Minecraft é um dos jogos de computador mais populares da atualidade. Se você traduzir literalmente a palavra que o nome do jogo significa "Ofício de mineração". Minecraft é um jogo indie cujo gênero é definido como "sandbox", que contém elementos de sobrevivência e um mundo aberto. Se falamos sobre o estilo do jogo, ele consiste inteiramente nos chamados blocos, que incluem mobs, terrenos, objetos e, finalmente, o próprio jogador. Para texturização, o jogo usa um tipo especial de textura de baixa resolução, em termos de computador, a resolução é de 16 * 16 texels.

O jogo de computador Minecraft foi desenvolvido pelo programador sueco Markus Persson, mais conhecido sob o pseudônimo de Notch. O jogo foi originalmente concebido como um clone do jogo Infiniminer, no entanto, Mr. Person expressou o desejo de tornar o jogo semelhante ao Dwarf Fortress. O jogo Minecraft foi escrito para a plataforma Java usando a biblioteca LWJGL.

O desenvolvimento do Minecraft durou cerca de uma semana, só depois disso sua criação foi anunciada pela primeira vez em fóruns como o TIGSource. Neste fórum, o tema da criação de um jogo Minecraft causou alvoroço entre os usuários, após o que foi criado um fórum especial, inteiramente dedicado ao jogo Minecraft.

A partir dos dados fornecidos pelos analistas da revista “Market Leader”, podemos afirmar o seguinte:
1. O "Minecraft" mais popular na Internet está nos seguintes estados:
-, no Yandex eles entram em "Minecraft" 100,09 vezes por 1000 pessoas;

Quando você inicia o jogo, seu personagem se encontra em um mundo que é em muitos aspectos semelhante ao real: em torno de gramados verdes que dão lugar a florestas, montanhas e desertos. Por tudo isso correm rios que desaguam em grandes mares e oceanos. No entanto, existem criaturas bastante incomuns neste mundo, você pode encontrar materiais estranhos, mas, caso contrário, é bastante comum. E os jogadores acreditam que ele é o único. Este é um erro bastante grave, porque na realidade eles perdem muito. De fato, no Minecraft há longe de um mundo. Existem mais dois paralelos que você pode usar portais. Além disso, locais adicionais são adicionados usando mods. Neste artigo, você aprenderá em "Minecraft" em um mundo diferente do inicial. Afinal, os portais são a única maneira de se mover entre os mundos, então você precisa aprender a criá-los.

Portal para o Nether

O primeiro mundo extra que você poderá visitar é o Nether, que a maioria dos jogadores simplesmente chama de "Minecraft" para o mundo do Inferno? A receita para o sucesso é muito simples, mas você pode ter alguns problemas para conseguir materiais. O fato é que o portal deve consistir em obsidiana, que não é gerada no mundo na criação. E você não pode criá-lo. Como então obtê-lo?

Aqui você precisa saber um truque. Você precisa ter certeza de que a água flui na fonte de lava, caso contrário, você acabará com paralelepípedos comuns em vez de obsidiana. Para criar um portal, você precisará de quatorze blocos de obsidiana e, se já os tiver, poderá começar a construir o próprio portal. A passagem nela deve ser de dois por três blocos, ou seja, no final você obterá um retângulo com um espaço vazio no centro. Para preenchê-lo, você precisará de um isqueiro, feito de pederneira e um lingote de ferro. Você precisa ativar o isqueiro ao lado do portal, então o vazio dentro dele será coberto com uma camada roxa, através da qual você já pode entrar no inferno. No entanto, esta não é a única opção disponível para você. Aprenda a fazer um portal no Minecraft para o mundo do End.

Portal para terminar

O segundo mundo que existe na versão original do jogo é o End. Se você está pensando em como fazer um portal no Minecraft para o mundo do End, pense duas vezes. O fato é que a jornada será de uma maneira: os desenvolvedores adicionaram este mundo para que os jogadores cansados ​​de jogar não abandonem o processo, mas o completem se teletransportando para o último mundo e matando o chefe principal - o dragão. Você não precisa construir este portal - você só precisa ativá-lo. Para fazer isso, você precisará matar Endermans e Blazes no Mundo Inferior para combinar olhos e pó, dos quais serão obtidos os mesmos elementos que você deve inserir nos orifícios do portal. Você pode encontrá-lo nas masmorras - são estruturas naturais e você ativará o portal imediatamente quando inserir as pedras recebidas.

Portal para o paraíso

O mundo mais popular adicionado pelo mod é o Paradise. Um portal para ele é criado da mesma maneira que para o Inferno, só que em vez de obsidiana você precisará encontrar a pedra luminosa - um material que só pode ser extraído no Mundo Inferior. Depois de criar o mesmo arco, você precisará derramar água nele. Um véu azul aparecerá, através do qual você terá que passar para se encontrar em um novo mundo.

Outros mundos

Você também pode fazer um portal para o mundo de Herobrine no Minecraft - este é apenas um dos muitos exemplos. Todos eles não são oficiais e são adicionados ao jogo através de modificações. Mas você pode escolher o que mais gosta, baixar, instalar e começar a viajar por locais desconhecidos. Adicione um portal para o mundo de Endermen e muitos outros mundos interessantes e fascinantes para Minecraft!

Se, por curiosidade, pegarmos um livro de referência ou algum manual de ciência popular, certamente nos depararemos com uma das versões da teoria da origem do Universo - a chamada teoria do "big bang". Resumidamente, essa teoria pode ser formulada da seguinte forma: inicialmente, toda a matéria foi comprimida em um "ponto", que tinha uma temperatura excepcionalmente alta, e então esse "ponto" explodiu com uma força tremenda. Como resultado da explosão, átomos, substâncias, planetas, estrelas, galáxias e, finalmente, vida foram gradualmente formados a partir de uma nuvem superquente de partículas subatômicas expandindo-se gradualmente em todas as direções.

