Minecraft este unul dintre cele mai populare jocuri pe calculator astăzi. Dacă traduceți literal cuvântul, numele jocului înseamnă „ambarcațiune minieră”. Minecraft este un joc indie al cărui gen este definit ca un „sandbox”, care conține elemente de supraviețuire și o lume deschisă. Dacă vorbim despre stilul jocului, atunci acesta constă în întregime din așa-numitele blocuri, care includ mobs, teren, obiecte și, în final, jucătorul însuși. Pentru texturare, jocul folosește un tip special de textură de joasă rezoluție, în termeni informatici, rezoluția este de 16 * 16 texels.

Jocul pe computer Minecraft a fost dezvoltat de programatorul suedez Markus Persson, mai cunoscut sub pseudonimul Notch. Jocul a fost conceput inițial ca o clonă a jocului Infiniminer, totuși, Mr. Person și-a exprimat dorința de a face jocul similar cu Dwarf Fortress. Jocul Minecraft a fost scris pentru platforma Java folosind biblioteca LWJGL.

Dezvoltarea Minecraft a durat aproximativ o săptămână, abia după aceea crearea sa a fost anunțată pentru prima dată pe forumuri precum TIGSource. Pe acest forum, tema creării unui joc Minecraft a făcut furori în rândul utilizatorilor, după care a fost creat un forum special, care a fost dedicat în întregime jocului Minecraft.

Din datele furnizate de analiștii revistei „Lider de piață”, putem spune următoarele:
1. Cel mai popular „Minecraft” de pe Internet se află în următoarele stări:
-, în Yandex intră în „Minecraft” de 100,09 ori la 1000 de oameni;

Când începi jocul pentru prima dată, personajul tău se găsește într-o lume care este în multe privințe similară cu cea reală: în jurul unor peluze verzi care lasă loc pădurilor, munților și deșerturilor. Prin toate acestea curg râuri care se varsă în mări și oceane mari. Cu toate acestea, există creaturi destul de neobișnuite în această lume, puteți găsi materiale ciudate, dar în rest este destul de obișnuit. Iar jucătorii cred că el este singurul. Aceasta este o greșeală destul de gravă, pentru că în realitate ei pierd foarte mult. Într-adevăr, în Minecraft există departe de o lume. Mai sunt două paralele la care poți ajunge folosind portaluri. De asemenea, sunt adăugate locații suplimentare folosind mod-uri. În acest articol, vei învăța în „Minecraft” într-o lume diferită de cea inițială. La urma urmei, portalurile sunt singura modalitate de a vă deplasa între lumi, așa că trebuie să învățați cum să le creați.

Portal către Nether

Prima lume suplimentară pe care o veți putea vizita este Nether, la care majoritatea jucătorilor o numesc pur și simplu „Minecraft” la lumea Iadului? Rețeta succesului este foarte simplă, dar s-ar putea să aveți unele probleme în obținerea materialelor. Faptul este că portalul trebuie să fie compus din obsidian, care nu este generat în lume la creare. Și nu o poți crea. Atunci cum să-l obții?

Aici trebuie să știi un truc. Trebuie să vă asigurați că apa curgătoare ajunge pe sursa de lavă, altfel veți ajunge cu pavaj obișnuit în loc de obsidian. Pentru a crea un portal, veți avea nevoie de paisprezece blocuri de obsidian, iar dacă le aveți deja, puteți începe să construiți portalul în sine. Trecerea în el ar trebui să fie două câte trei blocuri, adică în final vei obține un dreptunghi cu un spațiu gol în centru. Pentru a-l umple, veți avea nevoie de o brichetă, care este realizată din silex și un lingou de fier. Trebuie să activați bricheta de lângă portal, apoi golul din interiorul acestuia va fi acoperit cu un strat violet, prin care puteți intra deja în Iad. Cu toate acestea, aceasta nu este singura opțiune disponibilă pentru dvs. Învață cum să faci un portal în Minecraft către lumea End.

Portal spre Sfârșit

A doua lume care există în versiunea originală a jocului este Sfârșitul. Dacă te gândești cum să faci un portal în Minecraft către lumea End, atunci ar trebui să te gândești de două ori. Faptul este că călătoria va fi într-un singur sens: dezvoltatorii au adăugat această lume, astfel încât jucătorii care s-au săturat să joace să nu abandoneze procesul, ci să îl finalizeze teleportându-se în ultima lume și ucigând șeful principal - dragonul. Nu trebuie să construiți acest portal - trebuie doar să-l activați. Pentru a face acest lucru, va trebui să ucizi Endermans și Blazes în Lumea Inferioară pentru a combina ochi și pulbere, din care vor fi obținute chiar elementele pe care ar trebui să le introduci în găurile de pe portal. Îl puteți găsi în temnițe - acestea sunt structuri naturale și veți activa portalul imediat când introduceți pietrele primite.

Portal către paradis

Cea mai populară lume adăugată de mod este Paradise. Un portal către acesta este creat în același mod ca și spre Iad, doar că în loc de obsidian va trebui să găsiți piatră strălucitoare - un material care poate fi extras doar în Lumea Inferioară. După ce ați creat același arc, va trebui să turnați apă în el. Va apărea un văl albastru, prin care va trebui să treci pentru a te regăsi într-o lume nouă.

Alte lumi

De asemenea, puteți face un portal către lumea Herobrine în Minecraft - acesta este doar unul dintre multele exemple. Toate sunt neoficiale și sunt adăugate jocului prin modificări. Dar poți alege ce îți place cel mai mult, să descarci, să instalezi și să începi să călătorești prin locații necunoscute. Adaugă un portal către lumea Endermen și multe alte lumi interesante și fascinante la Minecraft!

Dacă, din curiozitate, luăm o carte de referință sau un manual de știință populară, cu siguranță ne vom împiedica de una dintre versiunile teoriei originii Universului - așa-numita teorie „big bang”. Pe scurt, această teorie poate fi formulată după cum urmează: inițial, toată materia a fost comprimată într-un „punct”, care avea o temperatură neobișnuit de ridicată, iar apoi acest „punct” a explodat cu o forță extraordinară. Ca urmare a exploziei, atomi, substanțe, planete, stele, galaxii și, în cele din urmă, viața s-au format treptat dintr-un nor super fierbinte de particule subatomice care se extinde treptat în toate direcțiile.

