Системный администратор
0,1
рейтинг
24 октября 2015 в 08:07

Окончательный вопрос что мы? куда мы движемся? и всего такого

Такие вопросы как: «Кто мы?» и «Куда мы движемся?» занимали философов всех времён, но в таких формулировках, и с помощью философии, получить на них ответ лучше чем «42» вряд ли когда-нибудь получится. А вот астрономии уже удалось ответить на вопросы «что мы из себя представляем?» и «куда мы движемся?» буквально.

image

Про число 42, для тех кто не в курсе
Про число 42, для тех кто не в курсе
— Сорок два! — взвизгнул Лунккуоол. — И это всё, что ты можешь сказать после семи с половиной миллионов лет работы?
— Я всё очень тщательно проверил, — сказал компьютер, — и со всей определённостью заявляю, что это и есть ответ. Мне кажется, если уж быть с вами абсолютно честным, то всё дело в том, что вы сами не знали, в чём вопрос.
— Но это же великий вопрос! Окончательный вопрос жизни, Вселенной и всего такого! — почти завыл Лунккуоол.
— Да, — сказал компьютер голосом страдальца, просвещающего круглого дурака. — И что же это за вопрос?
Из книги Дугласа Адамса «Автостопом по галактике»


История вещества, из которого мы состоим

В процессе большого взрыва образовывались только самые лёгкие элементы: 75% – водород, около 25% гелий, около 0,01% дейтерия и гелия-3, 10-10 лития, и ничтожные доли других веществ.
Откуда могло взяться всё остальное, что нас окружает?

Химический состав Земли (не полный)
image

Ответ астрофизика Нила ДеГрасса Тайсона (Neil DeGrasse Tyson):

Видео на английском

Более подробно:



Путей образования веществ было несколько, но большинство связаны с недрами древних звёзд:

image

Так что всё, что нас окружает — от нас самих, до листьев на деревьях, от воздуха, которым мы дышим до полезных ископаемых в недрах Земли — когда-то было частью древних звёзд, которые погибнув во взрывах сверхновых даровали тем самым нам жизнь. Наше Солнце относится уже к третьему поколению звёзд.

Наше движение в пространстве

Многие в курсе, что даже сидя на месте, мы движемся вместе с Землёй, многие смогут назвать 2 или 3 из этих составляющих движения, но на самом деле их целых 6:

1) Вращение Земли вокруг своей оси. Период — 1 звёздные сутки (23 ч 56 мин 4,1 сек).

image

Эта скорость зависит от широты той местности, на которой вы находитесь, и меняется от 1674 км/ч для экватора до нуля для географических полюсов (магнитные — немного от них отличаются). Однако даже находясь на полюсе, вы будете совершать вращательное движение:

image
Фотография с длительной выдержкой, обсерватория Ла-Силья

Такая «медленная» по нашим меркам скорость вращения для такой планеты как Земля вполне заметна — отклонение от сферичности составляет 21,3 км. Вместе с самим вращением это создаёт интересный эффект — ускорение свободного падения g на полюсах составляет 9,832 м/с², а на экваторе — 9,78 м/с² (при стандартном значении используемом для расчётов 9,80665м/с² ), так что на экваторе вы будете весить на 0,5% меньше, чем на полюсе. Эти, казалось бы незначительные отличия имеют огромное значение для ракет — ракетоноситель «Союз» с космодрома Куру (5° северной широты) может выводить на 25-30% полезной нагрузки больше, чем с космодрома Байконур (45° северной широты), а ведь есть космодромы, которые находятся ещё севернее.

Длительность суток постепенно увеличивается со скоростью 1 секунда в 50 тысяч лет. Поэтому от привязки к Земным суткам в измерении времени отказались ещё в 1967 — теперь секунда определена как интервал времени, за которое атом цезия-133 переходит между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния 9 192 631 770 раз. Кстати метр тоже с 1983 года не привязан к эталонам — теперь он определён как 1 / 299 792 458 часть расстояния, которое свет преодолевает за одну секунду. Возможно к собранию 2018 года Международного комитета мер и весов мы сможем отказаться от последнего анахронизма — эталона веса (его хотят выразить из постоянной Планка равной 6,62606x, где значение x будет определено комитетом CODATA).

