Диаметр наблюдаемой Вселенной оценивается примерно в 93 миллиарда световых лет в поперечнике. Вселенная уже не та: Что телескоп James Webb увидел в далёком прошлом. Текущая оценка диаметра Вселенной составляет около 93 миллиардов световых лет. Уже успевший прославиться космический телескоп «Джеймс Уэбб» сумел обнаружить галактику GLASS-z13, возраст которой составляет порядка 13,5 млрд лет.
Сколько лет Вселенной?
Существует множество звезд, которые гораздо больше нашего Солнца. Только посмотрите, насколько крошечным является Солнце. Фото галактики Млечный путь 18. Но ничто не может сравниться с размерами галактики. Если уменьшить Солнце до размеров лейкоцита белой кровяной клетки , и уменьшить Галактику Млечный путь, используя тот же масштаб, Млечный путь был бы размером с США. Это потому, что Млечный путь просто огромен. Вот, где находится Солнечная система внутри него. Но мы видим лишь очень малую часть нашей галактики. Но даже наша галактика крошечная по сравнению с другими.
Вот Млечный путь в сравнении с галактикой IC 1011, которая находится на расстоянии 350 миллионов световых лет от Земли. Задумайтесь, на этой фотографии, сделанной телескопом Хаббл, тысячи галактик, каждая из которых содержит миллионы звезд, каждая со своими планетами. Вот одна из галактик UDF 423, находящаяся на расстоянии 10 миллиардов световых лет.
Планета, названная K2-18b, расположена примерно в 120 световых годах от Земли и почти в девять раз превышает ее размер. Далекая планета, отметили в агентстве, соответствует всем критериям, на которые исследователи обычно обращают внимание при оценке того, может ли она поддерживать жизнь, включая ее температуру, наличие углерода и потенциально жидкой воды. По словам ученого, потребуются дополнительные исследования, и он чувствует "ответственность за то, чтобы сделать это правильно, если мы делаем такое большое заявление".
По словам астронома из Калифорнийского университета Гарта Иллингворта, таким образом ученые получили «самые подробные данные об отдаленных галактиках, из когда-либо полученных ранее». Размер фотографии в полном разрешении составляет 20791 на 19201 пикселей, открыть стандартными программами ее нельзя. Поэтому оценить масштаб изображения можно только на коротком видео на сайте NASA.
Крупномасштабное распределение галактик во Вселенной по данным обзора неба SDSS для двух секторов неба в пределах расстояния около 2 млрд световых лет. Наша Галактика находится в центре. Наиболее плотные области выделены красным. Распределение галактик имеет сетчатую структуру, включающую крупномасштабные уплотнения сверхскопления и вытянутые нити филаменты , разделённые гигантскими пустотами войдами. Вдоль радиальной линии указаны красные смещения галактик, вдоль окружности — прямые восхождения. Перевод: БРЭ. Для света и других типов электромагнитного излучения область наблюдаемой Вселенной немного меньше космологического горизонта: она ограничена расстоянием, на котором родилось принимаемое нами реликтовое излучение спустя примерно 380 тыс. Нейтринное излучение ранней Вселенной, благодаря высокой проницающей способности этих частиц, может приходить к нам из более далёких областей, на много порядков более плотных, но регистрация таких «космологических» нейтрино — дело будущего.
Размер Вселенной
- Космос как минимум в 250 раз больше видимой Вселенной заявляют космологи
- Сколько лет Вселенной?
- Космос как минимум в 250 раз больше видимой Вселенной заявляют космологи
- 37 поразительных фотографий, показывающих наше место во Вселенной
Войти на сайт
По их оценкам, возраст Вселенной может составлять 26,7 миллиарда лет — такие данные возможны, если совместить модель Lambda-CDM и теорию усталого света Цвикки, то есть рассматривать красное смещение как гибридное явление. По их оценкам, возраст Вселенной может составлять 26,7 миллиарда лет — такие данные возможны, если совместить модель Lambda-CDM и теорию усталого света Цвикки, то есть рассматривать красное смещение как гибридное явление. Как работают расстояния во Вселенной?
От 13,8 до 93 миллиардов световых лет: как астрофизики измеряют настоящий размер Вселенной?
Но почему 46 млрд а не например 128? Потому что всё посчитано благодаря замечательному явлению красного смещения. Красное смещение вообще широко применимо в астрофизике. С его помощью определяют расстояние до далеких галактик если коротко, когда объект во Вселенной движется от нас, спектр излучения смещается в сторону большей длины волны - то есть в зону красных волн самые длинные красные, самые короткие фиолетовые , поэтому и красное смещение называется, ну так как объект от нас удаляется, и волне нужно каждый раз проходить большее расстояние следовательно длина волны увеличивается и смещается в красную сторону. Так вот, анализируя величину красного смещения определяется, насколько далеко успел улететь от нас определенный объект, следовательно, мы, грубо говоря, знаем, как быстро проходит расширение, и по законам Хаббла можем рассчитать все необходимые величины. Надеюсь, ничего не упустила.
