Hallo alle! Heute möchte ich meine Eindrücke vom Universum mit euch teilen. Stellen Sie sich vor, es gibt kein Ende, es war schon immer interessant, aber kann das sein? In diesem Artikel können Sie etwas über Sterne, ihre Typen und ihr Leben, den Urknall, Schwarze Löcher, Pulsare und einige andere wichtige Dinge lernen.

ist alles, was existiert: Raum, Materie, Zeit, Energie. Es umfasst alle Planeten, Sterne und andere kosmische Körper.

- dies ist die gesamte existierende materielle Welt, sie ist räumlich und zeitlich unbegrenzt und vielfältig in den Formen, die die Materie im Prozess ihrer Entwicklung annimmt.

Von der Astronomie untersuchtes Universum- Dies ist ein Teil der materiellen Welt, der mit astronomischen Methoden erforscht werden kann, die dem erreichten Stand der Wissenschaft entsprechen (dieser Teil des Universums wird manchmal als Metagalaxie bezeichnet).

Die Metagalaxie ist ein Teil des Universums, der modernen Forschungsmethoden zugänglich ist. Die Metagalaxie enthält mehrere Milliarden .

Das Universum ist so riesig, dass es unmöglich ist, seine Größe zu begreifen. Lassen Sie uns über das Universum sprechen: Der Teil davon, den wir sehen können, erstreckt sich über 1,6 Millionen Millionen Millionen Millionen Kilometer, und niemand weiß, wie groß er jenseits des Sichtbaren ist.

Wie das Universum zu seiner heutigen Form kam und woraus es entstanden ist, versuchen viele Theorien zu erklären. Nach der populärsten Theorie wurde es vor 13 Milliarden Jahren als Ergebnis einer riesigen Explosion geboren. Zeit, Raum, Energie, Materie – all dies entstand als Ergebnis dieser phänomenalen Explosion. Was vor dem sogenannten „Urknall“ geschah, ist bedeutungslos zu sagen, davor war nichts.

- Nach modernen Vorstellungen ist dies der Zustand des Universums in der Vergangenheit (vor etwa 13 Milliarden Jahren), als seine durchschnittliche Dichte um ein Vielfaches höher war als die heutige. Im Laufe der Zeit nimmt die Dichte des Universums aufgrund seiner Ausdehnung ab.

Dementsprechend nimmt die Dichte zu, je tiefer wir in die Vergangenheit vordringen, bis zu dem Moment, in dem die klassischen Vorstellungen von Zeit und Raum ihre Kraft verlieren. Dieser Moment kann als Beginn des Countdowns genommen werden. Das Zeitintervall von 0 bis zu mehreren Sekunden wird bedingt als Urknallperiode bezeichnet.

Die Substanz des Universums erhielt zu Beginn dieser Periode kolossale Relativgeschwindigkeiten („explodiert“ und daher der Name).

In unserer Zeit beobachtet, Beweis für den Urknall ist der Wert der Konzentration von Helium, Wasserstoff und einigen anderen leichten Elementen, kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung, die Verteilung von Inhomogenitäten im Universum (z. B. Galaxien).

Astronomen glauben, dass das Universum nach dem Urknall unglaublich heiß und voller Strahlung war.

Atomare Teilchen - Protonen, Elektronen und Neutronen, die in etwa 10 Sekunden gebildet werden.

Die Atome selbst – Atome aus Helium und Wasserstoff – entstanden erst einige hunderttausend Jahre später, als das Universum abkühlte und sich erheblich vergrößerte.

Echos des Urknalls.

Wenn der Urknall vor 13 Milliarden Jahren stattgefunden hätte, wäre das Universum inzwischen auf etwa 3 Grad Kelvin oder 3 Grad über dem absoluten Nullpunkt abgekühlt.

Wissenschaftler haben Hintergrundfunkgeräusche mit Teleskopen registriert. Diese Radiogeräusche am Sternenhimmel entsprechen dieser Temperatur und gelten als Echos des Urknalls, die uns noch erreichen.

Einer der populärsten wissenschaftlichen Legenden zufolge sah Isaac Newton einen Apfel zu Boden fallen und erkannte, dass dies unter dem Einfluss der Schwerkraft geschah, die von der Erde selbst ausgeht. Die Größe dieser Kraft hängt von der Masse des Körpers ab.

Die Schwerkraft eines Apfels, der eine kleine Masse hat, beeinflusst die Bewegung unseres Planeten nicht, die Erde hat eine große Masse und zieht den Apfel an sich.