În același timp, expansiunea Universului continuă și nu se știe cât va continua: poate cândva va ajunge la granițele sale.

Concluziile cosmologiei se bazează atât pe legile fizicii, cât și pe datele astronomiei observaționale. Ca orice știință, cosmologia în structura ei, pe lângă nivelurile empirice și teoretice, are și nivelul premiselor filosofice, fundamentelor filozofice.

Astfel, cosmologia modernă se bazează pe presupunerea că legile naturii, stabilite pe baza studierii unei părți foarte limitate a Universului, cel mai adesea pe baza unor experimente pe planeta Pământ, pot fi extrapolate la arii mult mai mari, în cele din urmă către întregul Univers.

Această presupunere despre stabilitatea legilor naturii în spațiu și timp aparține nivelului fundamentelor filozofice ale cosmologiei moderne.

Apariția cosmologiei moderne este asociată cu crearea unei teorii relativiste a gravitației - teoria generală a relativității de Einstein (1916).

Din ecuațiile lui Einstein ale teoriei generale a relativității urmează curbura spațiului-timp și relația curburii cu densitatea masei (energiei).

Aplicând teoria generală a relativității universului în ansamblu, Einstein a descoperit că nu există o astfel de soluție de ecuații, care să corespundă unui univers care nu se modifică în timp.

Cu toate acestea, Einstein și-a imaginat universul ca fiind staționar. Prin urmare, a introdus un termen suplimentar în ecuațiile obținute, care asigură staționaritatea Universului.

La începutul anilor 1920, matematicianul sovietic A.A. Fridman a fost primul care a rezolvat ecuațiile teoriei generale a relativității pentru întregul Univers fără a impune condiții de staționaritate.

El a arătat că universul, plin cu materie gravitativă, trebuie să se extindă sau să se contracte.

Ecuațiile obținute de Friedman formează baza cosmologiei moderne.

În 1929, astronomul american E. Hubble a publicat un articol „Relația dintre distanță și viteza radială a nebuloaselor extragalactice”, în care concluziona: „Galaxiile îndepărtate se îndepărtează de noi cu o viteză proporțională cu distanța față de noi.

Această concluzie a fost obținută de Hubble pe baza stabilirii empirice a unui anumit efect fizic - redshift, i.e.

o creștere a lungimilor de undă ale liniilor din spectrul sursei (deplasarea liniilor către partea roșie a spectrului) în comparație cu liniile spectrelor de referință datorită efectului Doppler în spectrele galaxiilor.

Descoperirea lui Hubble a efectului de deplasare spre roșu, recesiunea galaxiilor, stă la baza conceptului de univers în expansiune.

Conform conceptelor cosmologice moderne, Universul se extinde, dar nu există un centru de expansiune: din orice punct al Universului, modelul de expansiune va fi același, și anume, toate galaxiile vor avea o deplasare spre roșu proporțională cu distanța lor.

Spațiul în sine pare a fi umflat.

Dacă desenați galaxii pe un balon și începeți să-l umflați, atunci distanțele dintre ele vor crește și, cu cât mai repede, cu atât sunt mai departe una de cealaltă. Singura diferență este că galaxiile desenate pe minge cresc în dimensiune, în timp ce sistemele reale de stele din tot Universul își păstrează volumul datorită forțelor gravitației.

Una dintre cele mai mari probleme cu care se confruntă susținătorii teoriei „big-bang-ului” este tocmai aceea că niciunul dintre scenariile pe care le propun pentru apariția universului nu poate fi descris matematic sau fizic.

Conform teoriilor de bază ale „big-bang-ului”, starea inițială a universului era un punct infinit de mic, cu o densitate infinit de mare și o temperatură infinit de ridicată. Cu toate acestea, o astfel de stare depășește limitele logicii matematice și nu poate fi descrisă formal. Deci, în realitate, nu se poate spune nimic cert despre starea inițială a Universului, iar calculele de aici eșuează. Prin urmare, acest stat a primit numele de „fenomen” în rândul oamenilor de știință.

Întrucât această barieră nu a fost încă depășită, în publicațiile de divulgare științifică pentru publicul larg, subiectul „fenomenului” este de obicei omis cu totul, iar în publicațiile și publicațiile științifice de specialitate ai căror autori încearcă să facă față cumva acestei probleme matematice, despre „fenomenul” este vorbit ca fiind inacceptabil din punct de vedere științific, indică Stephen Hawking, profesor de matematică la Universitatea din Cambridge, și J.F.R. Ellis, profesor de matematică la Universitatea din Cape Town, în cartea lor „The Long Scale of Space-Time Structure” : „Rezultatele noastre susțin conceptul că universul a început cu un număr finit de ani în urmă.

Totuși, punctul de plecare al teoriei originii universului – așa-numitul „fenomen” – este dincolo de legile cunoscute ale fizicii.

Cum a fost descoperită expansiunea universului?

Apoi trebuie să admitem că pentru a justifica „fenomenul”, această piatră de temelie a teoriei „big-bang-ului”, este necesar să admitem posibilitatea utilizării unor metode de cercetare care depășesc sfera fizicii moderne.

Un „fenomen”, ca orice alt punct de plecare al „începutului universului”, implicând ceva ce nu poate fi descris pe categorii științifice, rămâne o întrebare deschisă.

Cu toate acestea, apare următoarea întrebare: de unde a venit „fenomenul” în sine, cum s-a format? La urma urmei, problema „fenomenului” este doar o parte dintr-o problemă mult mai mare, problema însăși sursei stării inițiale a Universului. Cu alte cuvinte, dacă Universul a fost inițial comprimat într-un punct, atunci ce l-a adus în această stare? Și chiar dacă abandonăm „fenomenul” care provoacă dificultăți teoretice, rămâne încă întrebarea: cum s-a format Universul?

În încercarea de a ocoli această dificultate, unii oameni de știință propun așa-numita teorie a „universului pulsatoriu”.

