Čo vieme o vesmíre, aký je vesmír? Vesmír je bezhraničný svet, ktorý je pre ľudskú myseľ ťažké pochopiť, ktorý sa zdá byť neskutočný a nemateriálny. V skutočnosti sme obklopení hmotou, neohraničenou v priestore a čase, schopnou nadobúdať rôzne podoby. Aby sme sa pokúsili pochopiť skutočný rozsah vesmíru, ako vesmír funguje, štruktúru vesmíru a procesy evolúcie, budeme musieť prekročiť prah vlastného svetonázoru, pozrieť sa na svet okolo nás z iného uhla pohľadu. uhla, zvnútra.

Vznik vesmíru: prvé kroky

Priestor, ktorý pozorujeme ďalekohľadmi, je len časťou hviezdneho Vesmíru, takzvanej Megagalaxie. Parametre kozmologického horizontu Hubblea sú kolosálne - 15-20 miliárd svetelných rokov. Tieto údaje sú približné, pretože v procese evolúcie sa vesmír neustále rozširuje. Rozpínanie vesmíru nastáva šírením chemických prvkov a kozmického mikrovlnného žiarenia pozadia. Štruktúra vesmíru sa neustále mení. Vo vesmíre vznikajú zhluky galaxií, objekty a telesá vesmíru sú miliardy hviezd, ktoré tvoria prvky blízkeho vesmíru - hviezdne systémy s planétami a satelitmi.

kde je začiatok? Ako vznikol vesmír? Vek vesmíru je pravdepodobne 20 miliárd rokov. Je možné, že zdrojom kozmickej hmoty sa stala horúca a hustá protohmota, ktorej zhluk v určitom momente explodoval. Najmenšie častice vytvorené v dôsledku explózie sa rozptýlili vo všetkých smeroch a v našej dobe sa naďalej vzďaľujú od epicentra. Teória veľkého tresku, ktorá teraz dominuje vedeckej komunite, je najpresnejším popisom procesu formovania vesmíru. Látka, ktorá vznikla v dôsledku kozmickej kataklizmy, bola heterogénna hmota pozostávajúca z najmenších nestabilných častíc, ktoré sa po zrážke a rozptyle začali navzájom ovplyvňovať.

Veľký tresk je teória vzniku vesmíru, vysvetľujúca jeho vznik. Podľa tejto teórie spočiatku existovalo určité množstvo hmoty, ktorá v dôsledku určitých procesov explodovala s kolosálnou silou a rozmetala masu matky do okolitého priestoru.

O nejaký čas neskôr, podľa kozmických noriem - okamih, podľa pozemskej chronológie - milióny rokov, prišla fáza materializácie vesmíru. Z čoho sa skladá vesmír? Rozptýlená hmota sa začala koncentrovať do zrazenín, veľkých a malých, na mieste ktorých sa následne začali objavovať prvé prvky vesmíru, obrovské masy plynu - škôlka budúcich hviezd. Vo väčšine prípadov je proces formovania hmotných objektov vo vesmíre vysvetlený zákonmi fyziky a termodynamiky, existuje však niekoľko bodov, ktoré ešte nemožno vysvetliť. Napríklad, prečo v jednej časti vesmíru je expandujúca látka koncentrovaná viac, zatiaľ čo v inej časti vesmíru je hmota veľmi riedka. Odpovede na tieto otázky možno získať len vtedy, keď sa objasní mechanizmus formovania vesmírnych objektov, veľkých a malých.

Teraz je proces formovania vesmíru vysvetlený pôsobením zákonov vesmíru. Gravitačná nestabilita a energia v rôznych oblastiach spustili vznik protohviezd, ktoré následne pod vplyvom odstredivých síl a gravitácie vytvorili galaxie. Inými slovami, zatiaľ čo hmota pokračovala a ďalej sa rozpínala, pod vplyvom gravitačných síl sa začali procesy stláčania. Častice oblakov plynu sa začali koncentrovať okolo imaginárneho stredu a nakoniec vytvorili novú pečať. Stavebným materiálom na tomto gigantickom stavenisku je molekulárny vodík a hélium.

Chemické prvky Vesmíru sú primárnym stavebným materiálom, z ktorého následne vychádzala tvorba objektov Vesmíru.

Ďalej začína pôsobiť termodynamický zákon, aktivujú sa procesy rozpadu a ionizácie. Molekuly vodíka a hélia sa rozpadajú na atómy, z ktorých sa vplyvom gravitačných síl vytvorí jadro protohviezdy. Tieto procesy sú zákonmi Vesmíru a nadobudli podobu reťazovej reakcie, ktorá prebieha vo všetkých vzdialených kútoch Vesmíru a napĺňa vesmír miliardami, stovkami miliárd hviezd.

Evolúcia vesmíru: Hlavné body

Dnes vo vedeckých kruhoch existuje hypotéza o cyklickosti stavov, z ktorých sú utkané dejiny vesmíru. Nahromadenie plynu, ktoré vzniklo v dôsledku explózie protohmoty, sa stalo škôlkou pre hviezdy, ktoré následne vytvorili množstvo galaxií. Avšak po dosiahnutí určitej fázy sa hmota vo Vesmíre začína snažiť o svoj pôvodný, koncentrovaný stav, t.j. Po výbuchu a následnej expanzii hmoty vo vesmíre nasleduje kompresia a návrat do superhustého stavu, do východiskového bodu. Následne sa všetko opakuje, po pôrode nasleduje záverečná a tak ďalej mnoho miliárd rokov do nekonečna.