In Weltraumumlaufbahnen halten die Anziehungskräfte alle Himmelskörper fest. Der Mond bewegt sich entlang der Umlaufbahn der Erde und bewegt sich nicht davon weg, in zirkumsolaren Umlaufbahnen hält die Schwerkraft der Sonne die Planeten, und die Sonne hält sie in Bezug auf andere Sterne in Position, eine Kraft, die viel größer ist als die Gravitationskraft.

Unsere Sonne ist ein Stern, ganz gewöhnlich und von mittlerer Größe. Die Sonne ist wie alle anderen Sterne eine Kugel aus leuchtendem Gas und gleicht einem kolossalen Ofen, der Wärme, Licht und andere Energieformen freisetzt. Das Sonnensystem besteht aus Planeten, die die Sonne umkreisen, und natürlich aus der Sonne selbst.

Andere Sterne erscheinen am Himmel winzig, weil sie sehr weit von uns entfernt sind, aber tatsächlich sind einige von ihnen im Durchmesser hundertmal größer als unsere Sonne.

Sterne und Galaxien.

Astronomen bestimmen die Position von Sternen, indem sie sie in Konstellationen oder in Relation zu ihnen platzieren. Konstellation - Dies ist eine Gruppe von Sternen, die in einem bestimmten Teil des Nachthimmels sichtbar sind, sich aber in Wirklichkeit nicht immer in der Nähe befinden.

In stellaren Archipelen, Galaxien genannt, sind Sterne in den Weiten des Weltraums gruppiert. Unsere Galaxie, die Milchstraße genannt wird, umfasst die Sonne mit all ihren Planeten. Unsere Galaxie ist bei weitem nicht die größte, aber sie ist groß genug, um sie sich vorzustellen.

In Relation zur Lichtgeschwindigkeit im Universum werden Entfernungen gemessen, schneller kennt die Menschheit nichts. Die Lichtgeschwindigkeit beträgt 300.000 km/sek. Als Lichtjahr verwenden Astronomen eine solche Einheit - dies ist die Entfernung, die ein Lichtstrahl in einem Jahr zurücklegen würde, dh 9,46 Millionen Millionen km.

Proxima im Sternbild Zentaur ist uns der nächste Stern. Es befindet sich in einer Entfernung von 4,3 Lichtjahren. Wir sehen sie nicht mehr so, wie wir sie vor mehr als vier Jahren gesehen haben. Und das Licht der Sonne erreicht uns in 8 Minuten und 20 Sekunden.

Die Form eines riesigen rotierenden Rades mit einer hervorstehenden Achse – einer Nabe – hat die Milchstraße mit Hunderttausenden von Millionen ihrer Sterne. Die Sonne befindet sich 250.000 Lichtjahre von ihrer Achse entfernt - näher am Rand dieses Rades. Um das Zentrum der Galaxis dreht sich die Sonne in 250 Millionen Jahren auf ihrer Bahn.

Unsere Galaxie ist eine von vielen, und niemand weiß, wie viele es gibt. Über eine Milliarde Galaxien wurden bereits entdeckt, und in jeder von ihnen befinden sich viele Millionen Sterne. Hunderte Millionen Lichtjahre von Erdbewohnern entfernt ist die am weitesten entfernte der bereits bekannten Galaxien.

Wir blicken in die entfernteste Vergangenheit des Universums, indem wir sie studieren. Alle Galaxien bewegen sich von uns und voneinander weg. Es scheint, dass sich das Universum immer noch ausdehnt, und der Urknall war sein Anfang.

Was sind die Sterne?

Sterne sind leichte Gaskugeln (Plasmakugeln), die der Sonne ähneln. Sie werden aufgrund von Gravitationsinstabilität aus einer staubigen Gasumgebung (hauptsächlich aus Helium und Wasserstoff) gebildet.

Sterne sind anders, aber sobald sie alle entstanden sind, werden sie nach Millionen von Jahren verschwinden. Unsere Sonne ist fast 5 Milliarden Jahre alt und wird laut Astronomen die gleiche Zeit überdauern, bevor sie zu sterben beginnt.

Sonne - Dies ist ein einzelner Stern, viele andere Sterne sind binär, das heißt, sie bestehen tatsächlich aus zwei Sternen, die sich umeinander drehen. Astronomen kennen auch Tripel- und sogenannte Mehrfachsterne, die aus vielen Sternkörpern bestehen.