Ao mesmo tempo, a expansão do Universo continua, e não se sabe por quanto tempo continuará: talvez algum dia chegue às suas fronteiras.

As conclusões da cosmologia são baseadas tanto nas leis da física quanto nos dados da astronomia observacional. Como toda ciência, a cosmologia em sua estrutura, além dos níveis empírico e teórico, também possui o nível de premissas filosóficas, fundamentos filosóficos.

Assim, a cosmologia moderna baseia-se na suposição de que as leis da natureza, estabelecidas com base no estudo de uma parte muito limitada do Universo, na maioria das vezes com base em experimentos no planeta Terra, podem ser extrapoladas para áreas muito maiores, em última análise, para todo o Universo.

Essa suposição sobre a estabilidade das leis da natureza no espaço e no tempo pertence ao nível dos fundamentos filosóficos da cosmologia moderna.

O surgimento da cosmologia moderna está associado à criação de uma teoria relativista da gravidade - a teoria geral da relatividade de Einstein (1916).

Das equações de Einstein da teoria geral da relatividade segue a curvatura do espaço-tempo e a relação da curvatura com a densidade da massa (energia).

Aplicando a teoria geral da relatividade ao universo como um todo, Einstein descobriu que não existe tal solução de equações, que corresponderia a um universo que não muda com o tempo.

No entanto, Einstein imaginou o universo como estacionário. Portanto, ele introduziu um termo adicional nas equações obtidas, o que garante a estacionaridade do Universo.

No início da década de 1920, o matemático soviético A.A. Fridman foi o primeiro a resolver as equações da teoria geral da relatividade para todo o Universo sem impor condições de estacionaridade.

Ele mostrou que o universo, cheio de matéria gravitacional, deve expandir ou contrair.

As equações obtidas por Friedman formam a base da cosmologia moderna.

Em 1929, o astrônomo americano E. Hubble publicou um artigo "Relação entre distância e velocidade radial de nebulosas extragalácticas", no qual concluiu: "Galáxias distantes estão se afastando de nós a uma velocidade proporcional à distância de nós.

Esta conclusão foi obtida por Hubble com base no estabelecimento empírico de um certo efeito físico - redshift, ou seja,

um aumento nos comprimentos de onda das linhas do espectro da fonte (deslocamento das linhas para a parte vermelha do espectro) em comparação com as linhas dos espectros de referência devido ao efeito Doppler nos espectros das galáxias.

A descoberta de Hubble do efeito redshift, a recessão das galáxias, está subjacente ao conceito de um universo em expansão.

De acordo com os conceitos cosmológicos modernos, o Universo está se expandindo, mas não há centro de expansão: de qualquer ponto do Universo, o padrão de expansão será o mesmo, ou seja, todas as galáxias terão um redshift proporcional à sua distância.

O próprio espaço parece ser inflado.

Se você desenhar galáxias em um balão e começar a inflar, as distâncias entre elas aumentarão e, quanto mais rápido, mais distantes elas estarão umas das outras. A única diferença é que as próprias galáxias desenhadas na bola aumentam de tamanho, enquanto os sistemas estelares reais em todo o Universo mantêm seu volume devido às forças da gravidade.

Um dos maiores problemas enfrentados pelos proponentes da teoria do "big bang" é precisamente que nenhum dos cenários que eles propõem para o surgimento do universo pode ser descrito matematicamente ou fisicamente.

De acordo com as teorias básicas do "big bang", o estado inicial do universo era um ponto infinitamente pequeno com uma densidade infinitamente alta e uma temperatura infinitamente alta. No entanto, tal estado ultrapassa os limites da lógica matemática e não pode ser descrito formalmente. Então, na realidade, nada definitivo pode ser dito sobre o estado inicial do Universo, e os cálculos aqui falham. Portanto, este estado recebeu o nome de "fenômeno" entre os cientistas.

Como essa barreira ainda não foi superada, nas publicações de ciência popular para o público em geral, o tema “fenômeno” costuma ser omitido por completo, e nas publicações científicas especializadas e publicações cujos autores estão tentando de alguma forma lidar com esse problema matemático, sobre o “fenômeno” são considerados cientificamente inaceitáveis, Stephen Hawking, professor de matemática da Universidade de Cambridge, e J.F.R. Ellis, professor de matemática da Universidade da Cidade do Cabo, em seu livro “The Long Scale of Space-Time Structure” indicam : “ Nossos resultados apóiam o conceito de que o universo começou há um número finito de anos.

No entanto, o ponto de partida da teoria da origem do universo - o chamado "fenômeno" - está além das leis conhecidas da física.

Como foi descoberta a expansão do universo?

Então temos que admitir que para justificar o "fenômeno", essa pedra angular da teoria do "big bang", é preciso admitir a possibilidade de usar métodos de pesquisa que vão além do escopo da física moderna.

Um "fenômeno", como qualquer outro ponto de partida do "começo do universo", envolvendo algo que não pode ser descrito por categorias científicas, permanece uma questão em aberto.

No entanto, surge a seguinte questão: de onde veio o “fenômeno” em si, como ele se formou? Afinal, o problema do “fenômeno” é apenas parte de um problema muito maior, o problema da própria fonte do estado inicial do Universo. Em outras palavras, se o Universo foi originalmente comprimido em um ponto, então o que o trouxe a esse estado? E mesmo que abandonemos o “fenômeno” que causa dificuldades teóricas, a questão ainda permanece: como o Universo se formou?