Это значительно сужает возможные размеры мироздания, пишут исследователи в опубликованной в электронной библиотеке arXiv. Как говорится в исследовании, многие космологические модели и теории предполагают, что Вселенная обладает очень большими или даже бесконечными размерами, исследователи обнаружили свидетельства того, что на самом деле мироздание обладает относительно скромными масштабами, которые не сильно далеки от текущих границ обозримой Вселенной, передает ТАСС. К такому выводу пришли руководитель научной группы в Институте гравитационной физики в Потсдаме Германия Жан-Люк Ленерс, а также научный сотрудник Института Периметра в Ватерлоо Канада Джером Квентин в ходе изучения того, насколько быстро могли расширяться границы Вселенной в первые мгновения ее существования, когда этот процесс протекал со сверхсветовой скоростью. Поиски границ Вселенной Квентин и Ленерс заинтересовались тем, какими размерами будет обладать Вселенная с учетом всех квантовых и макрофизических факторов, влияющих на устройство материи в ней и характеристики ткани пространства-времени. Для получения подобных сведений космологи просчитали при помощи уже существующих космологических теорий базовые параметры Вселенной, в том числе кривизну пространства и доли темной материи и темной энергии. Эти значения ученые сравнили с данными, которые были получены зондом «Планк» и наземным экспериментом BICEP при изучении реликтового излучения, своеобразного «эха» Большого взрыва, а также с другими наблюдениями за свойствами мироздания. Данные расчеты показали, что «плоскую» кривизну пространства, а также текущую температуру космоса и некоторые другие его свойства можно объяснить только в том случае, если фаза сверхбыстрого расширения границ мироздания длилась относительно недолго. По словам космологов, это говорит о том, что общий размер Вселенной сопоставим с ее обозримыми границами, которые мы способны увидеть при помощи любых телескопов и других наблюдательных систем. В частности, наблюдения за реликтовым излучением при помощи «Планка» и BICEP указывают на то, что размеры обозримой Вселенной составляют порядка 46 млрд световых лет. Расчеты Ленерса и Квентина показывают, что общий размер Вселенной превышает эту отметку лишь в несколько раз. Ранее обсерватория «Спектр-РГ» обнаружила в созвездии Гидры пока самые крупные останки сверхновой, расположенной далеко за границами диска Млечного Пути. Он прокомментировал доклад аналитического центра RAND деятельность признана нежелательной на территории РФ , заказанный одной из структур Пентагона. В докладе проводится анализ исторических примеров падения великих держав, таких как Римская империя, Османская империя и Советский Союз, передает Lenta.
В период с 1-3 по 100-120 секунд образовались ядра гелия и небольшое количество ядер остальных легких химических элементов. До одного миллиона лет температура во Вселенной начала понижаться до 3000-45000 К, началась эра рекомбинации. Прежде свободные электроны начали объединяться с легкими протонами и атомными ядрами. Начали появляться атомы гелия, водорода и малое количество атомов лития. Стало прозрачным вещество, а излучение, которое наблюдается до сих пор, отсоединилось от него. Следующий миллиард лет существования Вселенной отметился понижением температуры от 3000-45000 К до показателя в 300 К. Этот период для Вселенной ученые назвали «Темным возрастом» из-за того, что еще не появилось никаких источников электромагнитного излучения. В этот же период неоднородности смеси первоначальных газов уплотнялись благодаря воздействию гравитационных сил. Смоделировав на компьютере эти процессы, астрономы увидели, что это необратимо приводило к появлению звезд-гигантов, превышающих массу Солнца в миллионы раз. По причине такой большой массы эти звезды нагревались до немыслимо высоких температур и эволюционировали за период десятков миллионов лет, после чего они взрывались как сверхновые. Нагреваясь до больших температур, поверхности таких звезд создавали сильные потоки ультрафиолетового излучения. Таким образом, наступил период переионизации. Плазма, которая образовалась в результате таких явлений, начинала сильно рассеивать электромагнитное излучение в его спектральных коротковолновых диапазонах. В некотором смысле Вселенная начала погружаться в густой туман. Эти огромные звезды стали первыми во Вселенной источниками химических элементов, которые намного тяжелее за литий. Начали формироваться космические объекты 2-го поколения, в которых содержались ядра этих атомов. Эти звезды начали создаваться из смесей тяжелых атомов. Произошла повторного типа рекомбинация большей части атомов межгалактического и межзвездного газов, что, в свою очередь, привело к новой прозрачности пространства для электромагнитного излучения. Вселенная стала именно такой, которую мы можем наблюдать сейчас. Наблюдаемая структура Вселенной на портале Kvant. Space Наблюдаемая часть пространственно неоднородна. Большинство скоплений галактик и отдельных галактик формируют ее ячеистую или сотовую структуру. Они конструируют стенки ячеек, которые имеют толщину в пару мегапарсек.