Überriesen sind die größten Sterne.

Antares, 350-mal so groß wie die Sonne, ist einer dieser Sterne. Alle Überriesen haben jedoch eine sehr geringe Dichte. Riesen sind kleinere Sterne mit einem 10- bis 100-fachen Sonnendurchmesser.

Ihre Dichte ist ebenfalls gering, aber größer als die der Überriesen. Die meisten sichtbaren Sterne, einschließlich der Sonne, werden als Hauptreihensterne oder Mittelsterne klassifiziert. Ihr Durchmesser kann entweder zehnmal kleiner oder zehnmal größer sein als der Durchmesser der Sonne.

Sie werden Rote Zwerge genannt kleinste Hauptreihensterne und weiße Zwerge - noch kleinere Körper genannt, die nicht mehr zu den Sternen der Hauptreihe gehören.

Weiße Zwerge (unsere Größe) sind extrem dicht, aber sehr dunkel. Ihre Dichte ist viele Millionen Mal größer als die Dichte von Wasser. Allein in der Milchstraße können bis zu 5 Milliarden Weiße Zwerge existieren, obwohl Wissenschaftler bisher nur wenige Hundert von ihnen entdeckt haben.

Sehen wir uns zum Beispiel ein Video an, in dem die Größen von Sternen verglichen werden.

Sternenleben.

Jeder Stern wird, wie bereits erwähnt, aus einer Staub- und Wasserstoffwolke geboren. Das Universum ist voll von solchen Wolken.

Die Bildung eines Sterns beginnt, wenn unter dem Einfluss einer anderen (unverständlichen) Kraft und unter dem Einfluss der Schwerkraft, wie Astronomen sagen, ein Zusammenbruch oder „Zusammenbruch“ eines Himmelskörpers auftritt: Die Wolke beginnt sich zu drehen und ihr Zentrum Aufheizen. Sie können die Entwicklung der Sterne sehen.

Kernreaktionen beginnen, wenn die Temperatur in einer Sternwolke eine Million Grad erreicht.

Während dieser Reaktionen verbinden sich die Kerne von Wasserstoffatomen und bilden Helium. Die durch die Reaktionen erzeugte Energie wird in Form von Licht und Wärme freigesetzt und ein neuer Stern leuchtet auf.

Sternstaub und Restgase werden um neue Sterne herum beobachtet. Aus dieser Materie entstanden die Planeten um unsere Sonne. Sicherlich haben sich ähnliche Planeten um andere Sterne gebildet, und einige Lebensformen sind wahrscheinlich auf vielen Planeten, deren Entdeckung die Menschheit nicht kennt.

Sternexplosionen.

Das Schicksal eines Sterns hängt weitgehend von seiner Masse ab. Wenn ein Stern wie unsere Sonne seinen „Brennstoff“ Wasserstoff verwendet, zieht sich die Heliumhülle zusammen und die äußeren Schichten dehnen sich aus.

Der Stern wird in diesem Stadium seiner Existenz zu einem Roten Riesen. Danach weichen seine äußeren Schichten im Laufe der Zeit scharf ab und hinterlassen nur einen kleinen hellen Kern eines Sterns - weißer Zwerg. schwarzer zwerg(riesige Kohlenstoffmasse) wird der Stern und kühlt allmählich ab.

Ein dramatischeres Schicksal erwartet Sterne mit einer Masse, die das Mehrfache der Masse der Erde beträgt.

Sie verwandeln sich in Überriesen, viel größer als rote Riesen, dies geschieht, wenn ihr Kernbrennstoff aufgrund dessen, was sie sind, erschöpft ist, und sich ausdehnen und so riesig werden.

Dann kommt es unter dem Einfluss der Schwerkraft zu einem starken Zusammenbruch ihrer Kerne. Die freigesetzte Energie sprengt den Stern mit einer unvorstellbaren Explosion in Stücke.

Astronomen nennen eine solche Explosion eine Supernova. Eine Supernova scheint für einige Zeit millionenfach heller als die Sonne. Zum ersten Mal seit 383 Jahren war im Februar 1987 eine Supernova aus einer nahen Galaxie von der Erde aus mit bloßem Auge sichtbar.

Abhängig von der Anfangsmasse des Sterns kann eine Supernova einen kleinen Körper namens Neutronenstern hinterlassen. Mit einem Durchmesser von nur wenigen zehn Kilometern besteht ein solcher Stern aus festen Neutronen, weshalb seine Dichte um ein Vielfaches höher ist als die enorme Dichte von Weißen Zwergen.