Začiatok a koniec vesmíru v súlade s cyklickým charakterom vývoja vesmíru

Po vynechaní témy vzniku vesmíru, ktorá zostáva otvorenou otázkou, by sme však mali prejsť k štruktúre vesmíru. V 30-tych rokoch XX storočia sa ukázalo, že vesmír je rozdelený na oblasti - galaxie, čo sú obrovské formácie, z ktorých každá má svoju vlastnú hviezdnu populáciu. Galaxie však nie sú statické objekty. Rýchlosť rozpínania galaxií z pomyselného stredu Vesmíru sa neustále mení, čoho dôkazom je približovanie sa niektorých a vzďaľovanie iných od seba.

Všetky tieto procesy z hľadiska trvania pozemského života trvajú veľmi pomaly. Z hľadiska vedy a týchto hypotéz všetky evolučné procesy prebiehajú rýchlo. Konvenčne možno vývoj vesmíru rozdeliť do štyroch etáp – epoch:

• hadrónová éra;
• leptónová éra;
• fotónová éra;
• hviezdna éra.

Kozmická časová mierka a vývoj vesmíru, podľa ktorých možno vysvetliť vzhľad vesmírnych objektov

V prvej fáze bola všetka hmota sústredená do jednej veľkej jadrovej kvapky, pozostávajúcej z častíc a antičastíc, spojených do skupín - hadrónov (protónov a neutrónov). Pomer častíc a antičastíc je približne 1:1,1. Potom nastáva proces anihilácie častíc a antičastíc. Zvyšné protóny a neutróny sú stavebným materiálom, z ktorého je vytvorený vesmír. Trvanie hadrónovej éry je zanedbateľné, iba 0,0001 sekundy - obdobie výbušnej reakcie.

Ďalej po 100 sekundách začína proces syntézy prvkov. Pri teplote miliardy stupňov vznikajú v procese jadrovej fúzie molekuly vodíka a hélia. Po celú dobu sa látka naďalej rozširuje vo vesmíre.

Od tohto momentu začína dlhá, od 300 tisíc do 700 tisíc rokov, etapa rekombinácie jadier a elektrónov, tvoriacich atómy vodíka a hélia. V tomto prípade sa pozoruje zníženie teploty látky a intenzita žiarenia klesá. Vesmír sa stáva transparentným. Vodík a hélium vytvorené v kolosálnych množstvách pod vplyvom gravitačných síl premieňajú primárny vesmír na obrovské stavenisko. Po miliónoch rokov sa začína hviezdna éra – čo je proces vzniku protohviezd a prvých protogalaxií.

Toto rozdelenie evolúcie na etapy zapadá do modelu horúceho Vesmíru, ktorý vysvetľuje mnohé procesy. Skutočné príčiny Veľkého tresku, mechanizmus expanzie hmoty zostávajú nevysvetlené.

Štruktúra a štruktúra vesmíru

S tvorbou vodíkového plynu sa začína hviezdna éra vývoja vesmíru. Vodík sa pod vplyvom gravitácie hromadí v obrovských akumuláciách, zrazeninách. Hmotnosť a hustota takýchto zhlukov je kolosálna, státisíckrát väčšia ako hmotnosť samotnej vytvorenej galaxie. Nerovnomerné rozloženie vodíka pozorované v počiatočnom štádiu formovania vesmíru vysvetľuje rozdiely vo veľkostiach vytvorených galaxií. Tam, kde mala byť maximálna akumulácia plynného vodíka, vznikali megagalaxie. Tam, kde bola koncentrácia vodíka zanedbateľná, sa objavili menšie galaxie, ako napríklad náš hviezdny domov, Mliečna dráha.

Verzia, podľa ktorej je vesmír počiatočným bodom, okolo ktorého sa galaxie točia v rôznych štádiách vývoja

Od tohto momentu vesmír dostáva prvé útvary s jasnými hranicami a fyzikálnymi parametrami. Už to nie sú hmloviny, nahromadenia hviezdneho plynu a kozmického prachu (produkty výbuchu), protoklastre hviezdnej hmoty. Toto sú hviezdne krajiny, ktorých oblasť je z hľadiska ľudskej mysle obrovská. Vesmír sa stáva plným zaujímavých kozmických javov.

Z hľadiska vedeckých zdôvodnení a moderného modelu Vesmíru vznikli galaxie najskôr v dôsledku pôsobenia gravitačných síl. Hmota sa premenila na kolosálnu univerzálnu vírivku. Centripetálne procesy zabezpečili následnú fragmentáciu oblakov plynu do zhlukov, ktoré sa stali rodiskom prvých hviezd. Protogalaxie s rýchlou periódou rotácie sa časom zmenili na špirálové galaxie. Tam, kde bola rotácia pomalá a pozorovaný bol hlavne proces stláčania hmoty, vznikali nepravidelné galaxie, častejšie eliptické. Na tomto pozadí sa vo Vesmíre odohrali grandióznejšie procesy – vznik superkopy galaxií, ktoré sa navzájom tesne dotýkajú svojimi okrajmi.

