Научные факты о вселенной, которые вы должны знать. Что мы знаем о вселенной

Самый удивительный факт о Вселенной

Еще в 2008 году журнал Time взял интервью у Нила Деграсса Тайсона и спросил его: «Какой самый удивительный факт о Вселенной вы могли бы нам поведать?». Его ответ оказался действительно очень хорошим, истинным и удивительным фактом о нашей Вселенной: что все сложные атомы, которые составляют все, что мы знаем, обязаны своим происхождением гигантским взорвавшимся звездам, которые существовали миллиарды лет назад. Это удивительный факт. Но есть и другой, еще более фундаментальный и глубокий факт, если подумать.

Представьте, что Вселенная — со всем, что в ней есть, — была бы не такой.

У нас могла бы быть Вселенная без деревьев, без гор, без нашего неба и без океанов. У нас могла бы быть Вселенная без планет вроде Земли или вовсе без планет. Могла бы даже быть Вселенная, в которой не было ничего, что нам известно: частицы, силы, их взаимодействия.

Но несмотря на бесконечные возможности того, что могло быть, это Вселенная, которую мы заслужили. Она существует как есть, со всеми частицами, силами, взаимодействиями, структурами и уникальной историей того, как это все появилось. И это удивительно. Именно здесь, в нашем собственном маленьком уголке Вселенной, мы находимся в забытой, невзрачной группе галактик, которые ничем не хуже и не лучше любых из миллиардов там.

Но если нашу планету, нашу галактику и даже наше место во Вселенной сложно назвать особенным или выдающимся хоть чем-нибудь, сама Вселенная очень особенная на фоне того, какой она могла быть. Это проявляется в каждом мыслимом масштабе. Мы можем заглянуть в саму структуру вещества, вплоть до молекул, атомов и самых фундаментальных субатомных частиц.

Мы можем увидеть все, не только звезды и галактики, но и всю Вселенную, до квазаров, облаков межгалактического газа, даже космического микроволнового фона и самых первых нейтральных атомов нашей Вселенной. Мы можем все это увидеть.

И куда мы бы ни взглянули, везде мы видим один и тот же удивительный факт. Целая Вселенная,

на всех масштабах,

подчиняется одним и тем же фундаментальным законам природы.

От самого слабого и низкочастотного фотона света до самой большой галактики, которую только видел наш мир, от нестабильных атомов урана, распадающихся в ядре Земли, до нейтральных атомов водорода, которые впервые образовались за 46 миллиардов световых лет от нас, законы во Вселенной везде одни и те же.

И это удивительно. Представьте, если бы это было не так. Представьте себе Вселенную, в которой природа ведет себя беспорядочно и непредсказуемо, где гравитация включается и выключается по своей прихоти, где Солнце может просто перестать выжигать свое топливо без причины, где атомы спонтанно перестают держаться вместе.

Такая Вселенная была бы воистину страшной, поскольку ее никогда нельзя было бы понять. То, что вы узнали о природе вещей в одном месте, могло бы стать совершенно другим позднее. Но Вселенная не такая.

Вселенная — это место, в которой все может беспрестанно меняться, материя перетекать в энергию, волноваться само пространство-время, но основные законы останутся постоянными. Благодаря одному этому, мы можем наблюдать Вселенную, экспериментировать с ней, собирать и разбирать вещи, которые нашли, учиться.

И только если фундаментальные законы Вселенной будут одинаковы везде и всегда, мы сможем их узнать. Только если эти законы применимы везде и всегда, мы сможем использовать эти знания, чтобы узнать, что Вселенная — и все ее содержимое — делала в прошлом и что будет делать в будущем.

Другими словами, именно этот факт, самый поразительный факт, позволяет нам заниматься наукой и узнавать наш мир. Именно поэтому наука существует в принципе и является полезным инструментом постижения Вселенной. Самое удивительное в нашей Вселенной то, что она существует в таком виде, в котором ее можно понять.