2) Следующая составляющая — вращение Земли вокруг Солнца. Период — 1 сидерический год (365,2564 суток)

image

Земля двигается со скоростью 29,78 км/с, эта скорость незначительно увеличивается с 3 июля до 3 января, а затем снижается до прежнего уровня. Орбита Земли очень близка к круговой, благодаря чему на Земле совсем небольшие (по космическим меркам) перепады температур.

image

Чтобы определить, куда мы в данный момент движемся, необходимо отложить от текущего положения Солнца 90° вправо (для жителей южного полушария — откладывать придётся влево).

image

Движение Солнца по созвездиям:

image

3) Движение Солнечной системы относительно звёздных соседей. Период — 66 миллионов лет.

image

Эта составляющая равняется 19,4 км/с, и направлена (в данный момент) в направлении созвездия Геркулеса, на границе с созвездием Лиры, направление — α = 270°, β = +30° (здесь и далее направление задаётся относительно галактики). Эта составляющая интересна тем, что она направлена перпендикулярно плоскости Млечного пути, и Солнце то поднимается над галактическим диском, то опускается под него, пересекая его каждые 33 миллиона лет.

4) Движение Солнца вокруг цента галактики. Период — 225-250 миллионов лет.

image

Солнце вращается вокруг цента Млечного пути с огромной скоростью — около 220 км/с, однако из-за ещё более гигантского радиуса — 27 200 световых лет, это очень медленный процесс. Для сравнения — приматы появились всего 80 млн лет назад, и за это время прошла лишь треть от «галактического года». Вся наша история, от первых наскальных рисунков 40 тысяч лет назад, до выхода человека в космос — прошли за 0,06 градуса ( 3,5 угловых минуты) этого оборота.

5) Движение местной группы галактик.

Мы движемся относительно местной группы со скоростью ≈ 115 км/с, в направлении α ≈ 87°, β ≈ 69°. Период обращения тут уже сложно определить — для этого необходимо вычислять центр масс наших галактик, что невероятно сложно. А затем высчитывать движения всех галактик относительно друг друга — что тоже простотой не отличается…

image

6) Остаётся последнее, и самое фундаментальное движение — движение нашей галактики относительно самого пространства, как же его измерить? Теория относительности постулировала то, что мы не сможем определить скорость своего движения, находясь в инерциальной системе отсчёта.

И способов решения этой задачи не было, вплоть до 1969 года, когда в реликтовом излучении не была выявлена дипольная составляющая:

image

Реликтовое излучение должно было быть анизотропно по всем направлениям, однако в направлении созвездия Гидры это излучение было «теплее», а в обратном направлении — «холоднее». Это — и было ответом на этот вопрос, мы смогли измерить последнюю составляющую нашего движения!

За это время был пройден огромный путь, в изучении реликтового излучения, для его изучения NASA последовательно отправила два космических телескопа:

image

А после этого свой телескоп Planck отправила и ESA:
image

Данные с этих телескопов позволили оценить скорость и направление движения местного скопления как 627±22 км/с в направлении l = 276±3° долготы, и b = 30±3° широты. Это также позволило измерить составляющие тёмной энергии, тёмной материи и обычного вещества с точностью до десятых долей %. Позволило узнать время рождения Вселенной — 13,799 млрд лет с точностью в ±210 млн лет.


Картина реликтового излучения космической обсерватории «Планк» Европейского космического агенства (кликабельно)



Астрофизики на основе данных по движению 800 ближайших к нам галактик уже оценили направление и скорость движения нашего Млечного пути относительно крупномасштабной структуры Вселенной. Эти данные позволяют судить о движения большинства галактик, включая нашу, в направлении к Великому аттрактору — гравитационной аномалии, состав которой ещё плохо изучен.

Ссылки:

www.astronet.ru/db/msg/1189375 Движение Солнца (astronet.ru)

nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/sunfact.html Информация о Солнце (NASA)

Dipole Anisotropy in the COBE DMR First-Year Sky Maps. The Astrophysical Journal
Денис Нырков @voyager-1
карма
29,7
рейтинг 0,1
Системный администратор
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (50)

  • +4
    Спасибо, отличная подборка наглядных ответов! Но куда же мы без новых вопросов:

    1а. Термоядерные реакции энергетически выгодны до железа. Правильно ли я понимаю, что из-за высокой температуры в недрах звезд теплового движения ионов достаточно для синтеза более тяжелых элементов? Если нет, то каков механизм их синтеза?
    1б. Каков механизм синтеза всего остального в суперновых? Что именно образует большую плотность энергии (и где в суперновой находится «область синтеза» — в центре или ближе к оболочке)?