Superkopy sú početné skupiny galaxií a zhluky galaxií v rozsiahlej štruktúre vesmíru. V rámci 1 miliardy St. rokov existuje asi 100 superklastrov

Od tej chvíle bolo jasné, že vesmír je obrovská mapa, kde kontinenty sú zhluky galaxií a krajiny sú megagalaxie a galaxie, ktoré vznikli pred miliardami rokov. Každá z formácií pozostáva zo zhluku hviezd, hmlovín, nahromadenia medzihviezdneho plynu a prachu. Celá táto populácia je však iba 1% z celkového objemu univerzálnych formácií. Hlavnú hmotnosť a objem galaxií zaberá temná hmota, ktorej povahu nie je možné zistiť.

Rozmanitosť vesmíru: triedy galaxií

Vďaka úsiliu amerického astrofyzika Edwina Hubblea máme teraz hranice vesmíru a jasnú klasifikáciu galaxií, ktoré ho obývajú. Klasifikácia bola založená na štrukturálnych vlastnostiach týchto obrovských útvarov. Prečo majú galaxie rôzne tvary? Odpoveď na túto a mnohé ďalšie otázky dáva Hubbleova klasifikácia, podľa ktorej sa vesmír skladá z galaxií nasledujúcich tried:

• špirála;
• eliptický;
• nepravidelné galaxie.

Medzi prvé patria najbežnejšie útvary, ktoré vypĺňajú vesmír. Charakteristickými znakmi špirálových galaxií je prítomnosť jasne definovanej špirály, ktorá rotuje okolo jasného jadra alebo smeruje ku galaktickému mostu. Špirálové galaxie s jadrom sú označené symbolmi S, zatiaľ čo objekty so stredovou priečkou majú označenie už SB. Do tejto triedy patrí aj naša galaxia mliečna dráha, v strede ktorého je jadro oddelené svetelným mostíkom.

Typická špirálová galaxia. V strede je jasne viditeľné jadro s mostom, z ktorého koncov vychádzajú špirálové ramená.

Podobné útvary sú roztrúsené po celom vesmíre. k nám najbližšie špirálová galaxia Andromeda- obr, ktorý sa rýchlo približuje k Mliečnej dráhe. Najväčším známym zástupcom tejto triedy je obrovská galaxia NGC 6872. Priemer galaktického disku tohto monštra je približne 522 tisíc svetelných rokov. Tento objekt sa nachádza vo vzdialenosti 212 miliónov svetelných rokov od našej galaxie.

Ďalšou spoločnou triedou galaktických útvarov sú eliptické galaxie. Ich označenie v súlade s Hubblovou klasifikáciou je písmeno E (eliptické). V tvare sú tieto formácie elipsoidy. Napriek tomu, že podobných objektov je vo vesmíre veľa, eliptické galaxie nie sú príliš výrazné. Pozostávajú hlavne z hladkých elips, ktoré sú vyplnené hviezdokopami. Na rozdiel od galaktických špirál, elipsy neobsahujú nahromadenie medzihviezdneho plynu a kozmického prachu, čo sú hlavné optické efekty vizualizácie takýchto objektov.

Typickým predstaviteľom tejto triedy, dnes známym, je elipsovitá prstencová hmlovina v súhvezdí Lýra. Tento objekt sa nachádza vo vzdialenosti 2100 svetelných rokov od Zeme.

Pohľad na eliptickú galaxiu Centaurus A cez ďalekohľad CFHT

Poslednou triedou galaktických objektov, ktoré obývajú vesmír, sú nepravidelné alebo nepravidelné galaxie. Hubbleovo klasifikačné označenie je latinský znak I. Hlavným znakom je nepravidelný tvar. Inými slovami, takéto predmety nemajú jasné symetrické tvary a charakteristický vzor. Takáto galaxia vo svojej podobe pripomína obraz univerzálneho chaosu, kde sa hviezdokopy striedajú s oblakmi plynu a kozmického prachu. V meradle vesmíru sú nepravidelné galaxie častým javom.

Nepravidelné galaxie sú zase rozdelené do dvoch podtypov:

• Nepravidelné galaxie podtypu I majú zložitú nepravidelnú štruktúru, vysoko hustý povrch, ktorý sa vyznačuje jasom. Takýto chaotický tvar nepravidelných galaxií je často výsledkom zrútených špirál. Typickým príkladom takejto galaxie je Veľký a Malý Magellanov mrak;
• Nepravidelné galaxie podtypu II majú nízky povrch, chaotický tvar a nie sú veľmi jasné. V dôsledku poklesu jasu sú takéto útvary v rozľahlosti vesmíru ťažko rozpoznateľné.

Veľký Magellanov oblak je k nám najbližšia nepravidelná galaxia. Oba útvary sú zasa satelitmi Mliečnej dráhy a čoskoro (o 1-2 miliardy rokov) ich môže pohltiť väčší objekt.

Nepravidelná galaxia Veľký Magellanov oblak je satelitom našej galaxie Mliečna dráha.