Топ-10: факты про Вселенную, о которых знают не все

Вселенная просто огромна, и в ней сокрыто бесчисленное множество чудес. Наши технологии становятся все более продвинутыми, и это помогает ученым делать все больше новых удивительных открытий, которые иногда даже опровергают давно устоявшиеся в науке теории. Что самое удивительное, так это то, что до сих пор один из самых сложных и загадочных объектов во всей Вселенной находится прямо здесь, на Земле, и он намного ближе, чем вы только можете себе представить…

10. Галактические годы

Фото: sciencefocus.com

Все мы знаем, что на Земле 1 год длится в среднем 365 дней, но существуют также и галактические годы. Чтобы совершить оборот вокруг Млечного пути, всей нашей Солнечной системе необходимо около 230 миллионов лет. Это значит, что при жизни нам точно не застать завершения такого галактического года.

В прошлый раз, когда наша планетная система совершила полный виток вокруг Млечного пути, человеческой расы даже и близко еще не существовало, хотя динозавры тогда еще были живы. В следующий раз, когда наша Солнечная система окажется на той же позиции своей орбиты, что и сегодня, человеческий вид, вероятно, и вовсе исчезнет с лица Земли.

Представить себе, насколько огромна наша галактика, невероятно сложно, а ведь она просто песчинка по сравнению со всей Вселенной. Только задумайтесь – наша Вселенная практически бесконечна, и наша галактика тоже находится в постоянном цикле вращения по своей орбите – вокруг Вселенной. Интересно, сколько времени у нашего Млечного пути уходит на такой оборот?

9. Вращение Земли вокруг собственной оси

Еще в детском саду вам впервые рассказали, что одни сутки длятся 24 часа. Но если задуматься серьезно, то такая точность звучит просто невероятно. Неужели каждый день длится ровно 24 часа и ни секундой больше или меньше? Однако на самом деле вращение Земли вокруг собственной оси каждое столетие постепенно замедляется, так что о 24 часах речь уже не идет. По последним данным NASA наш планета совершает полный оборот за 24 часа и 2,5 миллисекунды.

Наверное, 2,5 миллисекунды могут показаться вам совершенно незначительным отрезком времени, но ведь Земля существует уже несколько миллиардов лет. Если ее вращение вокруг собственной оси замедляется все это время, мы имеем дело уже с другими цифрами. Например, когда Землей правили динозавры, в одних сутках было примерно 23 часа. В общем, если иногда вам кажется, что дни становятся все более скоротечными, просто представьте себе, как это было миллиарды лет тому назад.

8. Облако из спирта

Фото: mentalfloss.com

Для тех из нас, кто любит пропустить лишний стаканчик чего-нибудь покрепче, мир, в котором вокруг плавают облака алкоголя, мог бы показаться настоящим раем. Для кого-то это, наверное, мечта всей жизни.

В созвездии Орла существует настоящее облако из этилового спирта. Это, конечно, не самое обычное облако. Оно настолько большое, что не поместилось бы ни в земной атмосфере, ни вообще во всей нашей Солнечно системе.

Более того, диаметр этого спиртового облака в 1000 раз больше, чем вся наша планетная система. К несчастью для тех, кто бы с удовольствием попробовал это облако на вкус, находится оно примерно в 10 тысячах световых лет от Земли. В общем, у вас нет никаких шансов на такую дегустацию, разве что человечество внезапно откроет принципиально новый способ космических путешествий.

7. Горящий лед

Фото: NASA, ESA, STScI, and G. Bacon

Огонь и лед – явления полностью противоположные, не так ли? Однако подобное представление в космосе вполне можно оспорить. Например, огромная экзопланета под названием Глизе 436b (Gliese 436b) покрыта как раз горящим льдом. Она находится где-то в 33 световых годах от нас и выглядит невероятно зрелищно! Астрономы предполагают, что странный феномен горящего льда вокруг этой экзопланеты происходит благодаря неизвестному земной науке агрегатному состоянию воды. Загадочная совокупность условий сохраняет водную поверхность Глизе 436b в твердом состоянии (льдом) вопреки тому, что температура там равна примерно 439°С. Взаимодействие всех этих факторов и приводит в итоге к горению льда.