Schwarze Löcher.

Die Kraft des Kernkollaps ist bei manchen Supernovae so groß, dass die Kompression von Materie praktisch nicht zu ihrem Verschwinden führt. Statt Materie bleibt ein Stück Weltraum mit unglaublich hoher Gravitation zurück. Ein solches Gebiet wird als Schwarzes Loch bezeichnet, seine Kraft ist so stark, dass es alles in sich zieht.

Schwarze Löcher können aufgrund ihrer Natur nicht gesehen werden. Astronomen glauben jedoch, sie gefunden zu haben.

Astronomen suchen nach Systemen von Doppelsternen mit starker Strahlung und glauben, dass sie beim Austritt von Materie in ein Schwarzes Loch entsteht, begleitet von Erwärmungstemperaturen von Millionen Grad.

Im Sternbild Cygnus (dem sogenannten Schwarzen Loch Cygnus X-1) wurde eine solche Strahlungsquelle entdeckt. Einige Wissenschaftler glauben, dass es neben schwarzen Löchern auch weiße gibt. Diese weißen Löcher entstehen dort, wo sich die angesammelte Materie darauf vorbereitet, neue Sternkörper zu bilden.

Das Universum ist auch voller mysteriöser Formationen, die Quasare genannt werden. Wahrscheinlich sind dies die Kerne entfernter Galaxien, die hell leuchten, und jenseits davon sehen wir nichts im Universum.

Kurz nach der Entstehung des Universums begann sich ihr Licht in unsere Richtung zu bewegen. Wissenschaftler glauben, dass die Energie, die der von Quasaren entspricht, nur aus kosmischen Löchern stammen kann.

Pulsare sind nicht weniger mysteriös. Pulsare senden regelmäßig Strahlen aus Formationsenergie aus. Laut Wissenschaftlern sind sie schnell rotierende Sterne, von denen Lichtstrahlen ausgehen, wie von kosmischen Leuchtfeuern.

Zukunft des Universums.

Was das Schicksal unseres Universums ist, weiß niemand. Es sieht so aus, als ob es sich nach der anfänglichen Explosion immer noch ausdehnt. In sehr ferner Zukunft sind zwei Szenarien möglich.

Nach dem ersten, Theorie des offenen Weltraums wird sich das Universum ausdehnen, bis die gesamte Energie für alle Sterne und Galaxien aufgewendet ist, die nicht mehr existieren.

Zweite - die Theorie des geschlossenen Raums, wonach die Expansion des Universums eines Tages aufhört, es wieder zu schrumpfen beginnt und schrumpft, bis es dabei verschwindet.

Wissenschaftler nannten diesen Vorgang in Analogie zum Urknall - große Verdichtung. Das Ergebnis könnte ein weiterer Urknall sein, der ein neues Universum erschaffen würde.

Also, alles hatte einen Anfang und es wird ein Ende geben, nur was, das weiß niemand ...

Wenn sie über die Größe des Universums sprechen, meinen sie normalerweise lokales Fragment des Universums (Universum), die unserer Beobachtung zur Verfügung steht.

Dies ist das sogenannte beobachtbare Universum – ein für uns von der Erde aus sichtbarer Raumbereich.

Und da das Universum etwa 13.800.000.000 Jahre alt ist, sehen wir, egal in welche Richtung wir schauen, Licht, das uns vor 13,8 Milliarden Jahren erreicht hat.

Auf dieser Grundlage ist es also logisch anzunehmen, dass das beobachtbare Universum einen Durchmesser von 13,8 x 2 = 27.600.000.000 Lichtjahren haben sollte.

Aber das ist nicht so! Denn der Raum dehnt sich mit der Zeit aus. Und jene fernen Objekte, die vor 13,8 Milliarden Jahren Licht aussendeten, flogen in dieser Zeit noch weiter. Heute sind sie bereits mehr als 46,5 Milliarden Lichtjahre entfernt. Wenn wir das verdoppeln, erhalten wir 93 Milliarden Lichtjahre.

Somit beträgt der reale Durchmesser des beobachtbaren Universums 93 Milliarden sv. Jahre.