Napriek tomu, že Edwin Hubble pomerne presne zaradil galaxie do tried, táto klasifikácia nie je ideálna. Viac výsledkov by sme mohli dosiahnuť, ak by sme do procesu poznávania Vesmíru zaradili Einsteinovu teóriu relativity. Vesmír je reprezentovaný množstvom rôznych foriem a štruktúr, z ktorých každá má svoje charakteristické vlastnosti a črty. Nedávno sa astronómom podarilo odhaliť nové galaktické útvary, ktoré sú opísané ako prechodné objekty medzi špirálovými a eliptickými galaxiami.

Mliečna dráha je pre nás najznámejšou časťou vesmíru.

Dve špirálové ramená, symetricky umiestnené okolo stredu, tvoria hlavné telo galaxie. Špirály sa zase skladajú z rukávov, ktoré do seba plynule prechádzajú. Na spojnici ramien Strelca a Labute sa nachádza naše Slnko, ktoré sa nachádza od stredu galaxie Mliečna dráha vo vzdialenosti 2,62 10¹⁷ km. Špirály a ramená špirálových galaxií sú zhluky hviezd, ktorých hustota sa zvyšuje, keď sa približujú ku galaktickému stredu. Zvyšok hmoty a objemu galaktických špirál je temná hmota a len malá časť je tvorená medzihviezdnym plynom a kozmickým prachom.

Pozícia Slnka v náručí Mliečnej dráhy, miesto našej galaxie vo Vesmíre

Hrúbka špirál je približne 2 tisíc svetelných rokov. Celý tento poschodový koláč je v neustálom pohybe a otáča sa obrovskou rýchlosťou 200-300 km/s. Čím bližšie k stredu galaxie, tým vyššia je rýchlosť rotácie. slnko a naše slnečná sústavaúplná revolúcia okolo stredu Mliečnej dráhy bude trvať 250 miliónov rokov.

Naša galaxia sa skladá z bilióna hviezd, veľkých a malých, superťažkých a stredne veľkých. Najhustejším zhlukom hviezd v Mliečnej dráhe je rameno Strelca. Práve v tejto oblasti je pozorovaná maximálna jasnosť našej galaxie. Opačná časť galaktického kruhu je naopak menej jasná a zle rozlíšiteľná vizuálnym pozorovaním.

Centrálnu časť Mliečnej dráhy predstavuje jadro, ktorého rozmery sú pravdepodobne 1000-2000 parsekov. V tejto najjasnejšej oblasti galaxie je sústredený maximálny počet hviezd, ktoré majú rôzne triedy, svoje vlastné cesty vývoja a vývoja. V podstate ide o staré superťažké hviezdy, ktoré sú v záverečnej fáze hlavnej sekvencie. Potvrdením prítomnosti centra starnutia galaxie Mliečna dráha je prítomnosť veľkého počtu neutrónových hviezd a čiernych dier v tejto oblasti. Stredom špirálového disku akejkoľvek špirálovej galaxie je totiž supermasívna čierna diera, ktorá podobne ako obrovský vysávač nasáva nebeské objekty a skutočnú hmotu.

Supermasívna čierna diera v centrálnej časti Mliečnej dráhy je miestom, kde zomierajú všetky galaktické objekty.

Pokiaľ ide o hviezdokopy, vedcom sa dnes podarilo klasifikovať dva typy zhlukov: sférické a otvorené. Okrem hviezdokôp sa špirály a ramená Mliečnej dráhy, ako každá iná špirálová galaxia, skladajú z rozptýlenej hmoty a temnej energie. V dôsledku Veľkého tresku je hmota vo vysoko riedkom stave, ktorý predstavuje riedky medzihviezdny plyn a prachové častice. Viditeľnú časť hmoty predstavujú hmloviny, ktoré sa zase delia na dva typy: planetárne a difúzne hmloviny. Viditeľná časť spektra hmlovín sa vysvetľuje lomom svetla hviezd, ktoré vyžarujú svetlo vo vnútri špirály všetkými smermi.

Práve v tejto kozmickej polievke existuje naša slnečná sústava. Nie, nie sme jediní v tomto obrovskom svete. Ako s slnko, veľa hviezd má svoje vlastné planetárne systémy. Celá otázka je, ako odhaliť vzdialené planéty, ak vzdialenosti aj v rámci našej galaxie presahujú dobu existencie akejkoľvek inteligentnej civilizácie. Čas vo vesmíre sa meria podľa iných kritérií. Planéty so svojimi satelitmi sú najmenšie objekty vo vesmíre. Počet takýchto objektov je nevyčísliteľný. Každá z týchto hviezd, ktoré sú vo viditeľnom rozsahu, môže mať svoje vlastné hviezdne systémy. Je v našej moci vidieť len najbližšie existujúce planéty k nám. Čo sa deje v susedstve, aké svety existujú v iných ramenách Mliečnej dráhy a aké planéty existujú v iných galaxiách, zostáva záhadou.

Kepler-16b je exoplanéta okolo dvojitej hviezdy Kepler-16 v súhvezdí Labuť

Záver

S iba povrchnou predstavou o tom, ako vesmír vznikol a ako sa vyvíja, človek urobil len malý krok k pochopeniu a pochopeniu rozsahu vesmíru. Grandiózne rozmery a mierky, s ktorými sa dnes vedci musia vysporiadať, naznačujú, že ľudská civilizácia je v tomto zväzku hmoty, priestoru a času len okamihom.