Na tentativa de contornar essa dificuldade, alguns cientistas propõem a chamada teoria do "universo pulsante".

Na opinião deles, o Universo é infinito, repetidamente, encolhe até certo ponto, depois se expande para alguns limites. Tal universo não tem começo nem fim, há apenas um ciclo de expansão e um ciclo de contração. Ao mesmo tempo, os autores da hipótese argumentam que o Universo sempre existiu, aparentemente removendo completamente a questão do “começo do mundo”.

Mas o fato é que ninguém ainda apresentou uma explicação satisfatória do mecanismo da pulsação.

Por que o Universo pulsa? Quais são as razões para isso? O físico Steven Weinberg em seu livro "Os primeiros três minutos" indica que a cada próxima pulsação no Universo, a razão entre o número de fótons e o número de nucleons deve inevitavelmente aumentar, o que leva à extinção de novas pulsações.

Weinberg conclui que desta forma o número de ciclos de pulsação do Universo é finito, o que significa que em algum momento eles devem parar. Portanto, o "Universo pulsante" tem um fim e, portanto, um começo.

Em 2011, o Prêmio Nobel de Física foi concedido ao participante do projeto Supernova Cosmology, Saul Perlmutter, do Lawrence Berkeley National Laboratory, bem como aos membros do grupo de pesquisa High-z Supernova Brian P.

Schmidt da Australian National University e Adam G. Riess da Johns Hopkins University.

Três cientistas dividiram o prêmio por descobrir que a expansão do universo está se acelerando ao observar supernovas distantes. Eles estudaram um tipo especial de supernovas do Tipo Ia.

Estas são velhas estrelas compactas explodidas mais pesadas que o Sol, mas do tamanho da Terra. Uma dessas supernovas pode emitir tanta luz quanto uma galáxia inteira de estrelas. Duas equipes de pesquisadores conseguiram detectar mais de 50 supernovas distantes Ia, cuja luz acabou sendo mais fraca do que o esperado.

Esta foi a prova de que a expansão do universo está se acelerando. O estudo tropeçou repetidamente em mistérios e problemas complexos, no entanto, no final, ambas as equipes de cientistas chegaram às mesmas conclusões sobre a aceleração da expansão do universo.

Essa descoberta é realmente incrível.

Já sabemos que após o Big Bang, cerca de 14 bilhões de anos atrás, o universo começou a se expandir. No entanto, a descoberta de que essa expansão está se acelerando surpreendeu os próprios descobridores.

A razão para a misteriosa aceleração é atribuída à hipotética energia escura, que é estimada em cerca de três quartos do universo, mas ainda continua sendo o maior mistério da física moderna.

Astronomia

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Testes on-line

material do livro de Stephen Hawking e Leonard Mlodinov "The Shortest History of Time"

efeito Doppler

Na década de 1920, quando os astrônomos começaram a estudar os espectros de estrelas em outras galáxias, algo muito interessante foi descoberto: eles eram os mesmos conjuntos característicos de cores ausentes que as estrelas em nossa própria galáxia, mas estavam todos deslocados para o extremidade vermelha do espectro. , e na mesma proporção.

Para os físicos, a mudança de cor ou frequência é conhecida como efeito Doppler.

Estamos todos familiarizados com a forma como esse fenômeno afeta o som. Ouça o som de um carro passando.

Universo em expansão

Quando se aproxima, o som de seu motor ou buzina parece mais alto, e quando o carro já passou e começou a se afastar, o som diminui. Um carro de polícia viajando em nossa direção a uma velocidade de cem quilômetros por hora desenvolve cerca de um décimo da velocidade do som. O som de sua sirene é uma onda, alternando cristas e vales. Lembre-se de que a distância entre as cristas (ou vales) mais próximas é chamada de comprimento de onda. Quanto menor o comprimento de onda, mais vibrações chegam ao nosso ouvido a cada segundo e mais alto o tom, ou frequência, do som.

O efeito Doppler é causado pelo fato de que o carro que se aproxima, emitindo cada próxima crista de uma onda sonora, estará mais próximo de nós e, como resultado, as distâncias entre as cristas serão menores do que se o carro estivesse parado.

Isso significa que os comprimentos de onda das ondas que chegam até nós se tornam mais curtos e sua frequência se torna mais alta. Por outro lado, se o carro se afasta, o comprimento das ondas que pegamos se torna maior e sua frequência se torna menor. E quanto mais rápido o carro se move, mais forte o efeito Doppler se manifesta, o que permite que ele seja usado para medir a velocidade.

Quando a fonte emissora de ondas se move em direção ao observador, o comprimento de onda diminui.

Pelo contrário, quando a fonte é removida, ela aumenta. Isso é chamado de efeito Doppler.

As ondas de luz e de rádio se comportam de maneira semelhante. A polícia usa o efeito Doppler para determinar a velocidade dos veículos medindo o comprimento de onda do sinal de rádio refletido por eles.

A luz é uma vibração, ou onda, do campo eletromagnético. O comprimento de onda da luz visível é extremamente pequeno - de quarenta a oitenta milionésimos de metro. O olho humano percebe ondas de luz de diferentes comprimentos de onda como cores diferentes, com os comprimentos de onda mais longos correspondendo à extremidade vermelha do espectro e os mais curtos - relacionados à extremidade azul.

Agora imagine uma fonte de luz a uma distância constante de nós, como uma estrela, emitindo ondas de luz de um determinado comprimento de onda. O comprimento das ondas gravadas será o mesmo das ondas emitidas. Mas suponha agora que a fonte de luz começou a se afastar de nós. Como no caso do som, isso aumentará o comprimento de onda da luz, o que significa que o espectro se deslocará para a extremidade vermelha.