6. Запах Вселенной

Фото: NASA

При мыслях о космосе мы часто пытается себе представить, что космонавты видят, чувствуют или даже слышат за пределами земной атмосферы. Но многие ли из вас задумывались о том, как космос пахнет? Конечно, никакой здравомыслящий человек не станет стягивать с себя скафандр в открытом космосе, чтобы понюхать саму Вселенную, так что узнать, каково это, нам вряд ли доведется. Однако запах скафандров и прочего оборудования, которое космонавты используют во время своих вылазок за пределы орбитальных станций, может дать нам подсказку.

По словам участников космических миссий, после прогулок в открытом космосе их защитные костюмы пахли, как смесь раскаленного металла и стейка слабой прожарки. Никто не знает, почему это были именно такие запахи, но ученые предполагают, что именно так человеческий нос и мозг воспринимают ароматы умирающих звезд. Мало того, согласно исследованию Радиоастрономического института Макса Планка центр Млечного пути может пахнуть, как малина. Ученые оправдывают свою теорию тем, что в этой области нашей галактики они обнаружили соединение под названием этилформиат, который заодно входит и в состав лесной малины.

5. Земля и черная дыра

Фото: NASA

Черные дыры у всех нас наверняка ассоциируются с коллапсом сверхмассивных звезд и вспышками сверхновых, после которых и появляются одних из самых загадочных объектов во всей нашей Вселенной. Образование черной дыры – относительно редкое явление. Даже наше Солнце не смогло бы создать черную дыру, если бы оно умерло прямо сейчас.

После всего выше сказанного было бы совершенно нелогично предположить, что возникновение черной дыры может быть связано с Землей. Впрочем, ученые любят придумывать теории о самых безумных явлениях, которые только могут произойти во Вселенной. Например, они разработали гипотезу, согласно которой если сжать нашу планету до размера обычных стеклянных шариков, она станет настолько плотной, что ее взрыв высвободит достаточно вещества для формирования черной дыры.

4. Человеческий мозг

Мы уже очень давно изучаем Вселенную, но большинство ее тайн до сих пор остаются неразгаданными. Вопреки тому, что ученые обнаружили в космосе очень много любопытных объектов, самым сложным и загадочным для нас до сих пор остается… человеческий мозг.

В человеческих мозгах находятся миллиарды нейронов, образующих около 100 триллионов нервных связей. Это число просто невероятное, а ведь наш мозг так мал в сравнении с теми объектами, которые мы уже обнаружили за пределами Земли. Возможно, в будущем ученые найдут более сложные системы, но пока что именно наш мозг остается самым волнующим и загадочным предметом для исследований.

3. Размеры звезд

Все мы знаем, что Солнце огромно, и что оно чрезвычайно важно для нашей планетной системы, какой мы знаем ее сегодня. Без Солнца мы бы просто не выжили. Впрочем, чаще всего, представляя себе нашу Солнечную систему, мы размышляем в пределах более крупных масштабов, и есть в этом некоторое заблуждение.

Оказывается, Солнце содержит свыше 99% массы всей нашей планетной системы. Человеку и без того сложно вообразить, насколько огромны такие газовые гиганты, как Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, но Солнце все равно составляет подавляющую часть нашей планетной системы. Примерно миллион планет размером с Землю могли бы поместиться внутри Солнца. Одни только эти факты звучат просто ошеломительно, а ведь наша звезда намного меньше большинства других светил, разбросанных по всей Вселенной. Все это очень сложно вообразить и осознать, согласитесь.

2. Возраст Вселенной

Фото: space.com

Эта теория, конечно, спорная, но большинство ученых считает, что первый предок современного человека появился на Земле примерно 6 миллионов лет тому назад. Это звучит как очень солидный отрезок времени, пока вы не задумаетесь о возрасте Земли и вообще всей Вселенной. После этого срок пребывания нашего вида в этом мире покажется вам просто ничтожной вспышкой.

Ученые подсчитали, что Земле примерно 4,5 миллиарда лет. Теоретически первые галактики начали формироваться около 13 миллиардов лет тому назад, а вся наша Вселенная – где-то 14 миллиардов лет тому назад. Это просто невообразимо много! Даже если бы среднестатистический человек доживал до 100 лет, это все равно было бы просто ничем в сравнении с возрастом Земли, планетных систем, галактик и всей Вселенной.