Model vesmíru v súlade s koncepciou prítomnosti hmoty vo vesmíre, berúc do úvahy čas

Štúdium vesmíru siaha od Koperníka až po súčasnosť. Najprv vedci vychádzali z heliocentrického modelu. V skutočnosti sa ukázalo, že kozmos nemá skutočný stred a všetka rotácia, pohyb a pohyb prebieha podľa zákonov Vesmíru. Napriek tomu, že existuje vedecké vysvetlenie prebiehajúcich procesov, univerzálne objekty sú rozdelené do tried, typov a typov, žiadne telo vo vesmíre nie je podobné inému. Veľkosti nebeských telies sú približné, rovnako ako ich hmotnosť. Umiestnenie galaxií, hviezd a planét je podmienené. Ide o to, že vo vesmíre neexistuje súradnicový systém. Pri pozorovaní priestoru robíme projekciu na celý viditeľný horizont, vzhľadom na náš zem nulový referenčný bod. V skutočnosti sme len mikroskopická častica stratená v nekonečných rozlohách vesmíru.

Vesmír je substancia, v ktorej všetky objekty existujú v úzkom vzťahu k priestoru a času

Podobne ako pri väzbe na dimenzie, čas vo vesmíre by sa mal považovať za hlavnú zložku. Pôvod a vek vesmírnych objektov vám umožňuje urobiť si obraz o zrode sveta, zdôrazniť etapy vývoja vesmíru. Systém, s ktorým máme do činenia, je úzko spätý s časovými rámcami. Všetky procesy prebiehajúce vo vesmíre majú cykly - začiatok, formovanie, transformáciu a koniec, sprevádzané smrťou hmotného objektu a prechodom hmoty do iného stavu.

Pri pohľade na hviezdnu oblohu v noci si človek mimovoľne kladie otázku: koľko hviezd je na oblohe? Existuje niekde ešte život, ako to celé vzniklo a je tomu všetkému koniec?

Väčšina vedeckých astronómov si je istá, že vesmír sa zrodil v dôsledku najsilnejšej explózie, asi pred 15 miliardami rokov. Táto obrovská explózia, bežne nazývaná „Veľký tresk“ alebo „Veľký náraz“, vznikla silnou kompresiou hmoty, rozptýlila horúce plyny rôznymi smermi a dala vznik galaxiám, hviezdam a planétam. Ani tie najmodernejšie a nové astronomické prístroje nie sú schopné pokryť celý priestor. Moderná technológia však dokáže zachytiť svetlo z hviezd, ktoré sú od Zeme vzdialené 15 miliárd svetelných rokov! Možno tam tieto hviezdy už nie sú, narodili sa, zostarli a zomreli, no svetlo z nich putovalo na Zem 15 miliárd rokov a ďalekohľad ho stále vidí.

Vedci mnohých generácií a krajín sa snažia uhádnuť, vypočítať veľkosť nášho vesmíru, určiť jeho stred. Kedysi sa verilo, že stredom vesmíru je naša planéta Zem. Kopernik dokázal, že ide o Slnko, no s rozvojom poznania a objavením našej galaxie Mliečna dráha sa ukázalo, že ani naša planéta a dokonca ani Slnko nie je stredom vesmíru. Dlho sa myslelo, že okrem Mliečnej dráhy už neexistujú žiadne galaxie, ale aj to bolo vyvrátené.

Známy vedecký fakt naznačuje, že vesmír sa neustále rozširuje a hviezdna obloha, ktorú pozorujeme, štruktúra planét, ktoré teraz vidíme, je úplne iná ako pred miliónmi rokov. Ak vesmír rastie, znamená to, že existujú okraje. Iná teória hovorí, že za hranicami nášho kozmu existujú iné vesmíry a svety.

Issac Newton bol prvý, kto sa rozhodol ospravedlniť nekonečnosť vesmíru. Po objavení zákona univerzálnej gravitácie veril, že ak by bol priestor konečný, všetky jeho telesá by sa skôr či neskôr pritiahli a spojili do jedného celku. A ak sa tak nestane, Vesmír nemá hranice.

Zdalo by sa, že toto všetko je logické a samozrejmé, no napriek tomu Albert Einstein dokázal tieto stereotypy prelomiť. Svoj model Vesmíru vytvoril na základe vlastnej teórie relativity, podľa ktorej je Vesmír nekonečný v čase, ale konečný v priestore. Prirovnal to k trojrozmernej guli alebo, zjednodušene povedané, k našej zemeguli. Bez ohľadu na to, koľko cestovateľ cestuje po Zemi, nikdy nedosiahne jej okraj. To však neznamená, že Zem je nekonečná. Cestovateľ sa jednoducho vráti na miesto, kde svoju cestu začal.

Rovnakým spôsobom sa vesmírny tulák, ktorý vychádza z našej planéty a prekoná vesmír na hviezdnej lodi, môže vrátiť späť na Zem. Len tentoraz sa tulák nebude pohybovať po dvojrozmernom povrchu gule, ale po trojrozmernom povrchu hypersféry. To znamená, že vesmír má konečný objem, a teda aj konečný počet hviezd a hmotnosti. Vesmír však nemá žiadne hranice ani stred. Einstein veril, že vesmír je statický a jeho veľkosť sa nikdy nemení.