Expansão do universo

Tendo provado a existência de outras galáxias, Hubble nos anos seguintes estava empenhado em determinar as distâncias até elas e observar seus espectros.

Na época, muitos assumiram que as galáxias estavam se movendo aleatoriamente e esperavam que o número de espectros desviados para o azul fosse aproximadamente o mesmo que o número de espectros desviados para o vermelho. Portanto, foi uma completa surpresa descobrir que os espectros da maioria das galáxias mostram um desvio para o vermelho - quase todos os sistemas estelares estão se afastando de nós!

Ainda mais surpreendente foi o fato descoberto por Hubble e publicado em 1929: a magnitude do desvio para o vermelho das galáxias não é aleatória, mas é diretamente proporcional à sua distância de nós. Em outras palavras, quanto mais distante uma galáxia está de nós, mais rápido ela está se afastando! Segue-se disso que o Universo não pode ser estático, inalterado em tamanho, como se pensava anteriormente.

Na verdade, está se expandindo: a distância entre as galáxias está em constante crescimento.

A percepção de que o universo está se expandindo fez uma verdadeira revolução nas mentes, uma das maiores do século XX. Quando você olha para trás, pode parecer surpreendente que ninguém tenha pensado nisso antes. Newton e outras grandes mentes devem ter percebido que um universo estático seria instável. Mesmo que em algum momento fosse estacionário, a atração mútua de estrelas e galáxias levaria rapidamente à sua compressão.

Mesmo que o universo estivesse se expandindo de forma relativamente lenta, a gravidade acabaria por pôr fim à sua expansão e causar sua contração. No entanto, se a taxa de expansão do universo for maior que algum ponto crítico, a gravidade nunca será capaz de pará-la e o universo continuará a se expandir para sempre.

Aqui você pode ver uma semelhança distante com um foguete subindo da superfície da Terra.

A uma velocidade relativamente baixa, a gravidade acabará por parar o foguete e ele começará a cair em direção à Terra. Por outro lado, se a velocidade do foguete for maior que a crítica (mais de 11,2 quilômetros por segundo), a gravidade não consegue segurá-lo e ele sai da Terra para sempre.

Em 1965, dois físicos americanos, Arno Penzias e Robert Wilson, do Bell Telephone Laboratories, em Nova Jersey, estavam depurando um receptor de microondas muito sensível.

(Microondas são radiações com comprimento de onda de cerca de um centímetro.) Penzias e Wilson estavam preocupados que o receptor estivesse captando mais ruído do que o esperado. Eles encontraram excrementos de pássaros na antena e eliminaram outras causas potenciais de falha, mas logo esgotaram todas as possíveis fontes de interferência. O ruído diferia na medida em que era registrado 24 horas por dia ao longo do ano, independentemente da rotação da Terra em torno de seu eixo e sua revolução em torno do Sol. Como o movimento da Terra direcionava o receptor para vários setores do espaço, Penzias e Wilson concluíram que o ruído vinha de fora do sistema solar e até de fora da galáxia.

Parecia vir em igual medida de todos os lados do cosmos. Agora sabemos que para onde quer que o receptor seja direcionado, esse ruído permanece constante, exceto por variações insignificantes. Então Penzias e Wilson se depararam com um exemplo impressionante de que o universo é o mesmo em todas as direções.

Qual é a origem desse ruído cósmico de fundo? Na mesma época em que Penzias e Wilson estavam investigando o misterioso ruído no receptor, dois físicos americanos da Universidade de Princeton, Bob Dick e Jim Peebles, também se interessaram por microondas.

Eles estudaram a suposição de George (George) Gamow de que nos estágios iniciais de desenvolvimento o Universo era muito denso e incandescente. Dick e Peebles pensaram que, se isso fosse verdade, poderíamos observar o brilho do universo primitivo, já que a luz de regiões muito distantes do nosso mundo só agora está chegando até nós. No entanto, devido à expansão do Universo, esta luz deve ser tão fortemente deslocada para a extremidade vermelha do espectro que passará de radiação visível para radiação de micro-ondas.

Dick e Peebles estavam se preparando para procurar essa radiação quando Penzias e Wilson, ouvindo sobre seu trabalho, perceberam que já a haviam encontrado.

Por esta descoberta, Penzias e Wilson receberam o Prêmio Nobel em 1978 (o que parece um tanto injusto para Dick e Peebles, para não mencionar Gamow).

À primeira vista, o fato de o universo parecer o mesmo em qualquer direção sugere que ocupamos algum lugar especial nele. Em particular, pode parecer que, como todas as galáxias estão se afastando de nós, devemos estar no centro do universo.

Há, no entanto, outra explicação para esse fenômeno: o universo também pode parecer o mesmo em todas as direções de qualquer outra galáxia.

Todas as galáxias estão se afastando umas das outras.

Isso lembra o espalhamento de manchas coloridas na superfície de um balão inflado. À medida que o tamanho da bola aumenta, as distâncias entre quaisquer dois pontos também aumentam, mas, neste caso, nenhum dos pontos pode ser considerado o centro de expansão.

Além disso, se o raio do balão estiver crescendo constantemente, quanto mais distantes estiverem os pontos em sua superfície, mais rápido eles serão removidos durante a expansão. Digamos que o raio do balão duplique a cada segundo.

Então dois pontos, inicialmente separados por uma distância de um centímetro, em um segundo já estarão a uma distância de dois centímetros um do outro (se medido ao longo da superfície do balão), de modo que sua velocidade relativa será de um centímetro por segundo .