1. Невидимые объекты

Мы знаем, что наибольшая часть Вселенной человеческому глазу или каким-либо рукотворным приборам абсолютно не видна. Ученые создали огромное количество всевозможных устройств, использующих электромагнетические волны, чтобы разглядеть такие уголки космоса, в которые нам точно не добраться за всю нашу жизнь. В своих работах астрономы использовали радиоволны, инфракрасное излучение и рентгеновские лучи, и все они очень помогли нам в совершении важнейших открытий, ведь с их помощью и был пролит свет на одни из величайших тайн Вселенной.

В то же самое время исследователи обнаружили, что огромная часть нашей Вселенной не поддается изучению посредством любых подобных волн. Это значит, что в мире может происходить огромное количество любопытных явлений, о которых мы совершенно ничего не знаем. Впрочем, есть то, в чем мы уверены точно – черная материя существует на самом деле.

Темная материя не поглощает и не излучает свет. Однако хоть люди и не могут наблюдать за ней воочию или регистрировать ее сложными аппаратами, многие ученые предполагают, что мы все же обладаем довольно серьезными косвенными доказательствами существования этой темной материи.

33 самых удивительных и невероятных факта о космосе

33 факта. Известные и не очень. О планетах, о структуре пространства, о человеческом теле и дальнем космосе. Каждый факт сопровождается большой и красочной иллюстрацией.

1. Масса Солнца составляет 99.86% от массы всей Солнечной системы, оставшиеся 0.14% приходятся на планеты и астероиды.

2. Магнитное поле Юпитера настолько мощное, что ежедневно обогащает магнитное поле нашей планеты миллиардами Ватт.

3. Самый крупный бассейн Солнечной системы, образовавшийся в результате столкновения с космическим объектом, находится на Меркурии. Это «Калорис» (Caloris Basin), диаметр которого составляет 1,550 км. Столкновение было настолько сильным, что ударная волна прошла по всей планете, кардинально изменив ее внешний облик.

4. Солнечное вещество размером с булавочную головку, помещенное в атмосферу нашей планеты, начнет с невероятной скоростью поглощать кислород и за доли секунд уничтожит все живое в радиусе 160 километров.

5. 1 плутонианский год длится 248 земных лет. Это означает, что в то время как Плутон делает всего один полный оборот вокруг Солнца, Земля успевает сделать 248.

6. Еще более интересно обстоят дела с Венерой, 1 день на которой длится 243 земных суток, а год всего 225.

7. Марсианский вулкан «Олимп» (Olympus Mons) является крупнейшим в Солнечной системе. Его протяженность более 600 км, а высота 27 км, в то время как высота самой высокой точки на нашей планете, пика горы Эверест, достигает всего 8,5 км.

8. Взрыв (вспышка) сверхновой звезды сопровождается выделением гигантского количества энергии. В первые 10 секунд взорвавшаяся сверхновая производит больше энергии, чем Солнце за 10 миллиардов лет, и за короткий период времени вырабатывает больше энергии, чем все объекты в галактике вместе взятые (исключая другие вспыхнувшие сверхновые звезды).

Яркость таких звезд с легкостью затмевает светимость галактик, в которых они вспыхнули.

9. Крошечные нейтронные звезды, чей диаметр не превышает и 10 км, весят как Солнце (вспомним факт №1). Сила тяжести на этих астрономических объектах чрезвычайно высока и если, гипотетически, на ней высадится астронавт, то вес его тела увеличится приблизительно на один миллион тонн.

10. 5 февраля 1843 года астрономы обнаружили комету, которой дали имя «Великая» (она же мартовская комета, C/1843 D1 и 1843 I). Пролетая рядом с Землей в марте того же года, она ‘расчертила’ небо надвое своим хвостом, длина которого достигала 800 млн. километров.

Тянущийся за «Великой Кометой» хвост земляне наблюдали более месяца, пока, 19 апреля 1843 года, он полностью не исчез с небосвода.

