Физика удивительного

Человек всегда стремился познать тайны пространства, времени, Вселенной…

Древние греки называли Вселенную «Космосом», что в переводе с греческого значит «устройство», «порядок», «украшение». Мир казался грекам упорядоченным соответственно законам логики и гармонии, который существует только ради высшего (божественного) блага. Каждый человек и общество в целом должны быть, подобно Космосу, гармоническими соединениями – малым Космосом. Вселенная была для людей вечной и неизменной. Но в 1929 году американский астроном Эдвин Пауэлл Хаббл (1889 – 1953) установил, что Вселенная расширяется: галактики и их скопления отдаляются одна от другой со скоростью, ͠ расстоянию между ними. Очевидно, что всё вещество во Вселенной находилось в сжатом состоянии. Потом произошло стремительное расширение Вселенной, которое и продолжается до настоящего времени. Начало расширения Вселенной в астрономии называют «Большим взрывом». Время с момента Большого взрыва до наших дней является возрастом Вселенной. Приблизительна он составляет 5 миллиардов лет. Соответственно, протяжённость до края Вселенной -–15 миллиардов световых лет!!!

1 световой год ≈ 300 000 км/с •31 536 000 с = 94 608 •10⁷ метров.

Что происходит во Вселенной за это время?

Чтобы легче было проследить эволюцию нашего мира во времени, американский астроном Карл Саган (1934 – 1996) нашёл такой способ: всю историю Вселенной н описал в масштабе, в котором 1 «космической секунде» соответствует 500 реальных земных лет. Протяжённость существования нашего мира стала в размере одного воображаемого «космического» года:

• Большой взрыв – 1 января (0 часов 0 минут 0 секунд);
• Образование галактики – 10 января;
• Образование Солнечной системы – 9;
• Образование Земли – 14 сентября;
• Зарождение жизни на Земле – 25 сентября;
• Появление бактерий и сине-зелёных водорослей – 9 октября;
• Возникновение фотосинтеза – 12 ноября;
• Возникновение кислородной атмосферы – 1 декабря;
• Первые живые клетки с ядром – 15 декабря;
• Современные события – 31 декабря.

Масса во Вселенной

Чтобы оценить массу всего, что наблюдается во Вселенной, необходимо учесть, что она насчитывает 10²³ звезды. Считая Солнце типичной звездой средней величины, масса вещества во Вселенной составляет ≈ 10⁵³ - 10⁵⁴ кг. Но вещество в пространстве размещено не однородно, а в виде скоплений. Эти скопления есть не что иное, как звёзды. Однако и звёзды объединяются в системы или ассоциации. Самое большое скопление звёзд – галактики. Наша Галактика называется Млечный Путь. Возле неё есть ещё 40 галактик (в радиусе 1, 5 М парсек), которые образуют Местную группу. За пределами нашей Галактики существует ещё 10 миллиардов галактик.

Температура во Вселенной

Температура межзвёздного газа сейчас колеблется от 100 Кельвин до 10⁶ Кельвин. Температура звёзд изменяется от 3000 К у красных звёзд до 20 000 К у голубых звёзд. На протяжении жизни звезды её температура изменяется и может достигать 10⁷ К. Температура в глубине космоса ≈ 3 К ( -270 ⁰ С).

Учёные изучают Вселенную, улавливая и анализируя излучения, которые идут из разных уголков Вселенной.

Самые невидимые небесные космические тела – чёрные дыры. У них настолько плотное вещество и они настолько массивные, что даже поглощают свой собственный свет и лучи, которые идут от звёзд позади них. Сверхтяжёлые чёрные дыры имеют размеры всего несколько километров, однако их масса в 10¹⁰ раз больше массы Солнца!

Самые яркие звёзды – сверхновые. В конце своего существования они взрываются и выбрасывают большое количество энергии. При этом они ярко вспыхивают на звёздном небосклоне. В нашей Галактике ≈ каждые 200 лет возникает одна такая сверхновая звезда.