În opinia lor, Universul este infinit, iar și iar, fie micșorându-se până la un punct, fie extinzându-se la anumite limite. Un astfel de univers nu are nici început, nici sfârșit, există doar un ciclu de expansiune și un ciclu de contracție. În același timp, autorii ipotezei susțin că Universul a existat întotdeauna, eliminând astfel complet problema „începutului lumii”.

Dar adevărul este că nimeni nu a prezentat încă o explicație satisfăcătoare a mecanismului pulsației.

De ce pulsează Universul? Care sunt motivele? Fizicianul Steven Weinberg în cartea sa „Primele trei minute” indică faptul că, cu fiecare pulsație următoare din Univers, raportul dintre numărul de fotoni și numărul de nucleoni trebuie să crească inevitabil, ceea ce duce la dispariția noilor pulsații.

Weinberg ajunge la concluzia că în acest fel numărul de cicluri de pulsații ale Universului este finit, ceea ce înseamnă că la un moment dat trebuie să se oprească. Prin urmare, „Universul pulsatoriu” are un sfârșit și, prin urmare, are un început.

În 2011, Premiul Nobel pentru Fizică a fost acordat participantului la proiectul Supernova Cosmology Saul Perlmutter de la Laboratorul Național Lawrence Berkeley, precum și membrilor grupului de cercetare High-z Supernova Brian P.

Schmidt de la Universitatea Națională Australiană și Adam G. Riess de la Universitatea Johns Hopkins.

Trei oameni de știință au împărțit premiul pentru că au descoperit că expansiunea universului se accelerează prin observarea unor supernove îndepărtate. Au studiat un tip special de supernove de tip Ia.

Acestea sunt stele compacte vechi explodate mai grele decât Soarele, dar de dimensiunea Pământului. O astfel de supernova poate emite la fel de multă lumină ca o întreagă galaxie de stele. Două echipe de cercetători au reușit să detecteze peste 50 de supernove îndepărtate Ia, a căror lumină s-a dovedit a fi mai slabă decât se aștepta.

Aceasta a fost dovada că expansiunea universului se accelerează. Studiul a dat în repetate rânduri de mistere și probleme complexe, totuși, în cele din urmă, ambele echipe de oameni de știință au ajuns la aceleași concluzii cu privire la accelerarea expansiunii universului.

Această descoperire este cu adevărat uimitoare.

Știm deja că după Big Bang, acum aproximativ 14 miliarde de ani, universul a început să se extindă. Cu toate acestea, descoperirea că această expansiune se accelerează i-a uimit pe descoperitorii înșiși.

Motivul accelerării misterioase este atribuit energiei întunecate ipotetice, care se estimează că reprezintă aproximativ trei sferturi din univers, dar rămâne încă cel mai mare mister al fizicii moderne.

Astronomie

Astronomie->Univers în expansiune->

Testare online

material din cartea lui Stephen Hawking și Leonard Mlodinov „Cea mai scurtă istorie a timpului”

efectul Doppler

În anii 1920, când astronomii au început să studieze spectrele stelelor din alte galaxii, s-a descoperit ceva foarte interesant: s-au dovedit a fi aceleași seturi caracteristice de culori lipsă ca și stelele din propria noastră galaxie, dar toate au fost deplasate către capătul roșu al spectrului, și în aceeași proporție.

Pentru fizicieni, schimbarea culorii sau a frecvenței este cunoscută ca efect Doppler.

Cu toții suntem familiarizați cu modul în care acest fenomen afectează sunetul. Ascultă sunetul unei mașini care trece.

Univers în expansiune

Când se apropie, sunetul motorului sau al claxonului său pare mai ridicat, iar când mașina a trecut deja și a început să se îndepărteze, sunetul scade. O mașină de poliție care se deplasează spre noi cu o viteză de o sută de kilometri pe oră dezvoltă aproximativ o zecime din viteza sunetului. Sunetul sirenei sale este un val, alternând creste și jgheaburi. Amintiți-vă că distanța dintre cele mai apropiate creste (sau jgheaburi) se numește lungime de undă. Cu cât lungimea de undă este mai mică, cu atât mai multe vibrații ajung la urechea noastră în fiecare secundă și cu atât tonul sau frecvența sunetului este mai mare.

Efectul Doppler este cauzat de faptul că mașina care se apropie, emițând fiecare creastă următoare a unei unde sonore, va fi mai aproape de noi și, ca urmare, distanțele dintre creste vor fi mai mici decât dacă mașina ar sta pe loc.

Aceasta înseamnă că lungimile de undă ale undelor care vin la noi devin mai scurte, iar frecvența lor devine mai mare. În schimb, dacă mașina se îndepărtează, lungimea valurilor pe care le prindem devine mai mare și frecvența lor devine mai mică. Și cu cât mașina se mișcă mai repede, cu atât efectul Doppler se manifestă mai puternic, ceea ce îi permite să fie folosit pentru a măsura viteza.

Când sursa care emite unde se deplasează spre observator, lungimea de undă scade.

Dimpotrivă, atunci când sursa este îndepărtată, aceasta crește. Acesta se numește efect Doppler.

Lumina și undele radio se comportă în mod similar. Poliția folosește efectul Doppler pentru a determina viteza vehiculelor prin măsurarea lungimii de undă a semnalului radio reflectat de acestea.

Lumina este o vibrație sau undă a câmpului electromagnetic. Lungimea de undă a luminii vizibile este extrem de mică - de la patruzeci la optzeci de milioane de metru. Ochiul uman percepe undele luminoase de diferite lungimi de undă ca culori diferite, cele mai lungi lungimi de undă corespunzând capătului roșu al spectrului, iar cele mai scurte - legate de capătul albastru.

Acum imaginați-vă o sursă de lumină la o distanță constantă de noi, cum ar fi o stea, care emite unde luminoase de o anumită lungime de undă. Lungimea undelor înregistrate va fi aceeași cu cea a celor emise. Dar să presupunem acum că sursa de lumină a început să se îndepărteze de noi. Ca și în cazul sunetului, aceasta va crește lungimea de undă a luminii, ceea ce înseamnă că spectrul se va deplasa spre capătul roșu.