11. Согревающая нас сейчас энергия солнечных лучей зародилась в ядре Солнца более 30 миллионов лет назад — большая часть этого времени потребовалась ей на преодоление плотной оболочки небесного светила и всего 8 минут на то, чтобы достичь поверхности нашей планеты.

12. Большинство тяжелых элементов, содержащихся в вашем организме (таких как кальций, железо и углерод), являются побочными продуктами взрыва группы сверхновых звезд, положившего начало формированию Солнечной системы.

13. Исследователи из Гарвардского университета установили, что 0,67 % всех горных пород на Земле имеют марсианское происхождение.

14. Плотность 5,6846×1026-килограммового Сатурна настолько мала, что если бы нам удалось поместить его в воду, он бы плавал на самой поверхности.

15. На спутнике Юпитера, Ио, зафиксировано

400 действующих вулканов. Скорость выбросов серы и диоксида серы при извержении может превышать 1 км/с, а высота потоков достигать 500-километровой отметки.

16. Вопреки распространенному мнению, космос – это не полный вакуум, но достаточно близок к нему, т.к. на 88 галлонов (0,4 м 3 ) космической материи приходится, по крайней мере, 1 атом (а как часто учат в школе, в вакууме нет ни атомов, ни молекул).

17. Венера, это единственная планета Солнечной системы, которая обращается против часовой стрелки. Этому существует несколько теоритических обоснований. Некоторые астрономы уверены, что такая участь постигает все планеты с плотной атмосферой, которая сначала замедляет, а затем закручивает небесное тело в обратную от первоначального обращения сторону, другие же предполагают, что причиной послужило падение на поверхность Венеры группы крупных астероидов.

18. С начала 1957 года (год запуска первого искусственного спутника «Спутник-1») человечество успело в прямом смысле слова засеять орбиту нашей планеты разнообразными спутниками, однако лишь одному из них посчастливилось повторить ‘судьбу Титаника’. В 1993 году спутник «Олимп» (Olympus), принадлежащий Европейскому Космическому Агентству (European Space Agency), был уничтожен в результате столкновения с астероидом.

19. Самым крупным упавшим на Землю метеоритом считается 2,7 метровый «Гоба» (Hoba), обнаруженный в Намибии. Метеорит весит 60 тонн и на 86% состоит из железа, что делает его самым крупным куском железа природного происхождения на Земле.

20. Крошечный Плутон считается самой холодной планетой (планетоид) Солнечной системы. Его поверхность покрывает толстая корка льда, а температура опускается до – 200 0 С. Лед на Плутоне имеет совершенно иную структуру, чем на Земле и в несколько раз прочнее стали.

21. Официальная научная теория гласит, что человек сможет выжить в открытом космосе без скафандра в течение 90 секунд, если немедленно выдохнет весь воздух из легких.

Если в легких останется незначительное количество газов, то они начнут расширяться с последующим образованием пузырьков воздуха, которые при попадании в кровь приведут к эмболии и неминуемой смерти. Если же легкие будут заполнены газами, то их просто разорвет.

Через 10-15 секунд пребывания в открытом космосе вода, находящаяся в человеческом теле, превратится в пар, а влага во рту и на глазах начнет закипать. В результате этого мягкие ткани и мышцы опухнут, что приведет к полному обездвиживанию.

Далее последует потеря зрения, оледенение полости носа и гортани, посинение кожи, которая в придачу пострадает от сильнейших солнечных ожогов.

Самое интересное, что последующие 90 секунд еще будет жить мозг и биться сердце.

В теории, если в течение первых 90 секунд отмучавшегося в открытом космосе космонавта-неудачника поместить в барокамеру, то он отделается лишь поверхностными повреждениями и легким испугом.

22. Вес нашей планеты – это величина непостоянная. Ученые выяснили, что каждый год Земля поправляется на

40 160 тонн и сбрасывает

96 600 тонн, теряя таким образом 56 440 тонн.

23. Земная сила тяжести сжимает человеческий позвоночник, поэтому, когда астронавт попадает в космос, он подрастает приблизительно на 5,08 см.