    2. По анизотропии реликтового излучения можно определить направление движения. Обратное направление примерно указывает на «место Большого взрыва» (если считать, что с пространством там все хорошо, оно линейно, трехмерно итп.). Достаточно ли данных об анизотропии, чтобы вычислить и расстояние до Большого взрыва?
    • +2
      Ядра тяжелее железа синтезируются с поглощением энергии. Когда в центре звезде, температура и плотность становятся достаточными для синтеза ядер тяжелее железа, происходит очень быстрое охлаждение ядра с резким падением давления. Звезда падает сама в себя

      Расстояние до Большого взрыва 13.799 миллиард световых лет +-210млн
      • +3
        Что есть " расстояние до Большого взрыва"? Свет, возникший 13.7 миллиардов лет назад прошёл до нас путь длинной 13.7 миллиардов световых лет. Но место где этот свет возник («видимое» сейчас нами реликтовое излучение) находится от нас значительно дальше из-за расширения вселенной. Вроде бы сейчас это расстояние около 50 миллиардов световых лет, но могу ошибаться, где-то здесь была статья о космических расстояниях. Имеется в виду расстояние сейчас, а не сколько лет будет лететь туда свет, т.е. это время полёта света в замершей, нерасширяющейся вселенной.
    • +1
      > Правильно ли я понимаю, что из-за высокой температуры в недрах звезд теплового движения ионов достаточно для синтеза более тяжелых элементов? Если нет, то каков механизм их синтеза?

      Насколько я помню, тяжелые элементы синтезируются при падении оболочки на ядро и её отскоке назад (т.е. в момент взрыва сверхновой).
    • +6
      1а. Термоядерные реакции энергетически выгодны до железа. Правильно ли я понимаю, что из-за высокой температуры в недрах звезд теплового движения ионов достаточно для синтеза более тяжелых элементов? Если нет, то каков механизм их синтеза?
      При температурах внутри больших звёзд теплового движения становится достаточно чтобы «вдавливать» нейтроны в атомы, создавая более тяжёлые (естественно, этот процесс идёт с поглощением энергии). Но бывает что даже этих температур не достаточно, тогда:
      1б. Каков механизм синтеза всего остального в суперновых? Что именно образует большую плотность энергии (и где в суперновой находится «область синтеза» — в центре или ближе к оболочке)?
      Чем выше элемент в периодической таблице, тем выше необходима температура, для его образования. В процессе коллапса звезды на короткий срок создаются экстремальные условия, плюс повышенное содержание нейтронов, что ускоряет процесс. «область синтеза» в плане той области, которая выделяет энергию, а не поглощает — смещается из центра на границу ядра, а в глубине как раз происходит образование более тяжёлых веществ.
      image
      Вообще тут надо упомянуть, что звезда не расходует весь водород/гелий, даже от массивных звёзд остаётся много водорода и гелия. Первые же звёзды почти все были большими (из-за отсутствия тяжёлых веществ, служащих «катализатором» в термоядерных процессах), поэтому наша Солнечная система (в своём составе веществ) сформировалась только после двух последовательных звёздных циклов.
      2. По анизотропии реликтового излучения можно определить направление движения. Обратное направление примерно указывает на «место Большого взрыва»
      Тут важно понимать, что никакой отдельной «точки» большого взрыва не было. Всё пространство расширяется из общего центра (так что можно сказать что мы находимся в «центре Вселенной», как и любое иное место). Тут как раз важно то, что реликтовое излучение одинаково по всем направлением, если вы не двигаетесь относительно самого пространства.
      • +1
        Ясно, анизотропия показывает, насколько реальное движение отличается от «расширения после Большого взрыва, если бы не было гравитации».