Expansiunea universului

După ce a demonstrat existența altor galaxii, Hubble s-a angajat în anii următori să determine distanța până la acestea și să le observe spectrele.

La acea vreme, mulți au presupus că galaxiile se mișcau aleatoriu și se așteptau ca numărul de spectre deplasate în albastru să fie aproximativ același cu numărul celor cu deplasare spre roșu. Prin urmare, a fost o surpriză completă să descoperi că spectrele majorității galaxiilor arată o deplasare către roșu - aproape toate sistemele stelare se îndepărtează de noi!

Și mai surprinzător a fost faptul descoperit de Hubble și publicat în 1929: magnitudinea deplasării către roșu a galaxiilor nu este întâmplătoare, ci direct proporțională cu distanța lor față de noi. Cu alte cuvinte, cu cât o galaxie este mai departe de noi, cu atât se retrage mai repede! De aici rezultă că Universul nu poate fi static, neschimbat ca mărime, așa cum se credea anterior.

De fapt, se extinde: distanța dintre galaxii este în continuă creștere.

Conștientizarea că universul se extinde a făcut o adevărată revoluție în minți, una dintre cele mai mari din secolul al XX-lea. Când te uiți în urmă, poate părea surprinzător că nimeni nu s-a gândit la asta înainte. Newton și alte minți mari trebuie să fi realizat că un univers static ar fi instabil. Chiar dacă la un moment dat ar fi staționar, atracția reciprocă a stelelor și galaxiilor ar duce rapid la comprimarea acesteia.

Chiar dacă universul s-ar extinde relativ lent, gravitația ar pune capăt expansiunii sale și ar face-o să se contracte. Cu toate acestea, dacă rata de expansiune a universului este mai mare decât un punct critic, gravitația nu o va putea opri niciodată și universul va continua să se extindă pentru totdeauna.

Aici puteți vedea o asemănare îndepărtată cu o rachetă care se ridică de la suprafața Pământului.

La o viteză relativ mică, gravitația va opri în cele din urmă racheta și va începe să cadă spre Pământ. Pe de altă parte, dacă viteza rachetei este mai mare decât cea critică (mai mult de 11,2 kilometri pe secundă), gravitația nu o poate ține și părăsește Pământul pentru totdeauna.

În 1965, doi fizicieni americani, Arno Penzias și Robert Wilson de la Bell Telephone Laboratories din New Jersey, depanau un receptor cu microunde foarte sensibil.

(Microundele sunt radiații cu o lungime de undă de aproximativ un centimetru.) Penzias și Wilson erau îngrijorați de faptul că receptorul capta mai mult zgomot decât se aștepta. Ei au găsit excremente de păsări pe antenă și au eliminat alte cauze potențiale de defecțiune, dar în curând au epuizat toate sursele posibile de interferență. Zgomotul a fost diferit prin faptul că a fost înregistrat non-stop pe tot parcursul anului, indiferent de rotația Pământului în jurul axei sale și de revoluția sa în jurul Soarelui. Deoarece mișcarea Pământului a trimis receptorul în diferite sectoare ale spațiului, Penzias și Wilson au ajuns la concluzia că zgomotul vine din afara sistemului solar și chiar din afara galaxiei.

Părea să vină în egală măsură din toate părțile cosmosului. Știm acum că oriunde este direcționat receptorul, acest zgomot rămâne constant, în afară de variațiile neglijabile. Așa că Penzias și Wilson au dat peste un exemplu izbitor că universul este același în toate direcțiile.

Care este originea acestui zgomot cosmic de fond? Cam în aceeași perioadă în care Penzias și Wilson investigau zgomotul misterios din receptor, doi fizicieni americani de la Universitatea Princeton, Bob Dick și Jim Peebles, au devenit și ei interesați de cuptorul cu microunde.

Ei au studiat presupunerea lui George (George) Gamow că, în primele etape de dezvoltare, Universul era foarte dens și încins alb. Dick și Peebles credeau că, dacă acest lucru este adevărat, atunci ar trebui să putem observa strălucirea universului timpuriu, deoarece lumina din regiuni foarte îndepărtate ale lumii noastre ajunge abia acum până la noi. Cu toate acestea, din cauza expansiunii Universului, această lumină trebuie să fie deplasată atât de puternic către capătul roșu al spectrului, încât se va transforma din radiație vizibilă în radiație cu microunde.

Dick și Peebles tocmai se pregăteau să caute această radiație când Penzias și Wilson, auzind despre munca lor, și-au dat seama că o găsiseră deja.

Pentru această descoperire, Penzias și Wilson au primit Premiul Nobel în 1978 (ceea ce pare oarecum nedrept pentru Dick și Peebles, ca să nu mai vorbim de Gamow).

La prima vedere, faptul că universul arată la fel în orice direcție sugerează că ocupăm un loc special în el. În special, ar putea părea că, deoarece toate galaxiile se îndepărtează de noi, atunci trebuie să fim în centrul universului.

Există, totuși, o altă explicație pentru acest fenomen: universul poate arăta la fel în toate direcțiile și din orice altă galaxie.

Toate galaxiile se îndepărtează unele de altele.

Acest lucru amintește de răspândirea petelor colorate pe suprafața unui balon umflat. Pe măsură ce dimensiunea mingii crește, distanțele dintre oricare două puncte cresc și ele, dar în acest caz, niciunul dintre pete nu poate fi considerat centrul de expansiune.

În plus, dacă raza balonului crește în mod constant, atunci cu cât petele de pe suprafața lui sunt mai îndepărtate, cu atât mai repede vor fi îndepărtate în timpul expansiunii. Să presupunem că raza balonului se dublează în fiecare secundă.

Apoi două puncte, separate inițial de o distanță de un centimetru, într-o secundă se vor afla deja la o distanță de doi centimetri una de alta (dacă sunt măsurate de-a lungul suprafeței balonului), astfel încât viteza lor relativă va fi de un centimetru pe secundă. .