Najväčšie mysle však nie sú imúnne voči chybám. V roku 1927 tento model výrazne doplnil náš sovietsky fyzik Alexander Fridman. Podľa jeho výpočtov vesmír vôbec nie je statický. Časom sa môže rozširovať alebo zmenšovať. Einstein okamžite neprijal takýto dodatok, ale otvorením Hubbleovho teleskopu sa dokázala skutočnosť expanzie vesmíru, od r. galaxie rozptýlené, t.j. vzdialili sa od seba.

Už bolo dokázané, že vesmír sa zrýchľuje, že je vyplnený chladnou temnou hmotou a jeho vek je 13,75 miliardy rokov. Keď poznáme vek vesmíru, môžeme určiť veľkosť jeho pozorovateľnej oblasti. Nezabudnite však na neustále rozširovanie.

Veľkosť pozorovateľného vesmíru je teda rozdelená na dva typy. Zdanlivá veľkosť, nazývaná aj Hubbleov polomer (13,75 miliardy svetelných rokov), o ktorej sme hovorili vyššie. A skutočná veľkosť, nazývaná horizont častíc (45,7 miliardy svetelných rokov). Teraz vysvetlím: určite ste už počuli, že keď sa pozrieme na oblohu, vidíme minulosť iných hviezd, planét a nie to, čo sa deje teraz. Napríklad pri pohľade na Mesiac vidíme, ako to bolo pred viac ako sekundou, Slnko - pred viac ako ôsmimi minútami, najbližšie hviezdy - roky, galaxie - pred miliónmi rokov atď. To znamená, že od zrodu Vesmíru žiadny fotón, t.j. svetlo by nestihlo prejsť viac ako 13,75 miliardy svetelných rokov. Ale! Nezabudnite na skutočnosť expanzie vesmíru. Takže kým sa dostane k pozorovateľovi, objekt rodiaceho sa vesmíru, ktorý vyžaroval toto svetlo, bude už od nás vzdialený 45,7 miliardy svetelných rokov. rokov. Táto veľkosť je horizontom častíc a je to hranica pozorovateľného vesmíru.

Oba tieto horizonty však vôbec necharakterizujú skutočnú veľkosť Vesmíru. Rozširuje sa a ak bude tento trend pokračovať, tak všetky tie objekty, ktoré teraz môžeme pozorovať, skôr či neskôr zmiznú z nášho zorného poľa.

Zatiaľ najvzdialenejším svetlom, ktoré astronómovia pozorovali, je CMB. Ide o prastaré elektromagnetické vlny, ktoré vznikli pri zrode vesmíru. Tieto vlny sú detekované pomocou vysoko citlivých antén a priamo vo vesmíre. Pri pohľade do CMB vedci vidia vesmír taký, aký bol 380 000 rokov po Veľkom tresku. Vesmír sa v tej chvíli ochladil natoľko, že mohol vyžarovať voľné fotóny, ktoré sa dnes zachytávajú pomocou rádioteleskopov. V tom čase vo vesmíre neboli žiadne hviezdy ani galaxie, ale iba súvislý oblak vodíka, hélia a zanedbateľného množstva ďalších prvkov. Z nehomogenít pozorovaných v tomto oblaku sa následne vytvoria galaktické kopy.

Vedci stále diskutujú o tom, či vo vesmíre existujú skutočné, nepozorovateľné hranice. Tak či onak, všetci konvergujú k nekonečnosti Vesmíru, no túto nekonečnosť interpretujú úplne inak. Niektorí považujú Vesmír za multidimenzionálny, kde náš „miestny“ trojrozmerný Vesmír je len jednou z jeho vrstiev. Iní hovoria, že vesmír je fraktálny, čo znamená, že náš miestny vesmír môže byť časticou iného. Nezabudnite na rôzne modely Multivesmíru, t.j. existenciu nekonečného množstva iných vesmírov mimo nášho vlastného. A mnoho, mnoho ďalších rôznych verzií, ktorých počet je obmedzený len ľudskou fantáziou.

Vesmír... Aké hrozné slovo. Rozsah toho, čo toto slovo označuje, je mimo akéhokoľvek chápania. Pre nás je už jazda 1000 km vzdialenosť a čo znamenajú v porovnaní s obrím obrazcom, ktorý udáva najmenší možný priemer nášho Vesmíru z pohľadu vedcov.


Tento údaj nie je len kolosálny – je neskutočný. 93 miliárd svetelných rokov! To je vyjadrené v kilometroch ako 879,847,933,950,014,400,000,000.

čo je vesmír?

čo je vesmír? Ako uchopiť túto nesmiernosť rozumom, pretože, ako napísal Kozma Prutkov, toto nie je dané nikomu. Spoliehajme sa na známe, jednoduché veci, ktoré nás môžu analogicky priviesť k želanému pochopeniu.

Z čoho sa skladá náš vesmír?

Aby ste to vyriešili, choďte hneď do kuchyne a chyťte penovú špongiu, ktorú používate na umývanie riadu. Zobral? Takže držíte v rukách model vesmíru. Ak sa na štruktúru špongie pozriete bližšie cez lupu, uvidíte, že ide o množstvo otvorených pórov, ktoré nie sú obmedzené ani stenami, ale skôr mostíkmi.