        А правильно ли я понимаю, что финальная скорость движения ~600 км/с вызвана движением местной группы в окружающем пространстве? Ведь скорость движения Галактики в местной группе гораздо ниже.
        • +2
          А правильно ли я понимаю, что финальная скорость движения ~600 км/с вызвана движением местной группы в окружающем пространстве?
          Да, скорость движения Солнца относительно реликтового излучения — около 370 км/с, оно разнонаправлено с движением Млечного пути внутри местной группы, и движением Солнца вокруг центра галактики, и эти скорости частично погашают друг друга.
    • +4
      2. По анизотропии реликтового излучения можно определить направление движения. Обратное направление примерно указывает на «место Большого взрыва» (если считать, что с пространством там все хорошо, оно линейно, трехмерно итп.). Достаточно ли данных об анизотропии, чтобы вычислить и расстояние до Большого взрыва?

      1)это собственное движение сверхскопления галактик где мы находимся, грубо говоря это скорость относительно пространства(а не объектов в пространстве), но единственный способ привязки к «пространству» — это скорость относительно реликтового излучения (РИ), больше ни к чему мы привязаться не можем, увы, нет других систем координат
      2)это именно пекулярная скорость, то есть не та систематическая, которая обусловлена расширением Вселенной, а как бы «случайная»
      3)грубая аналогия с анизотропией РИ- ваш градусник будет сильнее нагреваться, когда на него налетают кванты излучения (РИ), то есть температура РИ чуть выше со стороны куда вы движетесь
      4)центра большого взрыва нет, просто само ПРОСТРАНСТВО начало рождаться из одной точки, но это не значит, что мы можем определить такую точку во вселенной
      5)видимые размеры Вселенной составляют не 13, а 46-47 миллиардов световых лет, это принципиальный предел
    • +4
      Каков механизм синтеза всего остального в суперновых?

      Говоря кратко — в момент взрыва сверхновых образуются гигантские потоки нейтронов. Как известно, нейтроны даже в малых количествах и при низких энергиях могут поглощаться атомными ядрами. Ведь это нейтральные частицы, и им не нужно преодолевать кулоновский барьер, как это бывает при слиянии протонов и других ядер при термоядерных реакциях. На Земле такое поглощение нейтронов постоянно происходит в ядерных реакторах, что приводит к превращению стабильных ядер, из которых изготовлены конструкции реактора, в радиоактивные. Как правило, это бета-минус радиоактивные элементы. В их ядрах «слишком много» нейтронов, поэтому через некоторое время происходит бета-минус-распад таких ядер, один из нейтронов превращается в протон, с испусканием электрона и нейтрино. В результате увеличилось число протонов — имеем новый химический элемент. Именно таким образом были получены первые трансурановые элементы тяжелее плутония на Земле. Применительно к звездному нуклеосинтезу это называется «s-процесс» (от слова «slow»).

      Однако при таких потоках нейтронов, какие бывают в ядерном реакторе, можно создать далеко не все элементы. Скажем, ядро поглотит один нейтрон, претерпит бета-распад. Потом еще нейтрон, и еще. Рано или поздно образуется альфа-радиоактивное ядро, а альфа-распад — это потеря ядром двух протонов и нейтронов. Процесс откатывается назад.

      Иногда можно «проскочить» альфа-распад, если перед этим ядро поглотит еще один или два нейтрона с образованием более тяжелого стабильного или бета-минус-радиоактивного ядра. Но все равно, иногда период полураспада альфа-радиоактивных ядер настолько мал, что ядро не успевает за время своей жизни дождаться, пока к нему прилетит еще один нейтрон.

      При взрывах сверхновых потоки нейтронов настолько огромны, что прежде чем претерпеть распад, ядро успевает поглотить десятки нейтронов. Тем самым удается «проскочить» все области альфа-распада и создать более тяжелые ядра. Это называется «r-процесс» (от слова «rapid»).
  • –2
    Кстати, насчет числа 42 оно не с потолка взялось, это число выходит из какого-то фундаментального отношения чего-то во вселенной. К сожалению забыл чего именно и где про это читал забыл (скорее всего у Фейнмана лекции по физике), а гугл выдает ерунду. Может кто напомнит?
  • +3
    В 6-й пункт стоит добавить описание движения галактических кластеров, опубликованное в Nature. Это исследование уже упоминалось на geektimes (а также здесь).
    • 0
      Спасибо, добавил информацию об этом в текст статьи.
  • 0
    многие смогут назвать 2 или 3 из этих составляющих движения, но на самом деле их целых 6:

    Имеем ли мы право добавить сюда ещё прецессии и нутации всех этих вращательных движений?
    • +2
      Я с начала думал добавить в текст фразу про 6 основных движений (без дополнительных факторов) — потом подумал, что текст будет перегруженным. Конечно тут только основные движения рассматриваются: 1 вращательное, одно возвратно-поступательное относительно диска галактики, и видимо 5 эллиптических (с последним шестым движением не всё ещё точно известно).
  • 0
    «а ведь есть космодромы, которые находятся ещё севернее.»
    Потому что для многих задач полярная орбита интереснее, а на нее вывести спутник с близкого к экватору космодрома дороже — движение Земли наоборот приходится гасить.
  • 0
    Эта составляющая интересна тем, что она направлена перпендикулярно плоскости Млечного пути, и Солнце то поднимается над галактическим диском, то опускается под него, пересекая его каждые 33 миллиона лет.

    Извините, не очень понял. Солнце по какой-то неназванной причине выписывает синусоиду по орбите вокруг центра галактики, вылетая при этом аж за пределы диска? (и тогда это только сейчас составляющая направлена перпендикулярно)
    • +1
      В данном случае имеется ввиду движение, перпендикулярное диску, в котором происходит вращение (то есть в плюс к вращению диска, Солнце ещё «колеблется» вниз-вверх относительно его).
      image
      • 0
        Правильно ли я понимаю, что это из-за того, что каждый рукав галактики ещё и крутится вокруг своей продольной оси, и Солнце, находясь на краю рукава, «ныряет» вниз-вверх?
        • +2
          Вверх-вниз движутся скорее отдельные звёзды — какие-то идут вверх, какие-то — вниз, в целом рукав остаётся на месте — от этого диск получается не совершенно плоским, а получает определённую толщину.

          Рукав (в целом) движется только по орбите, правда звёзды на сколько помню, постепенно дрейфуют из рукава в рукав (между рукавами они движутся быстрее, а в рукавах под действием гравитации — замедляются, то есть с определённой периодичностью «догоняют» рукава). Солнце в этом плане довольно уникально (насколько помню) — оно движется на краю рукава, в равновесии, и не «скачет» по рукавам.
      • +1
        Ну ведь если скомбинировать эти 2 составляющие движения солнечной системы внутри галактики траектория получится как раз вида «растянутая синусоида»?
        • 0
          Скорее тогда «закольцованная», но в целом — да, вы правы.

          Можно ещё добавить, что судя по современным данным, периоды этих двух составляющих движения — не синхронизированы, так что колебания «съезжают» с их положения относительно прошлого витка.
          • +1
            А причины этих колебаний известны/предполагаются?
            • 0
              Видимо основная причина состоит в том, что мы живём не в идеальном мире). Орбиты планет — не идеальные окружности, а эллипсы, и тут — подобная ситуация.
              Скорее всего такая траектория получилась от неравномерного взрыва сверхновой, породившей молекулярное облако, которое в свою очередь — образовало Солнечную систему.
              • +1
                Но у орбит планет не наблюдается подобных колебаний (в вертикальной плоскости). Насколько мне известно. Хорошо, спасибо.

                Раз неизвестно почему так, то пока буду считать, что при своем рождении Солнце намеревалось улететь из родного диска по вертикали к другим галактикам, но масса завистливых звезд в рукаве втянула его обратно, замедляя, а затем придавая ускорение в обратную сторону (и так далее, циклично). Чтобы неповадно было. Ну а потом мы появились от безысходности, потому что Солнцу до сих очень хочется все-таки слетать и глянуть, что там у соседей творится )
                • +1
                  В голову еще пришло не сразу, но пришло. Колебания же со временем затухают из-за торможения и разворота, и следовательно, уменьшается орбитальная скорость Солнца. Объясняет почему не совпадают периоды. Возможно что всё закончится тем, что орбита будет плоской, орбитальная скорость слишком маленькой, а Солнце полетит прямо к черной дырке в центре Млечного Пути. Там тоже интересно.
                • 0
                  Интересная позиция)

                  У Солнечной системы есть свои особенности — планеты уже сделали вокруг Солнца миллионы оборотов, и в результате такого длительного взаимодействия приняли периоды обращения, как-то соотносящиеся с соседями. Хотя во Плутон продолжает вести себя «неподобающе») — лезть вне очереди (за орбиту Нептуна), за что отчасти и лишился своего звания планеты.