Pe de altă parte, o pereche de pete care au fost separate de zece centimetri, la o secundă după începerea expansiunii, se vor depărta cu douăzeci de centimetri, astfel încât viteza lor relativă va fi de zece centimetri pe secundă. Viteza cu care oricare două galaxii se îndepărtează una de cealaltă este proporțională cu distanța dintre ele.

Astfel, deplasarea către roșu a unei galaxii ar trebui să fie direct proporțională cu distanța ei față de noi - aceasta este aceeași dependență pe care Hubble a descoperit-o mai târziu. Fizicianul și matematicianul rus Alexander Friedman în 1922 a reușit să propună un model de succes și să anticipeze rezultatele observațiilor lui Hubble, opera sa rămânând aproape necunoscută în Occident, până când în 1935 un model similar a fost propus de fizicianul american Howard Robertson și de matematicianul britanic. Arthur Walker, deja în urma descoperirii lui Hubble.expansiunea universului.

Pe măsură ce universul se extinde, galaxiile se îndepărtează unele de altele.

De-a lungul timpului, distanța dintre insulele stelare îndepărtate crește mai mult decât între galaxiile din apropiere, așa cum se întâmplă cu petele de pe un balon care se umflă.

Prin urmare, pentru un observator din orice galaxie, rata de îndepărtare a unei alte galaxii pare să fie cu atât mai mare, cu cât este mai departe.

Trei tipuri de expansiune a universului

Prima clasă de soluții (cea găsită de Friedman) presupune că expansiunea universului este suficient de lentă încât atracția dintre galaxii să o încetinească treptat și, în cele din urmă, să o oprească.

După aceea, galaxiile încep să convergă, iar Universul începe să se micșoreze. Potrivit celei de-a doua clase de soluții, universul se extinde atât de rapid încât gravitația va încetini doar puțin recesiunea galaxiilor, dar nu o va putea opri niciodată. În cele din urmă, există o a treia soluție, conform căreia universul se extinde într-un ritm atât de mare încât să evite colapsul. În timp, viteza de expansiune a galaxiilor devine din ce în ce mai mică, dar nu ajunge niciodată la zero.

O caracteristică uimitoare a primului model al lui Friedman este că în el Universul nu este infinit în spațiu, dar în același timp nu există granițe nicăieri în spațiu.

Gravitația este atât de puternică încât spațiul este încovoiat și se închide pe sine. Aceasta este oarecum similară cu suprafața Pământului, care este, de asemenea, finită, dar nu are granițe. Dacă te miști de-a lungul suprafeței Pământului într-o anumită direcție, nu vei da niciodată peste o barieră sau marginea de netrecut a lumii, dar în cele din urmă te vei întoarce de unde ai plecat.

În primul model al lui Friedman, spațiul este aranjat exact în același mod, dar în trei dimensiuni, și nu în două, ca în cazul suprafeței Pământului. Ideea că este posibil să ocolești universul și să te întorci la punctul de plecare este bună pentru science fiction, dar nu are valoare practică, deoarece, după cum se poate demonstra, universul se va micșora până la un punct înainte ca călătorul să revină la început. a călătoriei sale.

Universul este atât de mare încât trebuie să te miști mai repede decât lumina pentru a-ți termina călătoria de unde ai început, iar astfel de viteze sunt interzise (de teoria relativității). În cel de-al doilea model al lui Friedman, spațiul este și el curbat, dar într-un mod diferit.

Și numai în al treilea model geometria pe scară largă a Universului este plată (deși spațiul este curbat în vecinătatea corpurilor masive).

Care dintre modelele lui Friedman descrie universul nostru? Se va opri vreodată expansiunea Universului și va fi înlocuită de contracție sau Universul se va extinde pentru totdeauna?

S-a dovedit că a răspunde la această întrebare este mai dificil decât au crezut inițial oamenii de știință. Soluția sa depinde în principal de două lucruri - rata de expansiune observată în prezent a universului și densitatea medie curentă (cantitatea de materie pe unitatea de volum de spațiu).

Cu cât este mai mare rata de expansiune a curentului, cu atât este mai mare gravitația și, prin urmare, densitatea materiei, pentru a opri expansiunea. Dacă densitatea medie este peste o anumită valoare critică (determinată de rata de expansiune), atunci atracția gravitațională a materiei poate opri expansiunea universului și îl poate determina să se contracte. Acest comportament al Universului corespunde primului model Friedman.

Dacă densitatea medie este mai mică decât valoarea critică, atunci atracția gravitațională nu va opri expansiunea și Universul se va extinde pentru totdeauna - ca în al doilea model Friedmann. În cele din urmă, dacă densitatea medie a universului este exact egală cu valoarea critică, expansiunea universului va încetini pentru totdeauna, apropiindu-se de o stare statică, dar nu ajungând niciodată la ea.

Acest scenariu corespunde celui de-al treilea model Friedman.

Deci care model este corect? Putem determina rata actuală de expansiune a universului dacă măsurăm viteza cu care alte galaxii se îndepărtează de noi folosind efectul Doppler.

Acest lucru se poate face foarte precis. Cu toate acestea, distanțele până la galaxii nu sunt bine cunoscute, deoarece le putem măsura doar indirect. Prin urmare, știm doar că rata de expansiune a Universului este de la 5 la 10% pe miliard de ani. Și mai vagă este cunoștințele noastre despre densitatea medie actuală a universului. Astfel, dacă adunăm masele tuturor stelelor vizibile din galaxiile noastre și ale celorlalte, suma va fi mai mică de o sutime din ceea ce este necesar pentru a opri expansiunea Universului, chiar și la cea mai mică estimare a ratei de expansiune.

Dar asta nu este tot.

Galaxiile noastre și celelalte trebuie să conțină o cantitate mare de un fel de „materie întunecată” pe care nu o putem observa direct, dar a cărei existență o cunoaștem datorită influenței gravitaționale asupra orbitelor stelelor din galaxii. Poate că cele mai bune dovezi ale existenței materiei întunecate provin de la orbitele stelelor de la periferia galaxiilor spirale precum Calea Lactee.

Aceste stele se învârt în jurul galaxiilor lor prea repede pentru a fi ținute pe orbită numai de gravitația stelelor vizibile ale galaxiei. În plus, majoritatea galaxiilor fac parte din clustere și, în mod similar, putem deduce prezența materiei întunecate între galaxii din aceste clustere prin efectul său asupra mișcării galaxiilor.

