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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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!
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.)
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.)
О волосатых существах - полуобезьянах-полулюдях - давно поступают сообщения то из Сибири, то с Гималаев, то с запада Северной Америки. Что стоит за легендами о "снежном человеке"? Международное общество криптозоологии в Тусоне, штат Аризона, насчитывает всего около трехсот членов, но является объектом постоянных ядовитых насмешек прессы из-за странной деятельности этой организации. "Криптозоология изучает необычные живые существа, - говорит секретарь общества антрополог Ричард Гринуэлл. Она также изучает всякого рода информацию о необычных существах, неизвестных науке".
Короче говоря, Гринуэлл и его товарищи по обществу верят в монстров. А допустить существование "китайского дикаря", или, как его еще называют, "Бигфут", - значит подвергать себя острым насмешкам людей, напрочь лишенных романтической жилки.
Одна из наиболее интригующих разновидностей легенд об оборотнях связана с детьми, воспитывавшимися среди волков, подобно диким зверям, и в такой степени перенявшими привычки и повадки животных, что нормальная жизнь среди людей стала для них совершенно невозможной.
Мальчик-волк известен с самых древних времен, а история Ромула и Рема - один из самых ранних описанных случаев. Одичавшие дети, сами по себе имея лишь касательное отношение к легенде об оборотне, видимо, оказали определенное влияние на предания, сложившиеся вокруг этого ужасного существа, и только по этой причине уместно упомянуть о нескольких наиболее известных случаях одичания.
На нашей планете существуют места, где достаточно сильно топнуть несколько раз, чтобы из-под земли полезли "огненные монстры".
Есть в Таджикистане на берегу реки Вахш загадочный курган, сложенный из округлых камней. Загадочный, потому что ученые так и не сошлись во мнении по поводу его происхождения. Одни говорят, что эта восьмиметровая насыпь просто куча-мусорник, куда сложены камни, убранные крестьянами с окрестных полей. Другие уверяют, что странная груда сооружена воинами Александра Македонского, чья армия проходила когда-то в тех местах. А некоторые местные жители будут всерьез уверять вас, что под этим курганом скрывается вход в огненное подземное царство, где живут злые духи, что они до сих пор проникают иногда сквозь наваленные камни и возникают на вершине в окружении черного сияния и серного запаха, пишет «СОЮЗ Израильский портал на русском языке».