Теперь астрофизики всего мира ждут, что добавит к знаниям о галактике NGC 6872 космический телескоп «Джеймс Уэбб», когда его направят на этого галактического гиганта. Вечерний 3DNews Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий. Материалы по теме.
Войти на сайт
| ВИДИМ ЛИ МЫ ВСЕЛЕННУЮ? | Наука и жизнь | 200 световых лет. |
| 15 фактов о размерах Вселенной, которые пополнят ваш багаж знаний | По их оценкам, возраст Вселенной может составлять 26,7 миллиарда лет — такие данные возможны, если совместить модель Lambda-CDM и теорию усталого света Цвикки, то есть рассматривать красное смещение как гибридное явление. |
| Пузырь в миллиард световых лет поставил под вопрос скорость расширения Вселенной | Собянин утвердил задачи развития системы социальной защиты на 2024 год. |
| Наблюдаемая вселенная - Observable universe | Размеры вселенной, которую мы видим порядка 91,5 млрд. световых лет. |
| Наблюдаемая вселенная - Observable universe | Диаметр (видимый): 93 млрд световых лет. |
Пузырь в миллиард световых лет поставил под вопрос скорость расширения Вселенной
| Полёт через Вселенную. Размер наблюдаемой Вселенной составляет около 93 миллиарда световых лет | Наблюда́емая Вселе́нная — понятие в космологии Большого взрыва, описывающее часть Вселенной, являющуюся абсолютным прошлым относительно наблюдателя. |
| Наблюдаемая вселенная - Observable universe | Парадокса в этом нет: хотя Большой Взрыв произошел около 13 млрд лет назад, Вселенная все это время расширяется, накопив действительно впечатляющие размеры. |
| Ученые НАСА обнаружили доказательства возможной жизни на планете в 120 световых лет от Земли | Узнайте размеры Вселенной: как измерить пространство, описание процесса расширения, использование красного смещения, движение света, роль инфляции. |
Каковы размеры нашей Вселенной?
Говорят, что размер наблюдаемой Вселенной составляет около 93 миллиардов световых лет в поперечнике. Вселенная расширяется в течение 13,8 миллиарда лет, сопутствующее расстояние (радиус) сейчас составляет около 46,6 миллиарда световых лет. В частности, наблюдения за реликтовым излучением при помощи «Планка» и BICEP указывают на то, что размеры обозримой Вселенной составляют порядка 46 млрд световых лет. Она имеет размер около 13 миллионов световых лет. Текущие расчеты говорят, что наблюдаемая Вселенная простирается на 46,5 миллиарда световых лет во всех направлениях. По предварительным оценкам, сейчас размер Вселенной составляет примерно 91 миллиард световых лет, и это число постоянно растет.
Пузырь в миллиард световых лет поставил под вопрос скорость расширения Вселенной
Международная группа астрономов обнаружила самую далекую галактику в истории под названием HD1, которая находится примерно в 13,5 миллиардах световых лет от Земли, согласно данным Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, сообщает UPI. 156 миллиардов световых лет. Если размеры нашей Вселенной 13,8 млрд. св. лет, то возраст явно больше. Эта статья содержит материалы из статьи «Размер Вселенной составляет минимум 156 миллиардов световых лет», опубликованной и распространяющейся на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 (CC BY 4.0). Видим мы их на расстоянии 13,7 млрд световых лет, итого: 13,7 + 13,7 = 27,4 млрд световых лет, но радиус вселенной оценивается в 46,3 млрд световых лет.