De fapt, cantitatea de materie întunecată din Univers depășește cu mult cantitatea de materie obișnuită. Dacă luăm în considerare toată materia întunecată, obținem aproximativ o zecime din masa necesară pentru a opri expansiunea.

Cu toate acestea, este imposibil să excludem existența altor forme de materie, necunoscute încă de la noi, distribuite aproape uniform în tot Universul, care ar putea crește densitatea medie a acestuia.

De exemplu, există particule elementare numite neutrini care interacționează foarte slab cu materia și sunt extrem de greu de detectat.

În ultimii câțiva ani, diferite grupuri de cercetători au studiat cele mai mici ondulații din fundalul microundelor pe care le-au găsit Penzias și Wilson. Mărimea acestei ondulații poate servi ca un indicator al structurii la scară largă a universului. Personajul ei pare să indice că universul este încă plat (ca în cel de-al treilea model al lui Friedman)!

Dar, din moment ce cantitatea totală de materie obișnuită și întunecată nu este suficientă pentru aceasta, fizicienii au postulat existența unei alte substanțe, încă nedescoperite, - energia întunecată.

Și parcă ar complica și mai mult problema, observațiile recente au arătat asta expansiunea universului nu încetinește, ci se accelerează.

Contrar tuturor modelelor lui Friedman! Acest lucru este foarte ciudat, deoarece prezența materiei în spațiu - densitate mare sau scăzută - nu poate decât să încetinească expansiunea. La urma urmei, gravitația acționează întotdeauna ca o forță de atracție. Accelerarea expansiunii cosmologice este ca o bombă care colectează mai degrabă decât disipează energia după explozie.

Ce forță este responsabilă pentru expansiunea accelerată a cosmosului? Nimeni nu are un răspuns de încredere la această întrebare. Cu toate acestea, este posibil ca Einstein să fi avut dreptate până la urmă când a introdus constanta cosmologică (și efectul antigravitațional corespunzător) în ecuațiile sale.

greșeala lui Einstein

Expansiunea universului ar fi putut fi prezisă în orice moment în secolul al XIX-lea sau al XVIII-lea, și chiar la sfârșitul secolului al XVII-lea.

Cu toate acestea, credința într-un univers static a fost atât de puternică încât amăgirea a dominat mințile până la începutul secolului al XX-lea. Chiar și Einstein era atât de sigur de natura statică a universului, încât în ​​1915 a făcut o corecție specială teoriei generale a relativității adăugând artificial la ecuații un termen special, numit constantă cosmologică, care asigura natura statică a universului. .

Constanta cosmologică s-a manifestat ca acțiunea unei noi forțe - „antigravitația”, care, spre deosebire de alte forțe, nu avea o sursă definită, ci era pur și simplu o proprietate inerentă inerentă în însăși țesutul spațiu-timp.

Sub influența acestei forțe, spațiu-timp a arătat o tendință înnăscută de a se extinde. Alegând valoarea constantei cosmologice, Einstein ar putea varia puterea acestei tendințe. Cu ajutorul lui, el a reușit să echilibreze exact atracția reciprocă a întregii materii existente și să obțină ca rezultat un univers static.

Einstein a respins mai târziu ideea unei constante cosmologice drept „cea mai mare greșeală a sa”.

După cum vom vedea în curând, există motive astăzi să credem că Einstein ar fi putut, până la urmă, să fi avut dreptate introducând constanta cosmologică. Dar ceea ce trebuie să-l fi supărat mai mult pe Einstein a fost că a lăsat credința sa într-un univers staționar să depășească concluzia că universul trebuie să se extindă, prezisă de propria sa teorie. Se pare că doar o persoană a văzut această consecință a teoriei generale a relativității și a luat-o în serios. În timp ce Einstein și alți fizicieni căutau modalități de a evita ca universul să fie non-static, fizicianul și matematicianul rus Alexander Friedman, dimpotrivă, a insistat că universul se extinde.

Friedman a făcut două presupuneri foarte simple despre univers: că arată la fel indiferent de unde ne uităm și că această presupunere este adevărată indiferent de unde privim.

Pe baza acestor două idei și rezolvând ecuațiile relativității generale, el a demonstrat că universul nu poate fi static. Astfel, în 1922, cu câțiva ani înainte de descoperirea lui Edwin Hubble, Friedman a prezis cu exactitate expansiunea universului!

Cu secole în urmă, biserica creștină ar fi recunoscut-o ca eretică, deoarece doctrina bisericească postula că noi ocupăm un loc special în centrul universului.

Dar astăzi acceptăm presupunerea lui Friedman din motiv aproape opus, un fel de modestie: ne-ar fi cu totul surprinzător dacă universul ar arăta la fel în toate direcțiile doar pentru noi, dar nu și pentru alți observatori din univers!

UNIVERS(din limba greacă „oecumene” – pământ locuit, locuit) – „tot ce există”, „lumea cuprinzătoare”, „totalitatea tuturor lucrurilor”; sensul acestor termeni este ambiguu și este determinat de contextul conceptual.

Există cel puțin trei niveluri ale conceptului de „Univers”.

1. Universul ca idee filosofică are o semnificație apropiată de conceptul de „universum”, sau „lume”: „lume materială”, „ființă creată” etc. Joacă un rol important în filosofia europeană. Imaginile Universului în ontologiile filozofice au fost incluse în fundamentele filozofice ale cercetării științifice ale Universului.

2. Universul în cosmologia fizică, sau Universul ca întreg, este un obiect al extrapolărilor cosmologice.

În sensul tradițional - un sistem fizic cuprinzător, nelimitat și fundamental unic („Universul este publicat într-un singur exemplar” - A. Poincaré); lumea materială, considerată din punct de vedere fizic și astronomic (A.L. Zelmanov). Diferite teorii și modele ale Universului sunt considerate din acest punct de vedere ca neechivalente între ele ale aceluiași original.