                  Солнце за время своего существования прошло всего 20 оборотов вокруг центра Галактики — а значит могло просто «не успеть» растерять это составляющее движения.
            • +2
              А причины этих колебаний известны/предполагаются?

              Конечно известны — гравитация диска. Вопреки распространённому заблуждению, Солнце и другие звёзды обращаются вокруг центра Галактики не потому, что там сидит чёрная дыра (её масса ничтожна по сравнению с массой галактики), а под действием суммарного потенциала всех звёзд. Т.к. звёзды концентрируются к центру, потенциал похож на центральный, и орбиты звёзд похожи на планетные (эллипсы). Но не совсем. Диск галактики — это тоже концентрация массы, он тоже имеет потенциал, оказывающий влияние на движение звёзд. Кода Солнце удаляется от диска, его притяжение возрастает, что тормозит Солнце и разгоняет его обратно, по направлению к диску. Поэтому оно совершает колебания относительно плоскости диска галактики. Это похоже на колебания заряда, подвешенного в поле плоского конденсатора.
  • –2
    (голосом Эйба Симпсона) Мы все умрём от Великого Трактора!
  • –1
    Анизотропию открыли еще по результатам советского спутника РЕЛИКТ-1, а упомянутая NASA в это время всячески пыталась отрицать этот факт. В результате — нобелевка по этому вопросу ушла не первооткрывателям а «подтверждателям».
    • +2
      Для подтверждения открытия какого-либо физического явления, необходима определённая точность, у COBE было несколько датчиков, на разных частотах:
      image
      У наших — один, и анизотропию они обнаружили только на протяжении нескольких градусов. Так что доказать то, что это именно анизотропия реликтового излучения — а не что-то ещё, они не могли. При всём уважении к нашим учёным — нобелевскую премию за это не дали бы, даже если бы у наших в этой области не было бы конкурентов.
  • +1
    Меня мучал как то вопрос, а с какой суммарной скоростью мы движемся? Нельзя ведь так просто сложить эти 6 скоростей. Направления ведь весьма хаотичны друг к другу. Можно ли сказать что движемся относительно абстрактной стабильной точки со скоростью 700км/с?
    • 0
      По данным аппарата WMAP, скорость составляет 369±0,9 в направлении 263,99°±0,14, 48.26°±0,03. Тут ещё надо заметить, что вращение Земли создаёт составляющую в 29,783 км/с, которая меняет направление в течении года, изменением всех остальных составляющих в течении человеческой жизни — можно пренебречь).
  • +1
    Объясните профану в вопросах вселенной почему считается что есть только 6 движений, вселенная же бесконечная и наверняка наше пространство вращается вокруг другого и так бесконечное кол-во раз? И если уж задели бесконечность, объясните, пожалуйста, простыми словами как следует ее понимать, это что-то не достижимое для современного разума и представить ее можно только в виде математических формул?
    • +2
      Да, есть теории, по которым наша вселенная есть только часть от большей мультивселенной — в них основная проблема что «пощупать» другие вселенные у нас практически не будет никакой возможности, поэтому и оценить наше взаимное движение вряд ли получится.

      Бесконечность — это такая математическая абстракция, с которой нам в обыденной жизни не приходится сталкивать, поэтому её сложно понять). Основной смысл состоит в том, что к бесконечности можно прибавлять любое число (то есть скажем можно расширять нашу часть Вселенной) бесконечное количество раз, но сама бесконечность останется прежней. Или можно брать всё большие и большие числа (то есть двигаться от нашей Земли к «краю Вселенной») и вы никогда не достигнете «последнего числа» для бесконечности.