Por outro lado, um par de pontos que estavam separados por dez centímetros, um segundo após o início da expansão, se afastará vinte centímetros, de modo que sua velocidade relativa será de dez centímetros por segundo. A velocidade com que quaisquer duas galáxias se afastam uma da outra é proporcional à distância entre elas.

Assim, o desvio para o vermelho de uma galáxia deve ser diretamente proporcional à sua distância de nós - esta é a mesma dependência que o Hubble descobriu mais tarde. O físico e matemático russo Alexander Friedman em 1922 conseguiu propor um modelo de sucesso e antecipar os resultados das observações de Hubble, seu trabalho permaneceu quase desconhecido no Ocidente, até que em 1935 um modelo semelhante foi proposto pelo físico americano Howard Robertson e o matemático britânico Arthur Walker, já na esteira da descoberta do Hubble, expansão do universo.

À medida que o universo se expande, as galáxias estão se afastando umas das outras.

Com o tempo, a distância entre ilhas estelares distantes aumenta mais do que entre galáxias próximas, assim como acontece com pontos em um balão inflado.

Portanto, para um observador de qualquer galáxia, a taxa de remoção de outra galáxia parece ser tanto maior quanto mais distante estiver localizada.

Três tipos de expansão do universo

A primeira classe de soluções (a encontrada por Friedman) assume que a expansão do universo é lenta o suficiente para que a atração entre as galáxias a diminua gradualmente e eventualmente a detenha.

Depois disso, as galáxias começam a convergir e o Universo começa a encolher. De acordo com a segunda classe de soluções, o universo está se expandindo tão rapidamente que a gravidade apenas diminuirá ligeiramente a recessão das galáxias, mas nunca será capaz de pará-la. Finalmente, há uma terceira solução, segundo a qual o universo está se expandindo apenas a uma taxa que evita o colapso. Com o tempo, a velocidade de expansão das galáxias torna-se cada vez menor, mas nunca chega a zero.

Uma característica surpreendente do primeiro modelo de Friedman é que nele o Universo não é infinito no espaço, mas ao mesmo tempo não há limites em nenhum lugar do espaço.

A gravidade é tão forte que o espaço se enrola e se fecha sobre si mesmo. Isso é um pouco semelhante à superfície da Terra, que também é finita, mas não tem limites. Se você se mover ao longo da superfície da Terra em uma determinada direção, nunca encontrará uma barreira ou borda intransponível do mundo, mas no final retornará ao ponto de partida.

No primeiro modelo de Friedman, o espaço é organizado exatamente da mesma maneira, mas em três dimensões, e não em duas, como no caso da superfície da Terra. A ideia de que é possível dar a volta ao universo e retornar ao ponto de partida é boa para a ficção científica, mas não tem valor prático, pois, como pode ser demonstrado, o universo encolherá até um ponto antes que o viajante retorne ao início de sua jornada.

O universo é tão grande que você precisa se mover mais rápido que a luz para ter tempo de terminar a jornada onde começou, e tais velocidades são proibidas (pela teoria da relatividade). No segundo modelo de Friedman, o espaço também é curvo, mas de forma diferente.

E apenas no terceiro modelo a geometria em grande escala do Universo é plana (embora o espaço seja curvo na vizinhança de corpos massivos).

Qual dos modelos de Friedman descreve nosso universo? A expansão do Universo irá parar algum dia e será substituída pela contração, ou o Universo se expandirá para sempre?

Descobriu-se que responder a essa pergunta é mais difícil do que os cientistas pensavam inicialmente. Sua solução depende principalmente de duas coisas - a taxa de expansão do universo atualmente observada e sua densidade média atual (a quantidade de matéria por unidade de volume de espaço).

Quanto maior a taxa de expansão atual, maior a gravidade e, portanto, a densidade da matéria é necessária para interromper a expansão. Se a densidade média estiver acima de algum valor crítico (determinado pela taxa de expansão), então a atração gravitacional da matéria pode parar a expansão do universo e fazer com que ele se contraia. Este comportamento do Universo corresponde ao primeiro modelo de Friedman.

Se a densidade média for menor que o valor crítico, a atração gravitacional não interromperá a expansão e o Universo se expandirá para sempre - como no segundo modelo de Friedmann. Finalmente, se a densidade média do universo for exatamente igual ao valor crítico, a expansão do universo desacelerará para sempre, aproximando-se de um estado estático, mas nunca o atingindo.

Este cenário corresponde ao terceiro modelo de Friedman.

Então, qual modelo está correto? Podemos determinar a taxa atual de expansão do universo se medirmos a taxa na qual outras galáxias estão se afastando de nós usando o efeito Doppler.

Isso pode ser feito com muita precisão. No entanto, as distâncias às galáxias não são bem conhecidas porque só podemos medi-las indiretamente. Portanto, sabemos apenas que a taxa de expansão do Universo é de 5 a 10% por bilhão de anos. Ainda mais vago é nosso conhecimento da densidade média atual do universo. Assim, se somarmos as massas de todas as estrelas visíveis em nossa própria e em outras galáxias, a soma será menos de um centésimo do que é necessário para parar a expansão do Universo, mesmo na estimativa mais baixa da taxa de expansão.

Mas isso não é tudo.

Nossas e outras galáxias devem conter uma grande quantidade de algum tipo de "matéria escura" que não podemos observar diretamente, mas cuja existência sabemos devido à sua influência gravitacional nas órbitas das estrelas nas galáxias. Talvez a melhor evidência da existência de matéria escura venha das órbitas de estrelas na periferia de galáxias espirais como a Via Láctea.

Essas estrelas giram em torno de suas galáxias muito rápido para serem mantidas em órbita apenas pela gravidade das estrelas visíveis da galáxia. Além disso, a maioria das galáxias faz parte de aglomerados, e podemos inferir da mesma forma a presença de matéria escura entre as galáxias desses aglomerados por seu efeito no movimento das galáxias.