Vesmír je niečo podobné, ale nie penová guma sa používa ako materiál pre skokany, ale ... ... Nie planéty, nie hviezdne systémy, ale galaxie! Každá z týchto galaxií sa skladá zo stoviek miliárd hviezd obiehajúcich okolo centrálneho jadra a každá môže mať priemer až stovky tisíc svetelných rokov. Vzdialenosť medzi galaxiami je zvyčajne asi milión svetelných rokov.

Rozšírenie vesmíru

Vesmír nie je len veľký, ale aj neustále sa rozpína. Táto skutočnosť, zistená pozorovaním červeného posunu, tvorila základ teórie veľkého tresku.


Podľa NASA je vek vesmíru od Veľkého tresku, ktorý ho začal, približne 13,7 miliardy rokov.

Čo znamená slovo „vesmír“?

Slovo „vesmír“ má staroslovanské korene a v skutočnosti je to pauzovací papier z gréckeho slova oikoumenta (οἰκουμένη) odvodené od slovesa οἰκέω „Bývam, obývam“. Spočiatku toto slovo označovalo celú obývanú časť sveta. Podobný význam sa v cirkevnom jazyku zachoval dodnes: napríklad konštantínopolský patriarcha má v názve slovo „ekumenický“.

Pojem pochádza zo slova „osada“ a je v súlade iba so slovom „všetko“.

Čo je v strede vesmíru?

Otázka stredu vesmíru je mimoriadne mätúca vec a ešte nie je definitívne vyriešená. Problémom je, že nie je jasné, či vôbec existuje alebo nie. Je logické predpokladať, že keďže došlo k Veľkému tresku, z ktorého epicentra sa začalo rozchádzať nespočetné množstvo galaxií, znamená to, že sledovaním trajektórie každej z nich je možné nájsť stred vesmíru na priesečníku tieto trajektórie. Faktom však je, že všetky galaxie sa od seba vzďaľujú približne rovnakou rýchlosťou a prakticky rovnaký obraz je pozorovaný z každého bodu vesmíru.


Toľko sa tu teoretizovalo, že každý akademik sa zblázni. Štvrtá dimenzia bola dokonca spomenutá viackrát, ak to nebolo správne, ale dodnes nie je v tejto otázke nijako zvlášť jasné.

Ak neexistuje žiadna zrozumiteľná definícia stredu vesmíru, potom považujeme za prázdne zamestnanie hovoriť o tom, čo je práve v tomto strede.

Čo je mimo vesmíru?

Oh, toto je veľmi zaujímavá otázka, ale rovnako nejasná ako tá predchádzajúca. Vo všeobecnosti nie je známe, či má vesmír hranice. Možno neexistujú. Možno sú. Možno, že okrem nášho Vesmíru existujú aj iné s inými vlastnosťami hmoty, s prírodnými zákonmi a svetovými konštantami odlišnými od našich. Na takúto otázku nemôže nikto definitívne odpovedať.

Problém je, že vesmír môžeme pozorovať len vo vzdialenosti 13,3 miliardy svetelných rokov. prečo? Veľmi jednoduché: pamätáme si, že vek vesmíru je 13,7 miliardy rokov. Vzhľadom na to, že naše pozorovanie nastáva s oneskorením, ktoré sa rovná času, ktorý svetlo strávi na prejdenie zodpovedajúcej vzdialenosti, nemôžeme vesmír pozorovať skôr, ako skutočne vznikol. V tejto vzdialenosti vidíme vesmír pre batoľatá...

Čo ešte vieme o vesmíre?

Veľa a nič! Vieme o reliktnej žiare, o kozmických strunách, o kvazaroch, čiernych dierach a oveľa, oveľa viac. Niektoré z týchto poznatkov možno podložiť a dokázať; niečo sú len teoretické výpočty, ktoré sa nedajú definitívne potvrdiť a niečo je len výplodom bohatej fantázie pseudovedcov.


Jedno však vieme určite: nikdy nepríde chvíľa, keď si s úľavou zotrieme pot z čela a povieme: „Fuj! Otázka je konečne úplne pochopená. Už sa tu niet čoho chytiť!“

Každého z nás aspoň raz napadlo, v akom obrovskom svete to žijeme. Naša planéta je šialené množstvo miest, dedín, ciest, lesov, riek. Väčšina ľudí ani polovicu z toho v živote neuvidí. Je ťažké si predstaviť veľkolepé rozmery planéty, ale je tu ešte ťažšia úloha. Veľkosť vesmíru je niečo, čo si možno ani ten najrozvinutejší rozum nedokáže predstaviť. Pokúsme sa zistiť, čo si o tom myslí moderná veda.

Základný koncept

Vesmír je všetko, čo nás obklopuje, o čom vieme a hádame, čo bolo, je a bude. Ak znížime intenzitu romantizmu, tak tento pojem definuje vo vede všetko, čo fyzicky existuje, s prihliadnutím na časové hľadisko a zákonitosti, ktorými sa riadi fungovanie, prepojenie všetkých prvkov a pod.

Prirodzene, je dosť ťažké predstaviť si skutočné rozmery vesmíru. Vo vede je táto problematika široko diskutovaná a zatiaľ neexistuje konsenzus. Astronómovia sa vo svojich predpokladoch opierajú o existujúce teórie o formovaní sveta, ako ho poznáme, ako aj o údaje získané pozorovaním.