      Как шутят про тёмную материю, то каждый ищет её в своей области — знающий небесную механику — в ошибках закона Ньютона, астроном — в скоплениях малоизлучающего вещества, работающий с квантовой теорией — в элементарных частицах). Видимо (по этой аналогии) так как я ни такой выдающийся математик, чтобы представить все эти бесконечности), мне Вселенная видится замкнутым само-на себя пространством, так как это тоже убирает необходимость границ (а за ними обязательно что-то должно было бы быть, да и их самих — мы должны были бы увидеть).
      • +1
        В общем как в анекдоте про поиск потерянной вещи под фонарем (потому что там светло). А так и тут — идут в том, что лучше видно/изучено :).

  • +1
    Оказывается, вселенная довольно молодая по «земным» меркам. Земле — 3 млрд лет, а вселенной — всего лишь 13. От этого еще сильнее хочется узнать, что же было до этого. Напишите статью, пожалуйста :)
    • +3
      Да, и кратко можно тут ответить :)
      • 0
        Насколько я знаю, физики и астрономы пока так далеко не заглядывают, за редким исключением), самый старые события, которые мы физически можем увидеть — это реликтовое излучение с возрастом в 380 тысяч лет от большого взрыва.

        Вот есть неплохое видео, показывающее как получали картину реликтового излучения на космической обсерватории «Планк»:


        Дальше эти данные можно экстраполировать назад по времени, и строить модель происходящих в ранней Вселенной процессов. К сожалению все данные в конечном итоге ведут к сингулярности (а значит и неопределённости из-за бесконечностей в формулах), но уже есть модели, когда в начальный момент не требуется бесконечная плотность, и бесконечно-малый объём.

        Конкретно по поводу что было ДО — рассматривается флуктуация (по типу наших «виртуальных» частиц) в объёме первичной мультивселенной (ещё в рамках этого можно рассматривать вариант «создания» Вселенной в какой-то лаборатории, по типу большого адронного коллайдера). Вариант запуска «симуляции» происходящего на каком-то ужасно большом компьютере. Были ещё варианты, сейчас не вспомню (поищу побольше по этой теме, думаю можно собрать данных на статью), ну и ещё пожалуй стоит упомянуть, что теорию Большого взрыва вроде-как признала католическая церковь(хотя с признанием остального — у них были проблемы), потому что это оставляет им возможность для существования их теории).

        В этом контексте ещё интересен вопрос дальнейшего развития событий — тёмная материя и энергия пока не обнаружены, поэтому шансы есть как у теории большого разрыва (когда мы будем бесконечно расширяться), так и у стационарной Вселенной (когда расширение будет бесконечно замедляться), так и варианта большого сжатия (когда Вселенная остановится в расширении, и сожмётся обратно).

        Последний вариант мне кажется привлекательней всего — так как позволяет по сути бесконечному существованию Вселенной (упрощённо это можно выразить как сжатие и разжатие пружины), при этом не нарушая наших физических законов (энтропии, закона сохранения энергии). И вся природа, что нас окружает, существует показывает последовательную цепочку перерождений — это и преобразование элементарных частиц, и жизнь микробов, и крупных животных, и даже циклы существования звёзд. Мне кажется наиболее «разумным», так сказать, вариантом из этих трёх.

        П.С. Ну и если совсем отойти от строгой науки — то вариант «зашифрованного послания» в реликтовом излучении, как было в «Звёздные врата: Вселенная» мне, пожалуй, не кажется уж столь фантастичным).
        • 0
          Про теории заговора инопланетян здесь уже писали недавно. А вот что было «до», и что находится «за» — об этом как-то мало. Кстати, что будет «после» — тоже интересный момент. Он был бы не столь интересным, если бы не вот это:

          Последний вариант мне кажется привлекательней всего — так как позволяет по сути бесконечному существованию Вселенной (упрощённо это можно выразить как сжатие и разжатие пружины), при этом не нарушая наших физических законов (энтропии, закона сохранения энергии).

          Это же ужасно. Это ведь будет означать, что у человечества нет надежды на спасение! :) Жуть-жуть. Надо поскорее жить, пока все не сжалось!
          • 0
            ПыСы: А можно мы тут в стороне постоим, пока она будет сжиматься-разжиматься?
            • +1
              Ну как раз такой вариант был описан в книге «Тау Ноль», жаль что реальный двигатель Бассарда не сможет развить больше 11% от скорости света, но в тот момент об этом не знали, и в целом книга добротно написана.