O astfel de înțelegere a Universului în ansamblu a fost justificată în diferite moduri: 1) prin referire la „prezumția de extrapolare”: cosmologia pretinde tocmai să reprezinte întregul cuprinzător al lumii în sistemul de cunoaștere cu mijloacele sale conceptuale, și până când este invers. dovedite, aceste afirmații ar trebui acceptate în totalitate; 2) logic - Universul este definit ca un întreg cuprinzător al lumii, iar alte Universuri nu pot exista prin definiție etc. Cosmologia clasică, newtoniană, a creat o imagine a Universului, infinită în spațiu și timp, iar infinitul era considerat o proprietate atributivă a Universului.

Este în general acceptat că Universul infinit omogen al lui Newton a „distrus” cosmosul antic. Cu toate acestea, imaginile științifice și filozofice ale Universului continuă să coexiste în cultură, îmbogățindu-se reciproc.

Universul newtonian a distrus imaginea cosmosului antic doar în sensul că l-a separat pe om de Univers și chiar i s-a opus.

În cosmologia non-clasică, relativistă, teoria Universului a fost construită pentru prima dată.

Proprietățile sale s-au dovedit a fi complet diferite de ale lui Newton. Conform teoriei Universului în expansiune dezvoltată de Friedman, Universul ca întreg poate fi atât finit, cât și infinit în spațiu, dar în timp este, în orice caz, finit, adică.

a avut un început. A.A. Fridman credea că lumea, sau Universul ca obiect al cosmologiei, „este infinit mai îngust și mai mic decât universul-lume al filosofului”. Dimpotrivă, marea majoritate a cosmologilor, pe baza principiului uniformității, au identificat modele ale Universului în expansiune cu Metagalaxia noastră. Momentul inițial al expansiunii Metagalaxiei a fost considerat drept „începutul absolut al tuturor”, din punct de vedere creaționist – ca „creația lumii”. Unii cosmologi relativiști, considerând principiul uniformității ca o simplificare insuficient fundamentată, au considerat Universul ca un sistem fizic cuprinzător de o scară mai mare decât Metagalaxia, iar Metagalaxia doar ca o parte limitată a Universului.

Cosmologia relativistă a schimbat radical imaginea Universului în imaginea științifică a lumii.

În termeni ideologici, ea a revenit la imaginea cosmosului antic în sensul că a conectat din nou omul și Universul (în evoluție). Următorul pas în această direcție a fost principiul antropic în cosmologie.

Abordarea modernă a interpretării Universului ca întreg se bazează, în primul rând, pe distincția dintre ideea filozofică a lumii și Universul ca obiect al cosmologiei; în al doilea rând, acest concept este relativizat, adică. sfera sa de aplicare este legată de un anumit nivel de cunoaștere, teorie sau model cosmologic - în sens pur lingvistic (indiferent de statutul lor de obiect) sau în sens obiect.

Universul a fost interpretat, de exemplu, ca „cel mai mare set de evenimente la care se pot aplica legile noastre fizice, extrapolate într-un fel sau altul” sau „ar putea fi considerate conectate fizic cu noi” (G. Bondy).

Dezvoltarea acestei abordări a fost conceptul conform căruia Universul în cosmologie este „tot ce există” nu într-un sens absolut, ci numai din punctul de vedere al unei teorii cosmologice date, adică. un sistem fizic de cea mai mare scară și ordine, a cărui existență decurge dintr-un anumit sistem de cunoaștere fizică.

Aceasta este o graniță relativă și trecătoare a mega-lumii cunoscute, determinată de posibilitățile de extrapolare ale sistemului de cunoaștere fizică. Sub Universul ca întreg, nu în toate cazurile se înțelege același „original”. Dimpotrivă, diferite teorii pot avea ca obiect originale diferite, adică. sisteme fizice de ordine și scară diferită a ierarhiei structurale. Dar toate pretențiile de a reprezenta întregul atotcuprinzător al lumii în sens absolut rămân nefondate.

Atunci când interpretăm Universul în cosmologie, trebuie făcută o distincție între existența potențială și cea efectivă. Ceea ce astăzi este considerat inexistent, mâine poate intra în domeniul cercetării științifice, se va dovedi a exista (din punct de vedere al fizicii) și va fi inclus în înțelegerea noastră a Universului. Deci, dacă teoria Universului în expansiune a descris în esență Metagalaxia noastră, atunci cea mai populară teorie a Universului inflaționist („umflare”) în cosmologia modernă introduce conceptul unui set de „alte universuri” (sau, în termeni de limbaj empiric). , obiecte extra-metagalactice) cu proprietăți calitativ diferite.

Teoria inflaționistă recunoaște astfel o încălcare megascopică a principiului uniformității Universului și introduce principiul diversității infinite a Universului care îi este suplimentar din punct de vedere al sensului.

Totalitatea acestor universuri I.S. Shklovsky și-a propus să numească „Metauniversul”. Cosmologia inflaționistă într-o formă specifică reînvie, prin urmare, ideea infinitității Universului (Metaunivers) ca diversitatea sa infinită. Obiectele precum Metagalaxia sunt adesea numite „miniverse” în cosmologia inflaționistă.

Miniversele apar prin fluctuații spontane ale vidului fizic. Din acest punct de vedere rezultă că momentul inițial al expansiunii Universului nostru, Metagalaxia, nu trebuie considerat neapărat începutul absolut al tuturor.

Acesta este doar momentul inițial de evoluție și auto-organizare a unuia dintre sistemele spațiale. În unele versiuni ale cosmologiei cuantice, conceptul de univers este strâns legat de existența unui observator („principiul participării”). „Generând, într-o etapă limitată a existenței sale, observatori-participanți, Universul, la rândul său, nu dobândește prin observațiile lor acea tangibilitate pe care o numim realitate? Nu acesta este mecanismul existenței? (A.J. Wheeler).

Semnificația conceptului de Univers în acest caz este determinată și de o teorie bazată pe distincția dintre existența potențială și cea actuală a Universului ca întreg în lumina principiului cuantic.

3. Universul în astronomie (Univers observabil sau astronomic) este o regiune a lumii acoperită de observații, iar acum parțial de experimente spațiale, i.e.