Metagalaxia

Rôzne hypotézy definujú vesmír ako bezrozmerný alebo nevýslovne obrovský priestor, o ktorom veľa vieme. Pre jasnosť a možnosť diskusie o oblasti dostupnej na štúdium bol zavedený koncept Metagalaxy. Tento termín sa vzťahuje na časť vesmíru, ktorá je k dispozícii na pozorovanie astronomickými metódami. Vďaka zdokonaľovaniu techniky a poznatkov sa neustále zvyšuje. Metagalaxia je súčasťou takzvaného pozorovateľného vesmíru - priestoru, v ktorom sa hmote za dobu svojej existencie podarilo dosiahnuť súčasnú polohu. Pokiaľ ide o pochopenie veľkosti vesmíru, vo väčšine prípadov sa hovorí o Metagalaxii. Súčasná úroveň technologického rozvoja umožňuje pozorovať objekty nachádzajúce sa vo vzdialenosti až 15 miliárd svetelných rokov od Zeme. Čas pri určovaní tohto parametra hrá zrejme o nič menšiu úlohu ako priestor.

Vek a veľkosť

Podľa niektorých modelov vesmíru sa nikdy neobjavil, ale existuje navždy. Teória veľkého tresku, ktorá dnes dominuje, však poskytuje nášmu svetu „východiskový bod“. Podľa astronómov je vek vesmíru asi 13,7 miliardy rokov. Ak sa presuniete späť v čase, môžete sa vrátiť k Veľkému tresku. Bez ohľadu na to, či sú rozmery vesmíru nekonečné, jeho pozorovateľná časť má hranice, pretože rýchlosť svetla je konečná. Zahŕňa všetky miesta, ktoré môžu mať vplyv na pozemského pozorovateľa od Veľkého tresku. Rozmery pozorovateľného vesmíru sa zväčšujú vďaka jeho neustálemu rozpínaniu. Podľa najnovších odhadov zaberá priestor 93 miliárd svetelných rokov.

Kopa

Pozrime sa, čo je vesmír. Rozmery kozmického priestoru, vyjadrené v suchých číslach, sú, samozrejme, nápadné, no ťažko pochopiteľné. Pre mnohých bude ľahšie uvedomiť si rozsah okolitého sveta, ak budú vedieť, koľko systémov, ako napríklad Slnka, sa doň zmestí.

Naša hviezda a jej okolité planéty sú len malou časťou Mliečnej dráhy. Podľa astronómov má galaxia približne 100 miliárd hviezd. Niektorí z nich už objavili exoplanéty. Zarážajúca nie je len veľkosť vesmíru – už priestor, ktorý zaberá jeho nepodstatná časť, Mliečna dráha, vzbudzuje rešpekt. Svetlu trvá stotisíc rokov, kým prejde našou galaxiou!

miestna skupina

Extragalaktická astronómia, ktorá sa začala rozvíjať po objavoch Edwina Hubblea, popisuje mnohé štruktúry podobné Mliečnej dráhe. Jeho najbližšími susedmi sú hmlovina Andromeda a Veľký a Malý Magellanov mrak. Spolu s niekoľkými ďalšími „satelitmi“ tvoria miestnu skupinu galaxií. Od susedného podobného útvaru ho delí približne 3 milióny svetelných rokov. Je dokonca strašidelné predstaviť si, koľko času by trvalo modernému lietadlu prekonať takú vzdialenosť!

Pozorované

Všetky miestne skupiny sú oddelené rozsiahlym priestorom. Metagalaxia zahŕňa niekoľko miliárd štruktúr podobných Mliečnej dráhe. Veľkosť vesmíru je skutočne úžasná. Svetelný lúč trvá 2 milióny rokov, kým prejde z Mliečnej dráhy do hmloviny Andromeda.

Čím ďalej je od nás kus vesmíru, tým menej vieme o jeho súčasnom stave. Vzhľadom na konečnosť rýchlosti svetla môžu vedci získať informácie iba o minulosti takýchto objektov. Z rovnakých dôvodov, ako už bolo spomenuté, je oblasť vesmíru dostupná pre astronomický výskum obmedzená.

Iné svety

To však nie sú všetky úžasné informácie, ktoré charakterizujú vesmír. Rozmery kozmického priestoru zjavne výrazne presahujú metagalaxiu a pozorovateľnú časť. Teória inflácie zavádza taký koncept ako Multivesmír. Pozostáva z mnohých svetov, pravdepodobne vytvorených súčasne, navzájom sa nepretínajúcich a vyvíjajúcich sa samostatne. Súčasná úroveň rozvoja techniky nedáva nádej na poznanie podobných susedných Vesmírov. Jedným z dôvodov je rovnaká konečnosť rýchlosti svetla.

Rýchly rozvoj vesmírnej vedy mení naše chápanie toho, aký veľký je vesmír. Súčasný stav astronómie, jej teórie a výpočty vedcov sú pre nezasvätených ťažko pochopiteľné. Aj povrchné štúdium problematiky však ukazuje, aký rozsiahly je svet, ktorého sme súčasťou, a ako málo o ňom ešte vieme.