Eine visuelle (kugelförmige) Darstellung der dreidimensionalen Struktur des beobachtbaren Universums, wie sie von unserer Position (dem Mittelpunkt des Kreises) aus gesehen wird.

weiße Linien die Grenzen des beobachtbaren Universums sind markiert.
Lichtpunkte- das sind Ansammlungen von Galaxienhaufen - Superhaufen (Supercluster) - die größten bekannten Strukturen im Weltraum.
Maßstabsleiste: eine Division von oben - 1 Milliarde Lichtjahre, von unten - 1 Milliarde Parsec.
Unser Haus (Mitte) hier als Virgo Supercluster (Virgo Supercluster) bezeichnet, ist ein System, das Zehntausende von Galaxien umfasst, einschließlich unserer eigenen - der Milchstraße (Milchstraße).

Eine visuellere Darstellung des Ausmaßes des beobachtbaren Universums ergibt das folgende Bild:

Lage der Erde im beobachtbaren Universum - eine Serie von acht Karten

von links nach rechts oberste Reihe: Erde - Sonnensystem - Nächste Sterne - Milchstraße, untere Reihe: Lokale Gruppe von Galaxien - Virgo-Haufen - Lokaler Superhaufen - Beobachtbares (beobachtbares) Universum.

Um besser zu spüren und zu erkennen, von welch kolossalen, mit unseren irdischen Vorstellungen nicht vergleichbaren Maßstäben wir sprechen, ist es sehenswert vergrößertes Bild dieser Schaltung in Medienbetrachter .

Was lässt sich über das gesamte Universum sagen? Die Größe des gesamten Universums (das Universum, die Metaverse) muss viel größer sein!

Aber so ist dieses ganze Universum und wie es funktioniert, es bleibt uns immer noch ein Rätsel ...

Was ist mit dem Zentrum des Universums? Das beobachtbare Universum hat ein Zentrum – wir sind es! Wir befinden uns im Zentrum des beobachtbaren Universums, weil das beobachtbare Universum von der Erde aus gesehen nur ein Fleckchen Erde ist.

Und so wie wir von einem hohen Turm aus eine kreisförmige Fläche sehen, die auf den Turm selbst zentriert ist, sehen wir auch einen Raumbereich, der vom Betrachter weg zentriert ist. Genauer gesagt ist jeder von uns das Zentrum seines eigenen beobachtbaren Universums.

Das bedeutet aber nicht, dass wir uns im Zentrum des gesamten Universums befinden, so wie der Turm keineswegs der Mittelpunkt der Welt ist, sondern nur der Mittelpunkt jenes Stücks Welt, das von ihm aus sichtbar ist – bis zum Horizont.

Dasselbe gilt für das beobachtbare Universum.

Wenn wir in den Himmel blicken, sehen wir Licht, das uns seit 13,8 Milliarden Jahren von Orten entgegenfliegt, die bereits 46,5 Milliarden Lichtjahre entfernt sind.

Wir sehen nicht, was jenseits dieses Horizonts ist.

Die Portalseite ist eine Informationsressource, wo Sie viel nützliches und interessantes Wissen über den Kosmos erhalten können. Zunächst werden wir über unser und andere Universen sprechen, über Himmelskörper, schwarze Löcher und Phänomene in den Tiefen des Weltraums.

Die Gesamtheit von allem, was existiert, Materie, einzelne Teilchen und der Raum zwischen diesen Teilchen wird als Universum bezeichnet. Laut Wissenschaftlern und Astrologen beträgt das Alter des Universums ungefähr 14 Milliarden Jahre. Die Größe des sichtbaren Teils des Universums beträgt etwa 14 Milliarden Lichtjahre. Und einige argumentieren, dass sich das Universum über 90 Milliarden Lichtjahre erstreckt. Der Einfachheit halber ist es bei der Berechnung solcher Entfernungen üblich, den Parsec-Wert zu verwenden. Ein Parsec entspricht 3,2616 Lichtjahren, dh ein Parsec ist die Entfernung, über die der durchschnittliche Radius der Erdumlaufbahn in einem Winkel von einer Bogensekunde betrachtet wird.

Bewaffnet mit diesen Indikatoren können Sie die kosmische Entfernung von einem Objekt zum anderen berechnen. Zum Beispiel beträgt die Entfernung von unserem Planeten zum Mond 300.000 km oder 1 Lichtsekunde. Folglich erhöht sich dieser Abstand zur Sonne auf 8,31 Lichtminuten.