Самое детальное изображение Вселенной
| Вселенная. Что мы знаем о ней? Часть 3, Размеры. Продолжение | Специалисты NASA представили объединённое из нескольких источников изображение спиральной галактики NGC 6872, размер которой в поперечнике составляет поразительные 522 000 световых лет. |
| Где край у Вселенной? Астроном отвечает на наивные вопросы о космосе | 200 световых лет. |
| Ученые подсчитали весь свет Вселенной - Ин-Спейс | Вселенная расширяется в течение 13,8 миллиарда лет, сопутствующее расстояние (радиус) сейчас составляет около 46,6 миллиарда световых лет. |
Сколько лет Вселенной? Отвечает новое исследование
Как только она остыла до уровня, когда основная часть ее материи из плазмы стала нейтральными атомами, такие колебания прекратили распространяться, поскольку исчезла сама плазменная среда, в которой они двигались. Так как волны в первичной плазме распространялись по законам звуковых волн, размер структур, оставленных такими колебаниями, в теории позволяет астрономам понять и степень расширения Вселенной в эпоху после превращения плазмы в нейтральные атомы. До недавних пор считалось, что предельные размеры осцилляций — около полумиллиарда световых лет. Однако теперь астрономы объявили об обнаружении структур намного большего размера, но идентифицируемых как след барионной акустической осцилляции. Работа об этом опубликована в The Astrophysical Journal. Центр этого образования находится в 820 миллионах световых лет от нас.
Но со временем в дело вступила гравитация, и расширение замедлилось. Однако недавние исследования показывают, что теперь расширение снова ускоряется из-за таинственной тёмной энергии, которая составляет большую часть энергетического содержания Вселенной, но о её природе сейчас мало что известно.
Итак, у нас есть: сингулярность — Большой взрыв — расширение Вселенной. Существует также гипотеза космической инфляции: она говорит, что никакой сингулярности не было, а Большому взрыву предшествовало другое, особое состояние Вселенной — инфляционное. Но об этом как-нибудь в другой раз. Границы Вселенной Сегодня мы видим Вселенную в том виде, в котором она существует спустя 13,8 миллиарда лет после Большого взрыва. И вот теперь как раз стоит поговорить о границах. Однако стоит отметить, что понятие «границ Вселенной» может быть не совсем корректным, поскольку само пространство и время на самом деле могут быть не такими, как мы привыкли их понимать. И размер вселенной из-за непостоянства её пространства-времени зависит от того, какое определение расстояния принять.
Сопутствующее расстояние до самого удалённого наблюдаемого объекта составляет около 14 миллиардов парсеков эквивалентно 46 миллиардам световых лет во всех направлениях. Художественное изображение Наблюдаемой Вселенной в логарифмическом масштабе. В центре Солнечная система, внутренние и внешние планеты, пояс Койпера, облако Оорта, Альфа Центавра, рукав Персея, галактика Млечный Путь, галактика Андромеды, соседние и дальние галактики, крупномасштабная структура Вселенной и реликтовое излучение. Важно отметить, что свет от самых дальних наблюдаемых объектов вскоре после Большого взрыва, дошёл до нас всего за 13,8 миллиарда световых лет, что значительно меньше, чем сопутствующее расстояние до этих объектов, равное 46 миллиардам световых лет, опять же из-за расширения Вселенной. Эта вертикально ориентированная логарифмическая карта Вселенной охватывает почти 20 порядков величины, уводя нас от планеты Земля к краю видимой Вселенной.
Кроме того, существует предел объема Вселенной, которую мы можем видеть — наблюдаемой Вселенной. По сути, наблюдаемая Вселенная подобна краю нашего наблюдения. Однако не существует физической границы, которая разделяла бы то, что находится внутри или вне его. Край наблюдаемой Вселенной называется «горизонтом частиц» или «космологическим горизонтом». По определению, горизонт частиц — это максимальное расстояние, которое мы можем видеть в текущий момент времени. Опять же, у него нет видимого физического края, который сказал бы нам, где он заканчивается. Сколько времени потребуется, чтобы добраться до края? У нас нет возможности определить край всей Вселенной. Достичь его тем более невозможно, потому что он постоянно расширяется. Что мы знаем наверняка, так это то, что у нас есть горизонт частиц. Этот теоретический предел составляет 46,5 миллиардов световых лет в радиусе от Земли. С текущими знаниями и технологиями, которые у нас есть, вот сколько времени нам потребуется, чтобы достичь следующих космических пунктов назначения: На Луну: от 1 до 3 дней; Проксима Центавра ближайшая звезда : 80 000 лет; Большой карлик Канис ближайшая галактика : 749 миллионов лет; До края известной Вселенной горизонт частиц : 225 триллионов лет. Мы никогда не сможем добраться до края наблюдаемой Вселенной, не говоря уже о реальной Вселенной, даже если будем путешествовать со скоростью света. Помимо отсутствия технологии, время в пути также намного превышает человеческую жизнь. Не только это, мы также должны учитывать постоянное расширение пространства. Так что даже если, скажем, мы сможем попасть туда через 225 триллионов лет, горизонт частиц уже сместился бы дальше из-за космической инфляции. Вселенная одинока? Или есть больше, чем одна? Один из многих оставшихся без ответа космологических вопросов заключается в том, существует ли более одной вселенной. Точно так же, как мы не знаем ее точную форму и край, мы также не можем узнать, существует мультивселенная или нет. Но у космологов и физиков есть свои теории. Одна из теорий предполагает, что наша Вселенная — всего лишь одна из множества вселенных-пузырей. Говорят, что после Большого взрыва космическая инфляция произошла в нескольких местах, в результате чего образовались различные пузыри или карманы. Инфляция повлияла на эти пузыри по-разному.