De fato, a quantidade de matéria escura no Universo excede em muito a quantidade de matéria comum. Se levarmos em conta toda a matéria escura, obtemos cerca de um décimo da massa necessária para interromper a expansão.

No entanto, é impossível excluir a existência de outras formas de matéria, ainda desconhecidas por nós, distribuídas quase uniformemente por todo o Universo, o que poderia aumentar a sua densidade média.

Por exemplo, existem partículas elementares chamadas neutrinos que interagem muito fracamente com a matéria e são extremamente difíceis de detectar.

Nos últimos anos, diferentes grupos de pesquisadores estudaram as menores ondulações no fundo de micro-ondas que Penzias e Wilson encontraram. O tamanho dessa ondulação pode servir como um indicador da estrutura em grande escala do universo. Sua personagem parece indicar que o universo ainda é plano (como no terceiro modelo de Friedman)!

Mas como a quantidade total de matéria comum e escura não é suficiente para isso, os físicos postularam a existência de outra substância ainda não descoberta - a energia escura.

E como se para complicar ainda mais o problema, observações recentes mostraram que a expansão do universo não está desacelerando, mas acelerando.

Ao contrário de todos os modelos de Friedman! Isso é muito estranho, já que a presença de matéria no espaço - alta ou baixa densidade - só pode retardar a expansão. Afinal, a gravidade sempre atua como uma força de atração. A aceleração da expansão cosmológica é como uma bomba que coleta em vez de dissipar energia após a explosão.

Que força é responsável pela expansão acelerada do cosmos? Ninguém tem uma resposta confiável para essa pergunta. No entanto, Einstein pode estar certo, afinal, quando introduziu a constante cosmológica (e o efeito antigravitacional correspondente) em suas equações.

O erro de Einstein

A expansão do universo poderia ter sido prevista a qualquer momento no século XIX ou XVIII, e mesmo no final do século XVII.

No entanto, a crença em um universo estático era tão forte que a ilusão dominou as mentes até o início do século XX. Mesmo Einstein estava tão seguro da natureza estática do universo que em 1915 ele fez uma correção especial na teoria geral da relatividade adicionando artificialmente um termo especial, chamado de constante cosmológica, às equações, que assegurava a natureza estática do universo. .

A constante cosmológica manifestou-se como a ação de alguma nova força - "antigravidade", que, ao contrário de outras forças, não tinha fonte definida, mas era simplesmente uma propriedade inerente inerente ao próprio tecido do espaço-tempo.

Sob a influência dessa força, o espaço-tempo mostrou uma tendência inata à expansão. Ao escolher o valor da constante cosmológica, Einstein poderia variar a força dessa tendência. Com sua ajuda, ele conseguiu equilibrar exatamente a atração mútua de toda a matéria existente e obter um universo estático como resultado.

Einstein mais tarde descartou a ideia de uma constante cosmológica como seu "maior erro".

Como veremos em breve, há razões hoje para acreditar que Einstein poderia, afinal, estar certo ao introduzir a constante cosmológica. Mas o que deve ter incomodado Einstein acima de tudo foi que ele deixou sua crença em um universo estacionário anular a conclusão de que o universo deve se expandir, previsto por sua própria teoria. Parece que apenas uma pessoa viu essa consequência da teoria geral da relatividade e a levou a sério. Enquanto Einstein e outros físicos procuravam maneiras de evitar um universo não estático, o físico e matemático russo Alexander Friedman, ao contrário, insistia que o universo está se expandindo.

Friedman fez duas suposições muito simples sobre o universo: que ele parece o mesmo, não importa para onde olhemos, e que essa suposição é verdadeira, não importa de onde olhemos.

Com base nessas duas ideias e resolvendo as equações da relatividade geral, ele provou que o universo não pode ser estático. Assim, em 1922, alguns anos antes da descoberta de Edwin Hubble, Friedman previu com precisão a expansão do universo!

Séculos atrás, a igreja cristã teria reconhecido isso como herético, uma vez que a doutrina da igreja postulava que ocupamos um lugar especial no centro do universo.

Mas hoje aceitamos a suposição de Friedman pela razão quase oposta, uma espécie de modéstia: acharíamos completamente surpreendente se o universo parecesse o mesmo em todas as direções apenas para nós, mas não para outros observadores do universo!

UNIVERSO(do grego "oecumene" - terra habitada, habitada) - "tudo o que existe", "mundo abrangente todo", "totalidade de todas as coisas"; o significado desses termos é ambíguo e é determinado pelo contexto conceitual.

Existem pelo menos três níveis do conceito de "Universo".

1. O universo como ideia filosófica tem um significado próximo ao conceito de "universum", ou "mundo": "mundo material", "ser criado", etc. Ele desempenha um papel importante na filosofia européia. Imagens do Universo em ontologias filosóficas foram incluídas nos fundamentos filosóficos da pesquisa científica do Universo.

2. O Universo na cosmologia física, ou o Universo como um todo, é objeto de extrapolações cosmológicas.

No sentido tradicional - um sistema físico abrangente, ilimitado e fundamentalmente único ("O Universo é publicado em um exemplar" - A. Poincaré); o mundo material, considerado do ponto de vista físico e astronômico (A.L. Zelmanov). Diferentes teorias e modelos do Universo são considerados deste ponto de vista como não equivalentes entre si do mesmo original.