Im Laufe seiner Geschichte haben Menschen versucht, die Geheimnisse zu lösen, die mit dem Kosmos und dem Universum verbunden sind. In den Artikeln der Portalseite können Sie nicht nur etwas über das Universum erfahren, sondern auch über moderne wissenschaftliche Ansätze zu seiner Erforschung. Alle Materialien basieren auf den fortschrittlichsten Theorien und Fakten.

Es sollte beachtet werden, dass das Universum eine große Anzahl verschiedener Objekte umfasst, die den Menschen bekannt sind. Die bekanntesten unter ihnen sind Planeten, Sterne, Satelliten, Schwarze Löcher, Asteroiden und Kometen. Die Planeten werden im Moment am besten verstanden, da wir auf einem von ihnen leben. Einige Planeten haben ihre eigenen Monde. Die Erde hat also einen eigenen Satelliten - den Mond. Neben unserem Planeten gibt es 8 weitere, die um die Sonne kreisen.

Es gibt viele Sterne im Kosmos, aber keiner von ihnen ist einander ähnlich. Sie haben unterschiedliche Temperaturen, Größen und Helligkeiten. Da alle Sterne unterschiedlich sind, werden sie wie folgt klassifiziert:

weiße Zwerge;

Riesen;

Überriesen;

Neutronensterne;

Quasare;

Pulsare.

Die dichteste uns bekannte Substanz ist Blei. Auf einigen Planeten kann die Dichte ihrer eigenen Substanz tausendmal größer sein als die Dichte von Blei, was Wissenschaftler vor viele Fragen stellt.

Alle Planeten kreisen um die Sonne, aber sie steht auch nicht still. Sterne können sich zu Haufen sammeln, die wiederum um ein uns noch unbekanntes Zentrum kreisen. Diese Haufen werden Galaxien genannt. Unsere Galaxie heißt Milchstraße. Alle bisher durchgeführten Studien besagen, dass der Großteil der Materie, die Galaxien erzeugen, für den Menschen noch unsichtbar ist. Aus diesem Grund wurde es dunkle Materie genannt.

Die Zentren von Galaxien gelten als die interessantesten. Einige Astronomen glauben, dass ein Schwarzes Loch das mögliche Zentrum der Galaxie ist. Dies ist ein einzigartiges Phänomen, das als Ergebnis der Entwicklung eines Sterns entstanden ist. Aber im Moment sind dies nur Theorien. Es ist noch nicht möglich, Experimente durchzuführen oder solche Phänomene zu untersuchen.

Neben Galaxien enthält das Universum Nebel (interstellare Wolken aus Gas, Staub und Plasma), Reliktstrahlung, die den gesamten Raum des Universums durchdringt, und viele andere wenig bekannte und sogar im Allgemeinen unbekannte Objekte.

Die Zirkulation des Äthers des Universums

Symmetrie und Gleichgewicht materieller Phänomene ist das Hauptprinzip der strukturellen Organisation und Interaktion in der Natur. Außerdem in allen Formen: stellares Plasma und Materie, Welt und freigesetzte Äther. Die ganze Essenz solcher Phänomene besteht in ihren Wechselwirkungen und Transformationen, von denen die meisten durch den unsichtbaren Äther repräsentiert werden. Sie wird auch Reliktstrahlung genannt. Dies ist eine kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung mit einer Temperatur von 2,7 K. Es gibt die Meinung, dass dieser oszillierende Äther die grundlegende Grundlage für alles ist, was das Universum erfüllt. Die Anisotropie der Verteilung des Äthers hängt mit den Richtungen und der Intensität seiner Bewegung in verschiedenen Bereichen des unsichtbaren und sichtbaren Raums zusammen. Die ganze Schwierigkeit des Studierens und Forschens ist durchaus vergleichbar mit der Schwierigkeit, turbulente Prozesse in Gasen, Plasmen und Flüssigkeiten der Materie zu studieren.

Warum glauben viele Wissenschaftler, dass das Universum mehrdimensional ist?

Nach Experimenten in Laboratorien und im Kosmos selbst wurden Daten gewonnen, die davon ausgehen, dass wir in einem Universum leben, in dem der Ort jedes Objekts durch Zeit und drei räumliche Koordinaten charakterisiert werden kann. Daraus ergibt sich die Annahme, dass das Universum vierdimensional ist. Einige Wissenschaftler, die Theorien über Elementarteilchen und Quantengravitation entwickeln, könnten jedoch zu dem Schluss kommen, dass die Existenz einer großen Anzahl von Dimensionen einfach notwendig ist. Einige Modelle des Universums schließen eine Zahl wie 11 Dimensionen nicht aus.

