Ее очень не хватает. Официальная точка зрения физиков на этот счет — 26,8% массы Вселенной отсутствует, ее нет, или она вообще не здесь.

Это не означает, что ее не существует вообще, поскольку что-то все равно должно быть. Существует некое несоответствие между массой гигантских астрономических объектов, которая определяется их гравитационными характеристиками, и массой, которой должна обладать вся наблюдаемая нами, людьми, материя. При этом темную материю можно рассматривать как вещество, которое не освещается светом. Она не излучает и не поглощает его или любое другое электромагнитное излучение. В худшем случае этой темной материи не существует и вовсе, но тогда нужно будет искать другое объяснение отсутствующей массе нашей Вселенной.

Так почему же гипотеза существования темной материи кажется такой мощной? Почему нельзя просто написать “несоответствие между материей и массой” и забыть об этом? Дело в том, что данная неопределенная материя оказывает весьма мощное влияние на орбитальные скорости полета звезд в Млечном Пути и несет ответственность за “недостающую массу” галактик в скоплениях (согласно расчетам астрономов Ян Оорт и Фриц Цвикки).

С какой стороны ни взглянуть, но поведение атомов и так называемой невидимой части Вселенной остаются серьезными загадками.

Свет не всегда движется быстроСкорость света в туннеле

“Ничто не может двигаться быстрее света”. Данная фраза очень популярна. Но есть и другая: “Свет — постоянная величина. Мы можем измерять любые скорости относительно скорости света”. Иногда мы слышим, что свет способен менять свое направление, когда проходит слишком близко к звезде. Но самое интересное заключается в том, что свет может двигаться очень медленно и при этом не быть самой постоянной величиной. Люди подразумевают постоянную скорость света в вакууме. Без данного уточнения свет может быть чем угодно, но не константой. А в вакууме, который присутствует в открытом космосе, свет движется со скоростью порядка 300 000 километров в секунду.

Но уже в воде частицы света сильно замедляются и движутся со скоростью около 3/4 от максимальной, что почти на 100 000 километров в секунду медленнее. Вы могли бы пройти длинный путь за секунду, будь вы фотоном, поэтому это очень даже немалая величина. Неудивительно, что в некоторых условиях другие частицы способны двигаться намного быстрее света. Может ли это означать, что они путешествуют в будущее?

Например, в ядерном реакторе есть частицы, которые при распаде разгоняются до чрезвычайно высоких скоростей. Если им приходится проходить сквозь изолирующую среду (к примеру, воду, залитую для охлаждения реактора), которая замедляет свет, то они значительно обгоняют фотоны света. В результате проявляется эффект излучения Черенкова, известный в виде голубого свечения. Реакторы способны светиться в темноте не потому, что они сильно перегреваются, а потому что свет в них обгоняет другие частицы.

Ученым даже удалось сильно замедлить свет чуть ли не до нуля по меркам скорости света в вакууме. Самая медленная скорость, до которой удалось замедлить свет, составила порядка 17 метров в секунду.

Столкновение электронов где-то на краю Вселенной мгновенно повлияет на людей

Еще одно сильно упрощенное объяснение поведения атомов демонстрирует аналогию с бильярдными шарами. Достаточно представить, что атомы во Вселенной – это коллекция бильярдных шаров, сталкивающихся друг с другом. Это лучшее описание, но оно несколько игнорирует эффекты гравитации. Гравитация сильнее, чем вы могли бы представить. Если взять, например, чемпионат по бильярду, то при последнем ударе возможный чемпион не задумывается о гравитационном поле каждого присутствующего зрителя, да и не должен, поскольку их гравитационные эффекты слишком слабы, чтобы хоть как-то проявиться во время столкновения двух шаров.

С другой стороны если бы вместо бильярдных киев были, например, пушки, или же столкновение вовлекало примерно 50 шаров, то игроку придется менять стиль игры, потому что в таких условиях гравитация будет проявлять свои серьезные эффекты. Почему? Потому, что гравитационного притяжения единственного электрона на границе, известной как Вселенная (в 10 миллиардах световых лет) будет достаточно, чтобы отклонить молекулу кислорода в воздухе на Земле, чего будет вполне достаточно, чтобы изменить свою конечную траекторию движения молекулы — и все это в ходе порядка 50 столкновений. И произойдет все это за одну миллионную долю секунды. Теоретически это уже доказано, а на практике же такой эксперимент никогда не будет проведен, поскольку для его произведения понадобится лаборатория, размером с целую вселенную. Получается, что заявления астрологов о том, что звезды влияют на нашу жизнь, все же содержат истину.

Предсказывать будущее может быть невозможно82877777-Clock-3D

На первый взгляд данное утверждение будет выглядеть не более, чем очевидным, мол, “у вас кровь идет, вы ранены?”, если бы не один интересный факт, что сие утверждение скрывает глубокую истину о структуре Вселенной.

Никто не способен предсказывать будущее, однако теория хаоса гласит, что мы никогда и не сможем этого делать. На протяжении многих веков астрономы пытались сравнивать нашу Солнечную систему с гигантским механизмом, который вращается вокруг Солнца, — это что-то вроде гигантских часов. К несчастью для них, данные уравнения никогда на самом деле не смогут и не будут отражать фактическое движение планет через весь космос.

Теоретическую трудность данного явления подытожил еще французский математик Анри Пуанкаре в начале XX века. Он продемонстрировал, что хотя астрономы с легкостью способны предсказать, как два небесных тела будут двигаться вокруг общего центра тяжести, то введение третьего гравитационного тела (вроде другой планеты или даже Солнца) воспрепятствует окончательному аналитическому решению данных уравнений их движения. Это делает невозможным в принципе предсказание какой-либо долгосрочной эволюции системы.

Многие утверждают, что практическая трудность в прогнозировании траектории системы заключается в отсутствии вычислительной мощности, и что в один прекрасный день даже эта трудность будет преодолена. Проблема данного подхода состоит в том, что принцип неопределенности Гейзенберга поднимает всю свою уродливую голову снова и снова, ведь уровень чувствительности первоначальных условий системы должен быть релевантным вплоть до существующего квантового уровня. Мы в состоянии быть увереными в крупных событиях и в больших масштабах, наблюдая их практически. В противном случае и лунные миссии никогда бы не достигали Луны. Но если мы хотим получить детальную схему работы и дальнейшего взаимодействия множества вещей хотя бы в нашей системе, то Вселенная каждый раз находит способ помешать нам в выяснении данных вещей.

Вселенная сообщает нам то же, о чем догадывались многие философы — в мире нет ничего, в чем можно быть уверенным на все сто процентов, кроме существования собственного эго. И прежде, чем мы перейдем к проблемам этого солипсизма, думаю, не лишним будет поставить точку.

Отправить ссылку в социальные сети

Аватар

-=GadZZillA=-

Компьютерный системный администратор, веб-огородник, IT-шник, специалист по строительным материалам, создатель и администратор проекта "Лаборатория Рабочих Столов"

Вас также может заинтересовать...

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

 

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.