Расширение Вселенной - Важнейшие достижения в освоении космоса
Наш мир, родившийся в процессе Большого взрыва, и поныне расширяется, а объем разделяющего галактики пространства стремительно увеличивается. Скопления галактик, удаляясь друг от друга, тем не менее остаются устойчивыми образованиями с определенными размерами и стабильной структурой. Да и атомы вовсе не набухают в процессе расширения Вселенной, в отличие от свободно летающих фотонов, увеличивающих свою длину волны в процессе перемещения по расширяющемуся пространству.
Почти сто лет назад американский астроном Весто Слайфер обнаружил, что линии в спектрах излучения большинства галактик смещены в красную сторону, В то время космологических теорий, которые могли бы объяснить этот феномен, еще не было, равно как не существовало и общей теории относительности. Слайфер истолковал свои наблюдения, опираясь на эффект Доплера. Получилось, что галактики удаляются от нас, причем с довольно большими скоростями. Позже Эдвин Хаббл обнаружил, что чем дальше галактика находится от нас, тем больше наблюдаемый сдвиг спектральных линий в красную сторону [то есть красное смещение] и, следовательно, с тем большей скоростью она улетает от Земли. Сейчас данные по красному смещению получены для десятков тысяч галактик, и почти все они удаляются от нас. Именно это открытие и позволило ученым заговорить о расширении Вселенной и о нестационарности нашего мира.
Альберт Эйнштейн в поиске решений своих знаменитых уравнений, описывающих сосуществование энергии и гравитации, пренебрег фактом расширения и представил миру в первых публикациях по ОТО стационарную, бесконечную и неизменную Вселенную, Более того, когда российский математик и геофизик А. А. Фридман [1888--1925] нашел "расширяющиеся" и "пульсирующие" решения для уравнений, Эйнштейн долго не признавал такой сценарий развития Вселенной и правомочность найденных решений. Однако дальнейшие математические исследования уравнений, которые называются системой уравнений Гильберта -- Эйнштейна и описывают весь мир в целом, показали, что Александр Фридман прав и Вселенная совсем не обязана быть бесконечной и стационарной.
Теория и эксперимент стали соответствовать друг другу, а заодно выяснилось, что удаляющиеся галактики не движутся, подобно тому, как мы ходим по комнате или как Луна вращается вокруг Земли, а удаляются от нас из-за расширения самого пространства. Обычно это иллюстрируют с помощью растягивающейся резиновой пленки или воздушного шарика. Здесь, впрочем, тоже есть некий нюанс, который часто сбивает многих с толку. Если нарисовать галактику на шарике и начать его надувать, то ее изображение тоже будет увеличиваться. При расширении Вселенной такого не происходит. Галактика -- это гравитационно-связанная система, она не участвует в космологическом расширении. Так что в иллюстрации с шариком галактику лучше не рисовать на нем, а приклеить "ее" к шарику в одной точке. Но поскольку на самом деле галактики ни к чему не приклеены и могут двигаться в пространстве, то еще лучше представлять их как капли воды на поверхности раздувающегося шарика. Капли-галактики а этом случае не расширяются, но могут свободно перемещаться по нему с некоторой собственной скоростью.
Для более наглядного представления процесса расширения удобно ввести систему отсчета, нарисовав на шаре координатную сетку. Если бы галактики были "приклеены" к такому раздувающемуся шарику-пространству, то их координаты не изменялись бы, и расширение сводилось бы лишь к модификации свойств самой системы координат. Однако реальное расстояние между галактиками, измеряемое, например, с помощью линейки, света или радиолокатора, при этом все же увеличивается, поскольку размер линейки не изменяется при космологическом расширении, а скорость света и радиоволн не зависит от того, насколько растянулась пленка пространства-шарика. В этом плане наше пространство совсем не похоже на резиновую пленку, утончающуюся при растяжении и заставляющую упругие волны бегать по ней с возрастающей скоростью. Согласно ОТО пространство расширяется, рождаясь как бы из ничего, в силу тех законов, которым оно подчиняется. Именно этот процесс, с учетом свойств всего того, что находится в пространстве, и описывают уравнения Гильберта -- Эйнштейна. Поведение света, атомов, молекул, твердых тел, жидкостей и газов слабо зависит от локальной кривизны пространства-времени и существенно изменяется только в особо сильных гравитационных полях, наподобие тех, что встречаются вблизи черных дыр. В большей же части Вселенной, как полагают ученые, основные процессы происходят почти так же, как и на Земле, и получается, что галактики вполне реально удаляются друг от друга из-за расширения пространства, в котором они находятся. Космические корабли движутся, а свет распространяется по тому пространству, которое есть, и если его станет больше, это будет заметно, хотя бы по тому времени, которое им придется затратить, путешествуя из одной галактики в другую.