Es sollte berücksichtigt werden, dass die Existenz eines multidimensionalen Universums mit hochenergetischen Phänomenen möglich ist - Schwarze Löcher, Urknall, Burster. Das ist zumindest eine der Ideen führender Kosmologen.

Das Modell des expandierenden Universums basiert auf der allgemeinen Relativitätstheorie. Es wurde vorgeschlagen, die Rotverschiebungsstruktur angemessen zu erklären. Die Expansion begann zeitgleich mit dem Urknall. Sein Zustand wird durch die Oberfläche eines aufgeblasenen Gummiballs veranschaulicht, auf dem Punkte angebracht wurden - extragalaktische Objekte. Wenn ein solcher Ballon aufgeblasen wird, bewegen sich alle seine Punkte unabhängig von der Position voneinander weg. Der Theorie zufolge kann sich das Universum entweder unendlich ausdehnen oder zusammenziehen.

Baryonen-Asymmetrie des Universums

Als Baryonenasymmetrie bezeichnet man die im Universum beobachtete deutliche Zunahme der Zahl der Elementarteilchen gegenüber der Gesamtzahl der Antiteilchen. Baryonen umfassen Neutronen, Protonen und einige andere kurzlebige Elementarteilchen. Dieses Missverhältnis geschah im Zeitalter der Vernichtung, nämlich drei Sekunden nach dem Urknall. Bis zu diesem Zeitpunkt entsprachen die Anzahl der Baryonen und Antibaryonen einander. Bei der Massenvernichtung elementarer Antiteilchen und Teilchen paarten sich die meisten von ihnen und verschwanden, wodurch elektromagnetische Strahlung entstand.

Age of the Universe auf der Portalseite

Moderne Wissenschaftler glauben, dass unser Universum etwa 16 Milliarden Jahre alt ist. Schätzungen zufolge kann das Mindestalter 12-15 Milliarden Jahre betragen. Das Minimum wird von den ältesten Sternen unserer Galaxie abgestoßen. Sein wahres Alter lässt sich nur mit Hilfe des Hubble-Gesetzes bestimmen, aber echt bedeutet nicht genau.

Sichtbarkeitshorizont

Eine Kugel mit einem Radius, der der Entfernung entspricht, die das Licht während der gesamten Existenz des Universums zurücklegt, wird als Sichtbarkeitshorizont bezeichnet. Die Existenz des Horizonts ist direkt proportional zur Expansion und Kontraktion des Universums. Nach dem kosmologischen Modell von Friedman begann sich das Universum vor etwa 15 bis 20 Milliarden Jahren aus einer einzigartigen Entfernung auszudehnen. Denn Licht legt im expandierenden Universum immer eine Reststrecke zurück, nämlich 109 Lichtjahre. Aus diesem Grund kann jeder Beobachter im Moment t0 nach Beginn des Expansionsprozesses nur einen kleinen Teil sehen, der von einer Kugel begrenzt wird, die in diesem Moment den Radius I hat. Jene Körper und Objekte, die sich in diesem Moment außerhalb dieser Grenze befinden, sind es , im Prinzip nicht beobachtbar. Das von ihnen reflektierte Licht hat einfach keine Zeit, den Betrachter zu erreichen. Dies ist selbst dann nicht möglich, wenn das Licht in dem Moment herauskam, in dem der Expansionsprozess begann.

Aufgrund von Absorption und Streuung im frühen Universum konnten sich Photonen angesichts der hohen Dichte nicht in einer freien Richtung ausbreiten. Daher ist der Beobachter in der Lage, nur die Strahlung zu fixieren, die in der Ära des für Strahlung transparenten Universums aufgetreten ist. Diese Epoche wird durch die Zeit t»300.000 Jahre, die Materiedichte r»10-20 g/cm3 und den Moment der Wasserstoffrekombination bestimmt. Aus dem Vorhergehenden folgt, dass je näher die Quelle in der Galaxie ist, desto größer die Rotverschiebung für sie sein wird.

Urknall

Der Moment, in dem das Universum begann, wird Urknall genannt. Dieses Konzept basiert darauf, dass es zunächst einen Punkt (Singularitätspunkt) gab, in dem alle Energie und alle Materie vorhanden waren. Als Grundlage der Eigenschaft wird eine hohe Materiedichte angesehen. Was vor dieser Singularität geschah, ist unbekannt.