Другие расчеты основана на числовых факторах, таких как искривление Вселенной: в зависимости от того, закрыта ли она подобно сфере, плоская или гиперболическая. В двух последних случаях, Вселенная должна быть бесконечной. Если удастся рассчитать искривление Вселенной, то это позволит определить пределы ее размеров. Прорыв, которого удалось достичь Варданяну с коллегами, заключается в том, что они нашли наипростейший способ усреднения большого массива собранной информации. Применяя свой подход к различным космологическим моделям Вселенной, Варданян с коллегами смог вывести предельные величины размера и искривления Вселенной. Эти предельные величины оказались намного более строгими, по сравнению с другими подходами.
Учёные рассчитали поперечник Вселенной
У ученых есть несколько хитростей для работы с самыми отдаленными объектами во Вселенной. Звезды меняют цвет с возрастом, и на основании этого цвета ученые могут оценить, сколько энергии и света испускаются этими звездами. Две звезды, которые имеют одинаковую энергию и яркость, не будут выглядеть одинаково с Земли, если одна из этих звезд будет намного дальше. Более далекая будет естественно казаться тусклее. Ученые могут сравнить фактическую яркость звезды с тем, что мы видим с Земли, и использовать эту разницу, чтобы вычислить, как далеко звезда находится. Но как насчет абсолютного края Вселенной?
Как ученые рассчитывают расстояния до объектов, которые так далеко? Вот где все становится действительно сложно. Помните: чем дальше объект от Земли, тем дольше свет от этого объекта достигает нас. Представьте, что некоторые из этих объектов находятся так далеко, что их свету потребовались миллионы или даже миллиарды лет, чтобы добраться до нас. Теперь представьте, что свету некоторых объектов необходимо столько времени, чтобы совершить это путешествие, что за все миллиарды лет существования Вселенной он все еще не достиг Земли.
А вам наверняка будет интересно узнать о космосе немножечко больше. Источник: umnazia. И это при настолько развитых технологиях!
И вот этот размер Вселенной, который люди могут наблюдать, составляет 14,6 гигапарсек или 45,7 миллиардов световых лет. Но как понять эту цифру? Пусть Земля будет гречневой крупинкой, тогда Солнце — шаром, размером с половину футбольного поля.
А если представить, что это ядрышко — 1 парсек, и это наша солнечная система, то Млечный путь по отношению к нему будет длинною уже в два футбольных поля. Теперь уменьшаем его до сантиметра, Вселенная относительно него будет составлять 9,2 км. Чтобы представить еще лучше, знайте, что ученые открыли новую звезду-сверхгиганта «UY Scuti».
Ее размер 5 миллиардов Солнц! Представляете, какие маленькие мы, если радиус Земли меньше Солнца в 109 раз? Источник: youtube.
Однако с космосом все сложнее.
И как обычно, объясняю, долго и интересно. Итак, 13. Мпк - это мегапарсеки. Получается вывод - наблюдаемая Вселенная имеет радиус 13.
Но не всё так просто, мы забыли кое-что очень и очень важное - ускоренное расширение Вселенной. Она расширяется.
Это расстояние в астрономии принимается за 1 астрономическую единицу а. Самая дальняя планета Солнечной системы — Нептун находится от Солнца на расстоянии около 30 а. Размеры Солнечной системы и расстояния, на которых находятся ближайшие к нам звезды, будут составлять уже сотни тысяч астрономических единиц. Для таких больших расстояний используют световые единицы.
Эти единицы показывают, сколько времени потребуется свету, чтобы пройти определенное расстояние. Для сравнения: свет от Солнца до Земли доходит за 8 минут. Размер Солнечной системы оценивается примерно в 2 световых года. Ближайшая к Земле звезда — Проксима Центавра, расположена на расстоянии более 4 световых лет. Космическое пространство в радиусе 1014 км или 10 световых лет от Солнца содержит около десятка звезд. Расстояния до них, а также их возраст, массы, размеры, состав, температуры поверхностей, светимость ученые уже определили достаточно точно.