Похожие статьи
-
Расширение - Возникновение, существование и конец Вселенной
Вселенная большой взрыв Звездное небо над головой долгое время было для человека символом вечности и неизменности. Лишь в Новое время люди осознали, что...
-
Расширение Вселенной и красное смещение
Если в ясную безлунную ночь посмотреть на небо, то, скорее всего, самыми яркими объектами, которые вы увидите, будут планеты Венера, Марс, Юпитер и...
-
Введение - Важнейшие достижения в освоении космоса
Быть может, уже много тысяч лет назад, глядя на ночное небо, человек мечтал о полете к звездам. Мириады мерцающих ночных светил заставляли его уноситься...
-
ИСПЫТАНИЕ СИСТЕМЫ "СОЮЗ-ФРЕГАТ" - Новейшее достижение в освоении Космоса
9 февраля на космодроме Байконур прошла испытания система "Союз-Фрегат". Запуск комплекса стал первым этапом международной космической программы, в...
-
Процесс расширения Вселенной Оставляя в стороне спорный вопрос, касающийся образования галактик, посмотрим, что говорят современная теория и данные...
-
Статическая модель Эйнштейна - Релятивистская космология: прошлое и будущее нашей Вселенной
Когда Эйнштейн сформулировал Теорию Относительности, чтобы проверить теорию Ньютона его собственной Специальной Теорией Относительности, он добавил так...
-
Образование Вселенной - Происхождение Вселенной
Конечна или бесконечна Вселенная, какая у нее геометрия - эти и многие другие вопросы связаны с эволюцией Вселенной, в частности с наблюдаемым...
-
Заключение - Космологические модели Вселенной
Все, что здесь до сих пор было сказано, - это только гипотезы, основанные на некоторых реальных фактах. Однако, те же самые факты можно трактовать и...
-
Модель расширяющейся Вселенной - Эволюция Вселенной
Наиболее общепринятой в космологии является модель однородной изотропной нестационарной горячей расширяющейся Вселенной, построенная на основе общей...
-
ПЕРВАЯ КОРРЕКЦИЯ ОРБИТЫ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ЗОНДА STARDUST - Новейшее достижение в освоении Космоса
Исследовательский зонд Stardust был запущен 7 февраля 1999 г. Он предназначается для сбора космической пыли и газа. Основной целью его экспедиции...
-
ЗАПУСК РН "МИНОТАВР" - Новейшее достижение в освоении Космоса
ВВС США осуществила вечером 26 января запуск новой ракеты-носителя (РН) "Минотавр" с задачей вывести на орбиту несколько научных и военных спутников....
-
Начало пути - Важнейшие достижения в освоении космоса
Сейчас мы становимся свидетелями того, как начинается сбываться это великое пророчество. Начало проникновения человека в космос было положено 4 октября...
-
НА ОРБИТЕ СПУТНИК "АРСЕНАЛА" - Новейшее достижение в освоении Космоса
9.01.00 , в воскресенье в 13.00 с космодрома "Байконур" ракетой-носителем "Циклон-2" выведен на орбиту спутник Земли "Космос-2367". Сообщение об этом...
-
ЗАТОПЛЕНИЕ СТАНЦИИ - Новейшее достижение в освоении Космоса
Решение о необходимости затопления комплекса принял Совет главных конструкторов ракетно-космической техники. Вскоре соответствующее обращение будет...
-
Теория Большого взрыва была придумана для того, чтобы объяснить происхождение вселенной. Почему-то из знакомства с ней обычно выносят больше вопросов,...
-
Модель расширяющейся Вселенной - Сущность Галактики
В основе расширяющейся модели заключены два предположения: более полное описание гравитационного поля является уравнение Эйнштейна. Т. е. можно...