„tot ce există” din punct de vedere al mijloacelor de observație și al metodelor de cercetare disponibile în astronomie. Universul astronomic este o ierarhie de sisteme cosmice de scară crescândă și ordine de complexitate, care au fost descoperite și studiate succesiv de știință. Acestea sunt Sistemul Solar, sistemul nostru stelar, Galaxia (a cărei existență a fost dovedită de W. Herschel în secolul al XVIII-lea), Metagalaxia descoperită de E. Hubble în anii 1920.

În prezent, obiectele Universului sunt disponibile pentru observare, la distanță de noi la o distanță de cca. 9–12 miliarde de ani lumină.

De-a lungul istoriei astronomiei până în a doua jumătate.

Conceptul de univers în expansiune.

Secolului 20 în Universul astronomic se cunoșteau aceleași tipuri de corpuri cerești: planete, stele, materie gazoasă și praf. Astronomia modernă a descoperit fundamental noi tipuri de corpuri cerești, necunoscute anterior, inclusiv.

obiecte superdense din nucleele galaxiilor (reprezentând probabil găuri negre). Multe stări ale corpurilor cerești din Universul astronomic s-au dovedit a fi brusc nestaționare, instabile, de exemplu. situate la punctele de bifurcație. Se presupune că marea majoritate (până la 90–95%) a materiei din Universul astronomic este concentrată în forme invizibile, dar neobservabile („masă ascunsă”).

Literatură:

1. Fridman A.A.

Fav. lucrări. M., 1965;

2. Infinitul și Universul. M., 1970;

3. Univers, astronomie, filozofie. M, 1988;

4. Astronomia și imaginea modernă a lumii.

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

6. Munitz M. Spațiu, timp și creație. N.Y., 1965.

V.V. Kazyutinsky

Creșterea ratei de expansiune a universului nu este atât de șocantă - se vorbește despre asta de ceva vreme. Noile estimări reduc posibilitatea ca aceasta să fie doar un fel de coincidență la 1 din 5.000. Cu alte cuvinte, lumea are nevoie de idei noi, inteligente pentru a o explica.

După șase ani de măsurători, pe baza datelor de la telescopul Hubble, astronomii au calculat rata de expansiune a universului cu o eroare de doar 2,3%. Știm că spațiul se extinde. Ceea ce o împinge, oricare ar fi, este determinat de un număr - constanta Hubble, calculată în kilometri pe megaparsec. Desigur, instrumentele folosite pentru a determina acest număr conduc la răspunsuri ușor diferite. Majoritatea cred că universul are o viteză de 70 (km/s)/Mpc. Dar un instrument a produs un rezultat diferit.

După ce a analizat CMB - un ecou ușor care străpunge încă spațiul 13,8 miliarde de ani mai târziu - observatorul spațial Planck a găsit un număr apropiat de 67,8 (km/s)/Mpc. Diferența nu pare prea mare, dar i-a făcut pe astronomi să se oprească și să se gândească.

„Comunitatea se luptă cu adevărat să înțeleagă semnificația acestei discrepanțe”, a spus Adam Riess, cercetător principal pentru cel mai recent studiu, de la Institutul de Știință al Telescopului Spațial și Universitatea Johns Hopkins.

" alt="(!LANG: Variații de la epocile individuale ale fotometriei cefeide care au suferit o corecție de fază înainte de epoca de intensitate medie / Adam G. Riess/The Astrophysical Journal" src="/sites/default/files/images_custom/2018/07/expansion.jpg">!}

Variații de la epocile individuale ale fotometriei cefeide care au suferit o corecție de fază înainte de epoca de intensitate medie / Adam G. Riess/The Astrophysical Journal

Laureatul Nobel Brian Schmidt și Nicholas B. Sunzeff au ajuns la concluzia în anii '90 că expansiunea universului nu încetinește - dimpotrivă, se accelerează. Rezultatele Hubble și Planck confirmă doar că universul s-a extins mai lent în trecut. Cu toate acestea, fizicienilor și astronomilor nu le place să se joace cu „probabilitățile”. Ei caută și mai multe modalități de a calcula această cifră, în speranța de a obține un singur răspuns sau de a descoperi ceva care le-a scăpat înainte.

Echipa lui Riesse a folosit Hubble pentru a colecta date despre cefeide, sau stele variabile. Se crede că lumina stelelor cefeide este suficient de fiabilă pentru a determina distanța până la obiecte îndepărtate. Pentru a clarifica relația dintre luminozitatea aparentă și distanță, oamenii de știință au studiat mai întâi cefeidele din Calea Lactee. Datele s-au bazat pe un număr mic de stele variabile, aflate la doar 300 până la 1600 de ani lumină de Pământ.

Astăzi, oamenii de știință au decis că pot îmbunătăți rezultatele - și au decis să folosească Hubble la maximum pentru a colecta informații despre Cefeide la distanțe de la șase mii până la 12 mii de ani lumină de noi. Pentru a măsura cu precizie distanța, ei au observat schimbarea pozițiilor stelelor pe măsură ce Pământul se mișca în jurul Soarelui. Ei au studiat poziția fiecărei stele de o mie de ori pe minut la fiecare șase luni timp de patru ani.

„Măsurați distanța dintre două stele nu doar într-un punct al camerei, ci din nou și din nou, de mii de ori, eliminând erorile în calcule”, spune Riess.

Înarmați cu date noi despre Cefeide, oamenii de știință au ajuns la un rezultat apropiat de 73,45 ± 1,66 (km/s) Mpc, aceste stele din galaxii îndepărtate, cu o eroare de un record de 2,3%. Riess intenționează să colecteze date despre alte 50 de cefeide și să îmbunătățească acuratețea calculelor.

Acest nou studiu reduce foarte mult probabilitatea ca diferența de măsurători a vârstei universului să fie o coincidență. Cu siguranță se întâmplă ceva. Poate este o energie întunecată misterioasă? Sau poate că este timpul să schimbăm înțelegerea stabilită a formei universului? Ar putea fi aceasta radiație întunecată?

Oricare ar fi, fizica va trebui să vină cu teorii noi – nebunești și contradictorii – în căutarea unui răspuns.