Размеры в десятки световых лет — это масштабы мегамира. Так, размер нашей галактики Млечный путь составляет около 100 тысяч световых лет диаметр. Большое Магелланово Облако и Малое Магелланово Облако — галактики, которые находятся от нашей галактики на расстоянии 160 тысяч световых лет. Расстояние до еще одной из близких к нам галактик — галактики Андромеды составляет около 2,5 миллионов световых лет. Граница наблюдаемого мегамира находится от нас на расстоянии порядка 10 миллиардов световых лет. Согласно общепринятой гипотезе возраст нашей Вселенной составляет около 14 миллиардов лет, поэтому свет от объектов, удаленных более чем на 14 миллиардов световых лет, ещё до нас не дошёл, и наблюдать такие объекты невозможно.
Таким образом, структурные уровни мегамира — звезды и звездные скопления, галактики, скопления галактик. Это структуры огромных размеров, масс и энергий, их движение определяется гравитационным взаимодействием и описывается законами общей теории относительности. Рассмотрим теперь объекты микромира. Если уменьшить сферу радиусом 10 см в миллиард раз, то получим размер, соответствующий 10-8 см 10-10 м. Такие размеры соответствуют молекулам и атомам. Увидеть объекты такого размера с помощью микроскопа невозможно, т.
О структуре атомов и молекул судят по косвенным данным, на основании которых и создаются модельные образы. Приведем численные значения радиусов некоторых атомов. Размеры атома определяются размером его электронной оболочки. Волновая природа электрона проявляется в способности к дифракции и интерференции. Энергия электрона в атоме изменяется дискретно. Волновая природа электрона не позволяет говорить о траектории его движения.
Состояние электронов в атоме описывается законами квантовой механики.
Насколько велика вся ненаблюдаемая Вселенная целиком?
Текущая оценка диаметра Вселенной составляет около 93 миллиардов световых лет. Наша галактика Млечного Пути достигает в ширину 100 тысяч световых лет. Специалисты заявили, что размеры NGC 6872 в поперечнике (то есть от начала одного «хвоста» до конца другого по диагонали) составляют 522 тысячи световых лет. Размеры вселенной, которую мы видим порядка 91,5 млрд. световых лет.
Размеры Вселенной
- Чем космос отличается от Вселенной: спорим, вы не знали
- Размер Вселенной
- Что находится за пределами нашей Вселенной: 5 теорий
- Космологи открыли свидетельства небольших размеров всей Вселенной
- Учёные полагают, что Оумуамуа отправили к нам инопланетяне
- Пузырь в миллиард световых лет поставил под вопрос скорость расширения Вселенной
Насколько велика Вселенная? Можно ли вообще ответить на этот вопрос?
Как уже говорилось, наблюдаемая Вселенная оценивается примерно в 93 миллиарда световых лет в поперечнике. Однако это число может показаться противоречивым, поскольку самой Вселенной всего 13,8 миллиарда лет. Как мы можем видеть дальше 13,8 миллиардов световых лет, если свет не успел достичь наших глаз? Поскольку Вселенная расширяется, а скорость света определена и конечна, мы видим объекты такими, какими они были, а не такими, какие они есть.
Галактика, которая находится, скажем, в миллиарде световых лет от нас, на самом деле теперь находится на гораздо большем расстоянии из-за расширения пространства. Мы просто видим галактику такой, какой она была миллиард лет назад, но с тех пор она преодолела огромное расстояние. Когда астрономы учитывают расширение пространства, они приходят к выводу, что предполагаемый размер Вселенной составляет около 93 миллиарда световых лет.
Чтобы упростить вещи, лучший способ думать о расстоянии — рассматривать его как то, как далеко назад во времени мы можем заглянуть.
Ученые полагают, что при определенных обстоятельствах объекты в пространстве смогут отдалиться на такие расстояния, что сила притяжения станет равна нулю. Каким в итоге окажется будущее Вселенной, пока неизвестно.
Поскольку она еще не закончила процесс формирования, конец для нее наступит через миллиарды лет. Сколько звезд во Вселенной? Звездное небо Любой, кто интересуется космосом, рано или поздно задумывается: а сколько звезд во Вселенной?
Она состоит из галактик, внутри которых может быть огромное количество светил, причем для наблюдения некоторых требуется специальное оборудование. Поскольку звезды делятся на белых гигантов, красных карликов и т. Интересный факт: невооруженным взглядом, без использования специального оборудования, в ночном небе человек может разглядеть до 9000 звезд.
Все они находятся во Млечном Пути. Пример наблюдения космических объектов в телескоп Если для наблюдения за звездным небом использовать бинокль, то количество звезд, доступных взгляду, существенно возрастет и станет равно 200 тысячам. А если под рукой окажется телескоп средней мощности, то общая численность светил на небе увеличится до 15 миллионов.