              «Проблемы» у нас будут, если пространство замкнуто само на себя, то есть, если вы выходите из одной точки, и преодолев по прямой очень долгой путь, попадаете в эту же точку. Пока доказательств этого не найдено. Ну и нам не все законы физики уже известны, возможно мы сможем найти какой-то другой постоянный источник энергии, для питания подобного корабля. Ну и у нас будет «каких-то» пару миллиардов лет на поиски, так что не стоит отчаиваться).
  • +2
    >Земля двигается со скоростью 29,78 км/с, эта скорость незначительно увеличивается с 3 января до 3 июля,
    Как то не соответствует картинке (на которой Земля 3 января находится ближе всего к солнцу) и закону сохранения энергии. 3 января скорость должна быть максимальной и после уменьшаться.
    • 0
      Ой, действительно, ошибся в описании, спасибо за исправление.
  • 0
    > Вместе с самим вращением это создаёт интересный эффект — ускорение свободного падения g на полюсах составляет 9,832 м/с², а на экваторе — 9,78 м/с² (при стандартном значении используемом для расчётов 9,80665м/с² ), так что на экваторе вы будете весить на 0,5% меньше, чем на полюсе.
    > Эти, казалось бы незначительные отличия имеют огромное значение для ракет — ракетоноситель «Союз» с космодрома Куру (5° северной широты) может выводить на 25-30% полезной нагрузки больше, чем с космодрома Байконур (45° северной широты)
    Нет.
    «Проблемы» Байконура вызваны наличием населённых территорий вдоль траектории с оптимальным наклонением к экватору.
    Ускорение свободного падения здесь не при чём.
    • 0
      Пожалуй соотношение Байконур — Куру действительно через чур ярко выраженное, но с Байконура спутники и на геостационар пускают — а там разница в наклонении не такая большая. И ускорение свободного падения сбрасывать со счетов нельзя — чем оно меньше, тем быстрее ракета может лечь на курс, не тратя своё топливо на «висение в воздухе». Плюс экватор по сравнению с Байконуром даёт «халявные» 100 м/с скорости.
      • 0
        Так по-моему эти «халявные» 100 м/с основную роль и играют в увеличении полезной нагрузки. Вроде и мелочь, но из-за формулы реактивного движения дают ощутимую разницу в массе необходимого топлива/ и/или массы полезной нагрузки. А разница в силе тяготения на этом фоне — мелочь.

        Хотя если правильно понял приведенные цифры дают полную разницу учитывающие с статическое изменение силы тяжести (за счет отличия реальной формы Земли от идеального шара) и динамическое (за счет большей скорости движения вращения по мере приближения к экватору) и уже учитывают суммарный эффект.
        • +1
          Да, эта разница в ускорении свободного падения — учитывает и центростремительное ускорение от вращения Земли, и то, что мы оказываемся дальше от центра Земли, за счёт её сплюснутости (которая по сути возникает из-за первого эффекта).

          В случае, если носитель изначально разрабатывается для Куру — можно ещё сэкономить некоторые доли процента на мощности двигателей и весе конструкции, или в случае Союза — когда конструкцию уже не изменить, можно сэкономить секунду на выходе ракеты на курс. Но эта экономия действительно уступает 100 м/с, которое добавляется самим фактом вращения Земли.
  • 0
    Мы движемся относительно местной группы со скоростью ≈ 115 км/с, в направлении α ≈ 87°, β ≈ 69°. Период обращения тут уже сложно определить — для этого необходимо вычислять центр масс наших галактик, что невероятно сложно. А затем высчитывать движения всех галактик относительно друг друга — что тоже простотой не отличается…

    А там и нету никакого периода. Движение галактик друг относительно друга хаотично, редко когда можно сказать, что галактика «обращается» вокруг скопления. Период такого обращения обычно соизмерим со временем существенного изменения формы и грав. потенциала самого скопления, так что о какой-то орбите говорить не приходится.

    Данные с этих телескопов позволили оценить скорость и направление движения местного скопления как 627±22 км/с в направлении l = 276±3° долготы, и b = 30±3° широты.

    Как бы данные об анизотропии РИ дали сразу скорость Солнечной системы относительно пространства, а скорость местного скопления уже вывели из неё, зная все предыдущие скорости.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.