In Bezug auf die Ereignisse und Bedingungen, die vor dem Beginn des Moments 5 * 10-44 Sekunden (dem Moment des Endes des 1. Zeitquantums) aufgetreten sind, gibt es keine genauen Informationen. Im physikalischen Sinne dieser Zeit kann man nur davon ausgehen, dass die Temperatur damals etwa 1,3 * 1032 Grad betrug bei einer Materiedichte von etwa 1096 kg / m 3 . Diese Werte sind limitierend für die Anwendung bestehender Ideen. Sie entstehen durch das Verhältnis von Gravitationskonstante, Lichtgeschwindigkeit, Boltzmann- und Planck-Konstante und werden als „Planck“ bezeichnet.

Jene Ereignisse, die mit 5 * 10-44 bis 10-36 Sekunden verbunden sind, spiegeln das Modell des "inflationären Universums" wider. Der Moment von 10-36 Sekunden wird dem Modell des "heißen Universums" zugeschrieben.

Im Zeitraum von 1-3 bis 100-120 Sekunden wurden Heliumkerne und eine kleine Anzahl von Kernen anderer leichter chemischer Elemente gebildet. Von diesem Moment an begann sich das Verhältnis im Gas zu etablieren - Wasserstoff 78%, Helium 22%. Vor einer Million Jahren begann die Temperatur im Universum auf 3000-45000 K zu sinken, die Ära der Rekombination begann. Zuvor begannen sich freie Elektronen mit leichten Protonen und Atomkernen zu verbinden. Heliumatome, Wasserstoffatome und eine kleine Anzahl von Lithiumatomen begannen aufzutauchen. Die Substanz wurde durchsichtig und die noch zu beobachtende Strahlung löste sich von ihr.

Die nächsten Milliarden Jahre der Existenz des Universums waren durch einen Temperaturabfall von 3000-45000 K auf 300 K gekennzeichnet. Wissenschaftler nannten diese Periode für das Universum das „dunkle Zeitalter“, da es noch keine Quellen elektromagnetischer Strahlung gibt erschien. Im gleichen Zeitraum wurden die Inhomogenitäten der ursprünglichen Gasgemische durch Einwirkung von Gravitationskräften verdichtet. Nachdem die Astronomen diese Prozesse am Computer simuliert hatten, sahen sie, dass dies unumkehrbar zum Erscheinen riesiger Sterne führte, die die Masse der Sonne um das Millionenfache überstiegen. Aufgrund ihrer großen Masse wurden diese Sterne auf unvorstellbar hohe Temperaturen erhitzt und entwickelten sich über einen Zeitraum von mehreren zehn Millionen Jahren, bevor sie als Supernovae explodierten. Durch das Aufheizen auf hohe Temperaturen erzeugten die Oberflächen solcher Sterne starke Flüsse ultravioletter Strahlung. Damit begann eine Zeit der Reionisierung. Das durch solche Phänomene entstandene Plasma begann elektromagnetische Strahlung in ihren kurzwelligen Spektralbereichen stark zu streuen. In gewisser Weise begann das Universum in einen dichten Nebel zu versinken.

Diese riesigen Sterne wurden die ersten Quellen im Universum von chemischen Elementen, die viel schwerer als Lithium sind. Es begannen sich Weltraumobjekte der 2. Generation zu bilden, die die Kerne dieser Atome enthielten. Diese Sterne begannen sich aus Gemischen schwerer Atome zu bilden. Es fand eine wiederholte Art der Rekombination der meisten Atome intergalaktischer und interstellarer Gase statt, was wiederum zu einer neuen Transparenz des Raums für elektromagnetische Strahlung führte. Das Universum ist genau das geworden, was wir jetzt beobachten können.

Die beobachtete Struktur des Universums auf der Portal-Website

Der beobachtete Teil ist räumlich inhomogen. Die meisten Galaxienhaufen und einzelne Galaxien bilden ihre Zell- oder Wabenstruktur. Sie bauen Zellwände auf, die ein paar Megaparsec dick sind. Diese Zellen werden "Leerstellen" genannt. Sie zeichnen sich durch eine große Größe von mehreren zehn Megaparsec aus und enthalten gleichzeitig keine Substanz mit elektromagnetischer Strahlung. Etwa 50 % des Gesamtvolumens des Universums entfällt auf den Anteil der „Voids“.