Более того, с помощью этого устройства человек сможет наблюдать отдаленные галактики, которые выглядят как небольшие пятна. Но сколько их существует во Вселенной? Во Млечном Пути, где расположена Солнечная система, находится примерно 400 млрд.
Данная цифра является очень большой, но она невелика по отношению ко Вселенной. Существуют спиральные галактики, насчитывающие 100 триллионов светил. По подсчетам, минимальное количество звезд во Вселенной равно септиллиону 10 в 24-й степени.
Все они находятся в пределах 46 млрд. Именно такая область поддается наблюдению. Однако дальше этого расстояния могут находиться и другие галактики, скрытые от глаз человека.
Соответственно, общее количество звезд во Вселенной может быть гораздо больше септиллиона. Есть ли у Вселенной конец? Изображение реликтового излучения Пока ученые не могут с уверенностью ответить на данный вопрос.
Человечество не обладает достаточными технологиями, чтобы заглянуть в бесконечную даль и убедиться в наличии или отсутствии краев у пространства. Однако некоторые обсерватории непрерывно работают в этом направлении. У ответа на этот вопрос может быть два варианта: Вселенная конечна, либо она бесконечна.
Если принимать за действительность первый вариант, то установить теоретические края мироздания помогает реликтовое излучение. Свет, оставшийся после Большого взрыва, протянулся на расстоянии примерно в 93 млрд. Это и можно считать за границу Вселенной.
Вольное изображение границ Вселенной Второй вариант указывает на то, что космос бесконечен. Тогда, если человек отправится в любом направлении на большой скорости, то ему встретится бесконечное количество галактик, звезд и планет. Более того, ученые убеждены, что в этом случае где-то может существовать идентичная Солнечная система с Землей, которую населяют точно такие же люди.
Ведь если пространство безгранично, и в нем существует неограниченное количество планет, вероятность того, что где-то существует клон Земли, стремится к бесконечности. Интересный факт: теория о бесконечности космоса часто применяется в научно фантастических фильмах, книгах и комиксах, когда герой встречается со своей копией из другого измерения. Возможно, в будущем люди смогут узнать наверняка, имеет ли Вселенная конец.
Но на данный существуют лишь теории. Гипотезы происхождения Вселенной Изображение религиозной теории создания Вселенной Помимо Большого взрыва существует масса теорий появления Вселенной. Вот наиболее интересные: религиозная уверяет, что все вокруг создал Бог, в каждой вере процесс творения Вселенной описывается по разному; стационарная говорит, что Вселенная не меняется в размерах и была всегда; циклическая — космос находится в непрерывном цикле, рождаясь и уничтожаясь бесконечное количество раз; космологическая утверждает, что Вселенная бесконечна; теория струн гласит, что внутри уже имеющейся вселенной может образоваться новая за счет квантовых колебаний и достаточного количества энергии.
Несмотря на большое количество теорий, объясняющих происхождение Вселенной, ученые отдают предпочтение Большому взрыву. Эта гипотеза поясняет образование веществ и материи и содержит в себе гораздо меньше белых пятен.
Последние десятилетия активно развиваются прикладные исследования структур, размеры которых находятся в интервале 1 — 100 нанометров. Результаты изучения фуллеренов, фуллеритов, углеродных нанотрубок, молекул белков, нанокристаллов, кластеров, тонких пленок и других структур размером от 10-9 до 10-6 м лежат в основе современных нанотехнологий. Мир объектов таких масштабов стали называть наномиром Вернемся к строению атома. Ядро атома имеет размеры порядка 10-15 м и состоит из нуклонов, протонов и нейтронов. Существование протонов и нейтронов в ядре определяется сильным взаимодействием, которое может проявляться только на таких малых расстояниях.
Протоны и нейтроны, как и другие объекты микромира, обладают двойственной корпускулярно-волновой природой. Нейтроны и протоны не являются элементарными частицами и в своем составе имеют еще более мелкие частицы — кварки, размер которых оценивается уже в 10-18 м. Размеры такого порядка соответствуют масштабам электрона. Проникнуть еще глубже в микромир ученые еще не могут. Современные способы изучения структур микромира основаны на наблюдениях за столкновениями между различными частицами. Чем меньше частица, тем больше энергии ей нужно сообщить. Эта энергия сообщается частицам при разгоне на ускорителях.