Tal compreensão do Universo como um todo foi justificada de diferentes maneiras: 1) referindo-se à “presunção de extrapolação”: a cosmologia pretende justamente representar o todo abrangente do mundo no sistema de conhecimento com seus meios conceituais, e até que o contrário seja comprovadas, essas alegações devem ser aceitas integralmente; 2) logicamente - o Universo é definido como um todo abrangente do mundo, e outros Universos não podem existir por definição, etc. A cosmologia clássica, newtoniana, criava uma imagem do Universo, infinita no espaço e no tempo, e o infinito era considerado uma propriedade atributiva do Universo.

É geralmente aceito que o universo homogêneo infinito de Newton "destruiu" o cosmos antigo. No entanto, imagens científicas e filosóficas do Universo continuam a coexistir na cultura, enriquecendo-se mutuamente.

O universo newtoniano destruiu a imagem do cosmos antigo apenas no sentido de que separou o homem do universo e até se opôs a eles.

Na cosmologia relativista não clássica, a teoria do Universo foi construída pela primeira vez.

Suas propriedades acabaram sendo completamente diferentes das de Newton. De acordo com a teoria do Universo em expansão desenvolvida por Friedman, o Universo como um todo pode ser finito e infinito no espaço, mas no tempo é, em qualquer caso, finito, ou seja, é finito.

teve um começo. A.A. Fridman acreditava que o mundo, ou o Universo como objeto da cosmologia, “é infinitamente mais estreito e menor que o universo-mundo do filósofo”. Pelo contrário, a grande maioria dos cosmólogos, com base no princípio da uniformidade, identificou modelos do Universo em expansão com a nossa Metagalaxia. O momento inicial da expansão da Metagalaxia foi considerado como o absoluto "começo de tudo", do ponto de vista criacionista - como a "criação do mundo". Alguns cosmólogos relativistas, considerando o princípio da uniformidade como uma simplificação insuficientemente fundamentada, consideravam o Universo como um sistema físico abrangente de escala maior que a Metagalaxia, e a Metagalaxia apenas como uma parte limitada do Universo.

A cosmologia relativística mudou radicalmente a imagem do Universo na imagem científica do mundo.

Em termos ideológicos, ela retornou à imagem do cosmos antigo no sentido de conectar novamente o homem e o Universo (em evolução). O próximo passo nessa direção foi princípio antrópico em cosmologia.

A abordagem moderna da interpretação do Universo como um todo baseia-se, em primeiro lugar, na distinção entre a ideia filosófica do mundo e o Universo como objeto da cosmologia; em segundo lugar, este conceito é relativizado, ou seja, seu volume está relacionado a um certo estágio de conhecimento, teoria ou modelo cosmológico - em um sentido puramente linguístico (independentemente de seu status de objeto) ou em um sentido de objeto.

O Universo foi interpretado, por exemplo, como "o maior conjunto de eventos aos quais nossas leis físicas podem ser aplicadas, extrapoladas de uma forma ou de outra" ou "podem ser consideradas fisicamente relacionadas a nós" (G. Bondy).

O desenvolvimento dessa abordagem foi o conceito segundo o qual o Universo em cosmologia é “tudo o que existe” não em algum sentido absoluto, mas apenas do ponto de vista de uma dada teoria cosmológica, ou seja, um sistema físico da maior escala e ordem, cuja existência decorre de um certo sistema de conhecimento físico.

Esta é uma fronteira relativa e transitória do megamundo conhecido, determinado pelas possibilidades de extrapolação do sistema de conhecimento físico. Sob o Universo como um todo, nem em todos os casos se entende o mesmo "original". Ao contrário, diferentes teorias podem ter como objeto diferentes originais, ou seja, sistemas físicos de ordem e escala diferentes da hierarquia estrutural. Mas todas as pretensões de representar a totalidade do mundo abrangente no sentido absoluto permanecem infundadas.

Ao interpretar o Universo em cosmologia, uma distinção deve ser feita entre potencialmente e realmente existente. O que hoje é considerado inexistente, amanhã poderá entrar no campo da investigação científica, passará a existir (do ponto de vista da física) e será incluído na nossa compreensão do Universo. Assim, se a teoria do Universo em expansão descreveu essencialmente nossa Metagalaxia, então a teoria mais popular do Universo inflacionário (“inflador”) na cosmologia moderna introduz o conceito de um conjunto de “outros universos” (ou, em termos de linguagem empírica , objetos extra-metagalácticos) com propriedades qualitativamente diferentes.

A teoria inflacionária reconhece assim uma violação megascópica do princípio da uniformidade do Universo e introduz o princípio da diversidade infinita do Universo que lhe é adicional em termos de significado.

A totalidade desses universos que I.S. Shklovsky propôs chamar de “Metauniverso”. A cosmologia inflacionária de forma específica revive, portanto, a ideia da infinidade do Universo (Metauniverso) como sua infinita diversidade. Objetos como a Metagaláxia são frequentemente chamados de "miniversos" na cosmologia inflacionária.

Miniversos surgem por flutuações espontâneas do vácuo físico. Segue-se deste ponto de vista que o momento inicial da expansão do nosso Universo, a Metagaláxia, não deve necessariamente ser considerado o início absoluto de tudo.

Este é apenas o momento inicial de evolução e auto-organização de um dos sistemas espaciais. Em algumas versões da cosmologia quântica, o conceito de universo está intimamente ligado à existência de um observador (o "princípio da participação"). “Gerando, em algum estágio limitado de sua existência, observadores-participantes, o Universo, por sua vez, não adquire através de suas observações aquela tangibilidade que chamamos de realidade? Não é este o mecanismo da existência? (A. J. Wheeler).

O significado do conceito de Universo neste caso também é determinado por uma teoria baseada na distinção entre a existência potencial e real do Universo como um todo à luz do princípio quântico.

