Что управляет Вселенной

Необъяснимое » Загадки космоса
Астрономические открытия последнего времени доказали наличие в космосе недоступной приборам энергии, которая управляет ходом развития Вселенной. Об этом заявил сегодня директор главной астрономической обсерватории Украины, член Украинской академии наук и многих зарубежных академий Ярослав Яцкив.

Наблюдениям, по его словам, доступно лишь 7% имеющегося во Вселенной вещества. Это Луна, Земля, планеты, галактики, звезды. Около 16% вещества - это темные материи, существование которых достоверно доказано, но они пока не исследованы. Возможно, это масса нейтрино, или неизвестных науке частиц или галактик. "Остальное, - сказал Яцкив, - это некая загадочная темная энергия".

Насколько и пуста Вселенная?

Необъяснимое » Загадки космоса
Вопрос, вынесенный в название этого раздела, для современной астрофизики носит отнюдь не праздный характер. Сталкиваясь в повседневной жизни со звездным небом, каждый человек сам для себя формирует свое индивидуальное восприятие космоса. Большую часть истории развития человечества единственным источником знаний (и представлений) о космосе являлся обычный человеческий глаз.

Созерцание картины звездного неба подавляло и продолжает подавлять человека, осознающего себя песчинкой в гигантском океане материи. С помощью зрения мы можем зафиксировать на небе всего лишь несколько тысяч звезд. Однако и этого, сравнительно небольшого количества, оказывается вполне достаточно, чтобы понять, насколько грандиозны пространственные и временные рамки процессов, разыгрывающихся перед нами.

Сейчас, в конце ХХ-го столетия, редко кто из астрономов использует визуальные наблюдения звездного неба. На смену простейшим телескопам пришли оптические системы типа Большого 6-ти метрового телескопа Специальной астрофизической обсерватории Российской Академии наук;

Однородная вселенная

Необъяснимое » Загадки космоса
Из наблюдений вытекает странный на первый взгляд вывод о том, что Вселенная в больших масштабах однородна. Это означает, что, переходя ко всё большим объёмам пространства, мы наблюдаем всё более однородную картину распределения вещества. Если взять, например, небольшой объём - 10 пк5 - в окрестностях Солнца, в нём окажется несколько звёзд и весьма разреженная межзвёздная плазма, а в соседних 10 пк^ мы вообще можем не обнаружить ни одной звезды. Это говорит о неоднородности распределения вещества в малых объёмах Вселенной. Но куб со стороной 100 млн парсек даст нам примерно одну и ту же картину в любом месте наблюдаемой части Вселенной. Внутри таких объёмов число галактик и их скоплений будет почти одинаковым.

Мысленно "размазав" все галактики по этим объёмам, мы получим одинаковую среднюю плотность вещества. Её значение является одним из важнейших параметров, характеризующих Вселенную. Однородность Вселенной сильно упрощает её математическое моделирование.

Отрицательное тяготение

Необъяснимое » Загадки космоса
Отрицательное тяготение


Представители Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства - НАСА - заявили на пресс-конференции в Вашингтоне, что астрономы получили первое прямое доказательство существования таинственного отрицательного тяготения, пронизывающего всю нашу Вселенную.

Впервые догадку об отрицательном тяготении высказал еще Альберт Эйнштейн, предположивший, что космическое пространство заполнено каким-то невидимым видом энергии, создающим взаимноеотталкивание между небесными телами, обычно испытывающими, наоборот, взаимное притяжение - благодаря гравитационным силам. Доказательство, о котором идет речь, основывается на тщательнейшем анализе фотографии взрыва самой отдаленной из известных нам звезд, фотографии, совершенно случайно сделанной орбитальным телескопом Хаббла еще в 1997-м году.

Почему расширяется Вселенная?

Необъяснимое » Загадки космоса
Почему расширяется Вселенная?


Cовременная астрофизика базируется на предсказаниях релятивизма, относительности и квантовой теории.

Каждая из перечисленных выше теорий ввела в современное естествознание свою фундаментальную постоянную:

- скорость света в вакууме (с),
- постоянную тяготения (G)
- и постоянную Планка (h).

Причем, если первые две естественным образом присутствуют в Общей теории относительности, характеризуя общие свойства гравитации и материи, то квантовая физика, базируясь на принципиально иной по сравнению с ОТО аксиоматикой, стоит как бы особняком. В этой аксиоматике заключен глубокий смысл - для квантовой физики существование классического детерминированого (а не вероятностного) описания свойств пространственно-временного континуума необходимо в той же степени, как и существование классического наблюдателя, состояние которого описывается детерминистически, а не вероятностно.

Распространена ли во Вселенной разумная жизнь?

Необъяснимое » Загадки космоса
Постановка этого вопроса должна быть аналогична той, которая была применена в предыдущем параграфе. Если где-то во Вселенной возникла и стала развиваться жизнь, как много в среднем, в зависимости от условий, потребуется времени, чтобы появились разумные существа и было создано цивилизованное общество? Конечно, и здесь даже невозможно дать ответ. Попробуем хотя бы несколько разобраться в различных сторонах этого вопроса и в возможностях, которые открываются для того, чтобы в будущем на него ответить.

Тот факт, что на Земле образовалась разумная жизнь и возникла цивилизация, не может служить доказательством обязательности появления разумных существ в результате эволюции жизни. Как и в вопросе о неизбежности возникновения жизни, здесь главный пункт - оценка среднего времени, необходимого для появления разумных существ после того как жизнь уже возникла. Если это среднее время мало в сравнении с возрастом звезд и, вероятно, имеющихся около них планетных систем, то можно считать, что миров, населенных разумными существами практически столько, сколько имеется миров с развившейся жизнью. Но если это среднее время велико в сравнении с космогоническими сроками, то лишь очень малая часть обитаемых миров населена и разумными существами.