Причем, чем больше энергии требуется, тем больше должен быть размер ускорителя. Современные ускорители имеют размеры в несколько километров например, Большой адронный коллайдер , однако даже этих размеров недостаточно для проникновения в структуры объектов порядка 10-18 — 10-19 м, размер необходимых для этого ускорителей сопоставим с размерами земного шара. Все современные методы исследования объектов различного масштаба основываются на использовании сложнейших приборов. Современные электронные микроскопы, использующие вместо света пучок электронов, позволяют получить изображения, где различимы отдельные атомы. Для изучения объектов мегамира используются, например, различные телескопы оптические, радиотелескопы, космические телескопы и межпланетные станции. В современных оптических телескопах размер зеркала может достигать 10 м. Главное зеркало космического телескопа Хаббла имеет диаметр 2,4 м.
Резюме теоретической части: Под Вселенной понимается всё многообразие окружающего материального мира. Во Вселенной можно выделить структурные области, объекты которой различаются масштабами и закономерностями своего существования: мегамир, макромир, наномир, микромир. Объекты макромира соизмеримы с масштабами жизни на Земле и доступны человеку для наблюдения с помощью органов чувств. Объекты мегамира в силу большой удаленности и огромности размеров и объекты микромира из-за чрезвычайно малых размеров и особенностей организации недоступны непосредственному восприятию человека и требуют специальных средств и методов изучения. Изобретение телескопа и микроскопа положило начало созданию средств исследования природных объектов, непосредственное изучение которых человеком затруднено в силу или большой удаленности или малых размеров. Современные электронные телескопы и микроскопы наряду с другими сложными приборами, такими, например, как Большой адронный коллайдер, являются важными средствами изучения удаленных и мельчайших структур Вселенной. На современном этапе развития науки границы наблюдаемого мегамира находятся на расстояниях около 10 миллиардов световых лет от Земли, а познания микромира ограничены размерами порядка 10-18 м, что соответствует размерам электрона.
Систематизация научных знаний и наглядное их представление является одной из важных задач науки. Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля: 1. Укажите верные утверждения: Правильный ответ и пояснение А.
Расстояние до еще одной из близких к нам галактик — галактики Андромеды составляет около 2,5 миллионов световых лет. Граница наблюдаемого мегамира находится от нас на расстоянии порядка 10 миллиардов световых лет. Согласно общепринятой гипотезе возраст нашей Вселенной составляет около 14 миллиардов лет, поэтому свет от объектов, удаленных более чем на 14 миллиардов световых лет, ещё до нас не дошёл, и наблюдать такие объекты невозможно.
Таким образом, структурные уровни мегамира — звезды и звездные скопления, галактики, скопления галактик. Это структуры огромных размеров, масс и энергий, их движение определяется гравитационным взаимодействием и описывается законами общей теории относительности. Рассмотрим теперь объекты микромира. Если уменьшить сферу радиусом 10 см в миллиард раз, то получим размер, соответствующий 10-8 см 10-10 м. Такие размеры соответствуют молекулам и атомам. Увидеть объекты такого размера с помощью микроскопа невозможно, т.
О структуре атомов и молекул судят по косвенным данным, на основании которых и создаются модельные образы. Приведем численные значения радиусов некоторых атомов. Размеры атома определяются размером его электронной оболочки. Волновая природа электрона проявляется в способности к дифракции и интерференции. Энергия электрона в атоме изменяется дискретно. Волновая природа электрона не позволяет говорить о траектории его движения.
Состояние электронов в атоме описывается законами квантовой механики. Нахождение электрона в атоме описывают как электронное облако определенной формы. Электронные облака изображают с помощью моделей — атомных орбиталей различной формы. Электронная конфигурация атомов распределение электронов по орбиталям определяет его химические свойства. Атомы могут соединяться, образуя большое разнообразие более сложных структур, существование которых обусловлено химической связью, имеющей электростатическую природу. Оценить размеры молекул можно по длинам связей расстояние между центрами атомов, связанных химической связью.
В молекуле воды Н2О расстояние между центрами атомов кислорода и водорода составляет около 10-10 м. Атомы могут соединяться в еще более крупные молекулы и образовывать длинные цепочки полимеров. Размеры таких молекул могут достигать нескольких сотен нанометров. Например, длина молекулы мышечного белка миозина составляет около 200 нм. С помощью электронного микроскопа была установлена форма молекул миозина, а рентгенограмма показала его вторичную структуру. Самые небольшие молекулы нуклеиновых кислот вирусов, состоящие всего из нескольких тысяч нуклеотидов, могут достигать в длину несколько сотен нанометров.
Последние десятилетия активно развиваются прикладные исследования структур, размеры которых находятся в интервале 1 — 100 нанометров. Результаты изучения фуллеренов, фуллеритов, углеродных нанотрубок, молекул белков, нанокристаллов, кластеров, тонких пленок и других структур размером от 10-9 до 10-6 м лежат в основе современных нанотехнологий.