3. O Universo em astronomia (Universo observável ou astronômico) é uma região do mundo coberta por observações e agora parcialmente por experimentos espaciais, ou seja,

"tudo o que existe" do ponto de vista dos meios observacionais e métodos de pesquisa disponíveis em astronomia. O universo astronômico é uma hierarquia de sistemas cósmicos de escala e ordem de complexidade crescentes, que foram sucessivamente descobertos e estudados pela ciência. Estes são o Sistema Solar, nosso sistema estelar, a Galáxia (cuja existência foi provada por W. Herschel no século 18), a Metagalaxia descoberta por E. Hubble na década de 1920.

Atualmente, os objetos do Universo estão disponíveis para observação, distantes de nós a uma distância de aprox. 9-12 bilhões de anos-luz.

Ao longo da história da astronomia até o 2º semestre.

O conceito de um universo em expansão.

século 20 no Universo astronômico, os mesmos tipos de corpos celestes eram conhecidos: planetas, estrelas, gás e poeira. A astronomia moderna descobriu tipos fundamentalmente novos e até então desconhecidos de corpos celestes, incl.

objetos superdensos nos núcleos de galáxias (talvez representando buracos negros). Muitos estados de corpos celestes no Universo astronômico acabaram sendo nitidamente não estacionários, instáveis, ou seja, localizados em pontos de bifurcação. Supõe-se que a grande maioria (até 90-95%) da matéria do Universo astronômico está concentrada em formas invisíveis, mas não observáveis ​​(“massa oculta”).

Literatura:

1. Fridman A. A.

Favorito funciona. M., 1965;

2. Infinito e o Universo. M., 1970;

3. Universo, astronomia, filosofia. M, 1988;

4. A astronomia e a imagem moderna do mundo.

5. Bondy H. Cosmologia. Cambr., 1952;

6. Muniz M. Espaço, Tempo e Criação. NY, 1965.

V.V. Kazyutinsky

O aumento na taxa de expansão do universo não é tão chocante - já se fala nisso há algum tempo. Novas estimativas reduzem a possibilidade de que isso seja apenas algum tipo de coincidência para 1 em 5.000. Em outras palavras, o mundo precisa de ideias novas e inteligentes para explicá-lo.

Após seis anos de medições, com base em dados do telescópio Hubble, os astrônomos calcularam a taxa de expansão do universo com um erro de apenas 2,3%. Sabemos que o espaço está se expandindo. O que o empurra, seja o que for, é determinado por um número - a constante de Hubble, calculada em quilômetros por megaparsec. Naturalmente, as ferramentas usadas para determinar esse número levam a respostas ligeiramente diferentes. A maioria acredita que o universo está a uma velocidade de 70 (km/s)/Mpc. Mas uma ferramenta produziu um resultado diferente.

Depois de analisar o CMB - um eco de luz ainda perfurando o espaço 13,8 bilhões de anos depois - o observatório espacial Planck chegou a um número próximo a 67,8 (km/s)/Mpc. A diferença não parece grande, mas fez os astrônomos pararem e pensarem.

"A comunidade está realmente lutando para entender o significado dessa discrepância", disse Adam Riess, pesquisador-chefe do estudo mais recente, do Space Telescope Science Institute e da Johns Hopkins University.

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Variações de épocas individuais de fotometria Cefeida que sofreram correção de fase antes da época de intensidade média / Adam G. Riess/The Astrophysical Journal

O prêmio Nobel Brian Schmidt e Nicholas B. Sunzeff chegaram à conclusão nos anos 90 que a expansão do universo não está desacelerando - pelo contrário, está acelerando. Os resultados do Hubble e do Planck apenas confirmam que o universo se expandiu mais lentamente no passado. No entanto, físicos e astrônomos não gostam de brincar com "probabilidades". Eles estão procurando ainda mais maneiras de descobrir esse número, na esperança de obter uma única resposta ou descobrir algo que os iludiu antes.

A equipe de Riesse usou o Hubble para coletar dados sobre Cefeidas, ou estrelas variáveis. Acredita-se que a luz das estrelas cefeidas seja confiável o suficiente para determinar a distância de objetos distantes. Para esclarecer a relação entre brilho aparente e distância, os cientistas estudaram primeiro as Cefeidas na Via Láctea. Os dados foram baseados em um pequeno número de estrelas variáveis ​​a apenas 300 a 1600 anos-luz da Terra.

Hoje, os cientistas decidiram que podem melhorar os resultados - e decidiram usar o Hubble da melhor maneira possível para coletar informações sobre cefeidas a distâncias de seis mil a 12 mil anos-luz de nós. Para medir com precisão a distância, eles observaram as mudanças de posição das estrelas à medida que a Terra se movia ao redor do Sol. Eles estudaram a posição de cada estrela mil vezes por minuto a cada seis meses durante quatro anos.

“Você mede a distância entre duas estrelas não apenas em um ponto da câmera, mas repetidamente, milhares de vezes, eliminando erros nos cálculos”, diz Riess.

De posse de novos dados sobre as Cefeidas, os cientistas chegaram a um resultado próximo a 73,45 ± 1,66 (km/s) Mpc, essas estrelas em galáxias distantes, com erro recorde de 2,3%. Riess planeja coletar dados sobre outras 50 cefeidas e melhorar a precisão dos cálculos.

Este novo estudo reduz muito a probabilidade de que a diferença nas medições da idade do universo seja uma coincidência. Algo está definitivamente acontecendo. Talvez seja uma misteriosa energia escura? Ou talvez seja hora de mudar a compreensão estabelecida da forma do universo? Isso pode ser radiação escura?

Seja o que for, a física terá que inventar novas - loucas e contraditórias - teorias em busca de uma resposta.