Реликтовое излучение

Необъяснимое » Загадки космоса
Реликтовое излучение


В расширяющейся Вселенной средняя плотность вещества зависит от времени - в прошлом плотность была больше. Однако при расширении изменяется не только плотность, но и тепловая энергия вещества (газ при расширении остывает!). Это наводит на мысль, что Вселенная на ранней стадии расширения была не только плотной, но и горячей. Такую модель впервые предложил Георгий Гамов в конце 40-х гг. Как следствие, в наше время должно наблюдаться остаточное излучение (его называют реликтовым), дошедшее до нас из далёкой эпохи, когда дозвёздную Вселенную заполнял горячий газ.

Гамов предсказал, что спектр реликтового излучения должен быть точно таким же, как у излучения совершенно непрозрачного тела (физики говорят - абсолютно чёрного тела) с температурой в несколько Кельвинов. От излучения звёзд и галактик оно должно отличаться именно своим специфическим видом спектра и к тому же одинаковой интенсивностью во всех направлениях на небе, т. е. высокой степенью изотропии. И действительно, такое излучение открыли американские радиоастрономы Арно Пензиас и Роберт Уилсон в 1965 г. Его температура оказалась равной 2,73 К, что близко к предсказанной величине. Тем самым гипотеза "горячей Вселенной" получила наблюдательное обоснование. Отметим, что максимум в спектре реликтового излучения приходится на миллиметровую область радиоволн.

Рождение Вселенной

Необъяснимое » Загадки космоса
Рождение Вселенной


В соответствии с данными космологии, Вселенная возникла в результате взрывного процесса, получившего название Большой взрыв, произошедшего около 14 млрд. лет назад. Теория Большого взрыва хорошо согласуется с наблюдаемыми фактами (например, расширением Вселенной и преобладанием водорода) и позволила сделать верные предсказания, в частности, о существовании и параметрах реликтового излучения.

В момент Большого взрыва Вселенная занимала микроскопические, квантовые размеры.

Происхождение небесных тел

Необъяснимое » Загадки космоса
Размышляя об устройстве Вселенной, космологи XVIII в. сначала следовали Рене Декарту, а затем Исааку Ньютону.

В 20-х гг. XVIII в. Эмануэль Сведенборг (1688-1772), шведский философ и физик, следуя Декарту, предложил гипотезу, согласно которой все структуры в природе образуются по одним и тем же принципам. Атомы и звёзды, например, образуются благодаря присущему материи вихревому движению. Атом, по мнению Сведенборга, - сложная система частиц, похожая на Солнечную систему. Он первым высказал мысль, что Млечный Путь - это реальная плоская система звёзд. Сведенборг, правда, не признавал тяготение Ньютона и считал, что звёзды удерживаются магнитными силами. Его гипотеза о природе Млечного Пути была ошибочной, но она оказалась первой динамической моделью этой звёздной системы.

Судьба вселенной

Необъяснимое » Загадки космоса
Космологические модели приводят к выводу, что судьба расширяющейся Вселенной зависит только от средней плотности заполняющего её вещества и от значения постоянной Хаббла. Если средняя плотность равна или ниже некоторой критической плотности, расширение Вселенной будет продолжаться вечно. Если же плотность окажется выше критической, то расширение рано или поздно остановится и сменится сжатием. Красное смещение линий в спектрах галактик тогда обратится в фиолетовое, поскольку расстояния между галактиками будут уменьшаться. Чему же равна эта таинственная критическая плотность мира? Оказалось, что значение её определяется только современным значением постоянной Хаббла (Но) и составляет ничтожную величину - около Ю'29 г/см3, или 10'5 атомных единиц массы в каждом кубическом сантиметре. При такой плотности грамм вещества содержится в кубе со стороной около 40 тыс. километров!

Эволюция вселенной

Необъяснимое » Загадки космоса
Вопрос об эволюции вселенной всегда был открытым для человечества. Звёздное небо над головой долгое время было для человека символом вечности и неизменности. Лишь в Новое время люди осознали, что "неподвижные" звёзды на самом деле движутся, причём с огромными скоростями. В XX в. человечество свыклось с ещё более странным фактом: расстояния между звёздными системами - галактиками, не связанными друг с другом силами тяготения, постоянно увеличиваются. И дело здесь не в природе галактик сама Вселенная непрерывно расширяется! Естествознанию пришлось расстаться с одним из своих основополагающих принципов: все вещи меняются в этом мире, но мир в целом всегда одинаков. Это можно считать важнейшим научным событием XX в.

Всё началось, когда Альберт Эйнштейн создал общую теорию относительности. В её уравнениях описаны фундаментальные свойства материи, пространства и времени. ("Относительный" по-латыни звучит как rela-tivus, поэтому теории, основанные на теории относительности Эйнштейна, называются релятивистскими.)

НАСА признала вероятность (в 1982) существования ещё одной новой планеты

Необъяснимое » Загадки космоса
Годом позже (1983) НАСА запускает IRAS (Инфракрасный Искусственный Спутник) который засек очень большой объект. The Washington Post подвела итог интервью с ученым из программы JPL IRAS.

НАСА признала вероятность (в 1982) существования ещё одной новой планеты


Небесное тело возможно бОльшего размера чем гигант-Юпитер и возможно по размерам на столько близко к Земле, может быть частью этой солнечной системы, было обнаружено в направлении созвездия Ориона орбитальным телескопом.

“Все, что я могу сказать это то, что мы не знаем, что это,”- сказал Герри Ниугбауер ведущий сотрудник программы IRAS. Все Правительства знают об этом и они предпринимают энергичные меры для выживания и сохранения своей власти при появлении Планеты Х (Nibiru)