В то же самое время, его сердце сжимается, уменьшаясь в объеме, и начинает качать меньше крови. Это ответная реакция тела на увеличение объема крови, для нормальной циркуляции которой требуется меньше давления.

24. В космосе плотно сжатые металлические детали самопроизвольно свариваются. Это происходит в результате отсутствия на их поверхностях окислов, обогащение которыми происходит только в кислородосодержащей среде (наглядным примером такой среды может служить земная атмосфера). По этой причине специалисты НАСА (Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (англ. National Aeronautics and Space Administration)) обрабатывают все металлические детали космических аппаратов окислительными материалами.

25. Между планетой и ее спутником возникает эффект приливного ускорения, который характеризуется замедлением вращения планеты вокруг собственной оси и изменением орбиты спутника. Так, каждое столетие вращение Земли замедляется на 0.002 секунды, в результате чего продолжительность суток на планете увеличивается на

15 микросекунд в год, а Луна ежегодно удаляется от нас на 3.8 сантиметров.

26. «Космическая юла» под названием нейтронная звезда – это самый быстро крутящийся объект во Вселенной, который делает вокруг своей оси до 500 оборотов в секунду. Помимо этого эти космические тела настолько плотные, что одна столовая ложка составляющего их вещества будет весить

27. Звезда Бетельгейзе находится от Земли на расстоянии 640 световых лет и является ближайшим к нашей планетарной системе кандидатом на звание сверхновой. Она настолько крупная, что если поместить ее на место Солнца, то она заполнит собой диаметр орбиты Сатурна. Эта звезда уже набрала достаточную для взрыва массу 20 Солнц и, по мнению некоторых ученых, должна взорваться в ближайшие 2-3 тысячи лет. На пике своего взрыва, который продлится не менее двух месяцев, светимость Бетельгейзе будет в 1 050 раз превышать солнечную, благодаря чему наблюдать за ее гибелью можно будет с Земли даже невооруженным взглядом.

28. Ближайшая к нам галактика, Андромеда, находится на расстоянии 2,52 млн. лет. Млечный путь и Андромеда движутся навстречу друг другу на огромных скоростях (скорость Андромеды составляет 300 км/с, а Млечного пути 552 км/с) и вероятнее всего столкнутся через 2,5-3 млрд. лет.

29. В 2011 году астрономы обнаружили планету, состоящую на 92% из сверхплотного кристаллического углерода — алмаза. Драгоценное небесное тело, которое в 5 раз крупнее нашей планеты и тяжелее Юпитера, находится в созвездии Змеи, на расстоянии 4 000 световых лет от Земли.

30. Главный претендент на звание обитаемой планеты внесолнечной системы, «Супер-Земля» GJ 667Cc, находится на расстоянии всего 22 световых лет от Земли. Однако путешествие до нее займет у нас 13 878 738 000 лет.

31. На орбите нашей планеты находится свалка из отходов развития космонавтики. Боле 370 000 объектов массой от нескольких грамм до 15 тон обращаются вокруг Земли со скоростью 9 834 м/c, сталкиваясь между собой и разлетаясь на тысячи более мелких частей.

32. Каждую секунду Солнце теряет

1 миллион тонн вещества и становится легче на несколько миллиардов грамм. Причиной этому является истекающий с его кроны поток ионизированных частиц, который получил название «солнечный ветер».

33. С течением определенного времени планетарные системы становятся крайне нестабильными. Это происходит в результате ослабевания связей между планетами и звездами, вокруг которых они обращаются.

В таких системах орбиты планет постоянно смещаются и могут даже пересекаться, что рано или поздно приведет к столкновению планет. Но если даже этого и не произойдет, то через несколько сотен, тысяч, миллионов или миллиардов лет планеты удалятся от своей звезды на такое расстояние, что ее гравитационное притяжение просто не сможет их удержать, и они отправятся в свободный полет по галактике.

Источники:

https://hi-news.ru/science/samyj-udivitelnyj-fakt-o-vselennoj.html
https://bugaga.ru/interesting/1146766536-top-10-fakty-pro-vselennuyu-o-kotoryh-znayut-ne-vse.html
https://nmir.net/kosmos/tajny-kosmosa/1626-33-fakta.html