-
Модель расширяющейся Вселенной - Космологические модели Вселенной
Итак, вернемся к Эйнштейну, из расчетов которого следовало, что наш мир является четырехмерной сферой. Объем такой Вселенной может быть выражен хотя и...
-
Современная модель Вселенной - Основные характеристики Вселенной
Современная наука, рассматривая дальнейшую судьбу Вселенной, останавливается на двух вариантах - открытой и замкнутой Вселенной. Если предположить, что...
-
Красное смещение спектров излучения галактики - Основные характеристики Вселенной
Понятие "Вселенная" означает Космос, доступный человеческому наблюдению. Вселенную изучает наука космология. Ее цель выявление и изучение законов,...
-
Закон Хаббла - Основные характеристики Вселенной
Американский астроном Эдвин Хаббл, работавший в обсерватории Маунт-Вильсон в Калифорнии, в1929 г. обнаружил, что многие туманные пятна в небе удается...
-
Будущее Вселенной - Открытие взрывающейся Вселенной
Современная наука, рассматривая дальнейшую судьбу Вселенной, останавливается на двух вариантах - открытой и замкнутой Вселенной. Если предположить, что...
-
Общие принципы астрономии - Прошлое и будущее Вселенной
Звезды изучает астрономия (от греч. "астрон" - звезда и "номос" - закон) - наука о строении и развитии космических тел и систем. Эта классическая наука в...
-
Теория Большого взрыва "Вначале был взрыв. Не такой взрыв, который знаком нам на Земле и который начинается из определенного центра и затем...
-
Модели будущего вселенной - Эволюция Вселенной
Каково же будущее Вселенной? Многие выдающиеся ученые ХХ века неоднократно задавались этим вопросом. В 1917г. А. Эйнштейн выступил с гипотезой о...
-
"СОЮЗ ТМ-31" - Новейшее достижение в освоении Космоса
31 октября в 10 час. 52 мин. 47 с по московскому времени с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель "Союз-У", которая через 8 минут 50 секунд...
-
ИССЛЕДОВАНИЯ ЮПИТЕРА - Новейшее достижение в освоении Космоса
В ближайшие два-три месяца исследования Юпитера будут вести сразу два космических корабля NASA - Galileo и Cassini. Предполагается, что такие...
-
В России разработан оригинальный проект ракеты-носителя под названием "Байкал" с возможностью многоразового использования ее первой ступени, сообщил РИА...
-
Изучение Земли из космоса - Важнейшие достижения в освоении космоса
Человек впервые оценил роль спутников для контроля за состоянием сельскохозяйственных угодий, лесов и других природных ресурсов Земли лишь спустя...
-
"ШАТТЛ" ENDEAVOUR - Новейшее достижение в освоении Космоса
Руководители NASA подтвердили ходившие ранее слухи об изменении плана запуска "шаттлов" в конце 2000 г. Сейчас в NASA рассматривается возможность...
-
В 2005 г. к Марсу и его спутнику Фобосу отправится российский исследовательский зонд. Об этом было заявлено Институтом космических исследований РАН на...
-
В ТУРПОХОД НА "МИР" - Новейшее достижение в освоении Космоса
Судьба российской космической станции Мир не раз висела на волоске. И вот, кажется, ей бросают якорь спасения. Американский финансист Уолт Андерсон...
-
МИРУ - МИР. ДВА ПЛАНА РАЗВИТИЯ - Новейшее достижение в освоении Космоса
Космос зонд корабль марс Судьба орбитальной станции "Мир" в 2000 году остается пока неопределенной. Дебаты о ее сохранении на орбите или затоплении в...
-
ЗАПУСК РАКЕТЫ "РОКОТ" - Новейшее достижение в освоении Космоса
Представители Космического центра им. Хруничева и российско-германского СП Eurockot объявили о том, что запуск ракеты "Рокот", поврежденной во время...
-
"Энергия"-"Буран" - Важнейшие достижения в освоении космоса
Через 31 год после запуска первого в истории человечества искусственного спутника Земли весом около 83,6 кг наша самая новая ракета-носитель "Энергия"...
-
Человек на Луне - Важнейшие достижения в освоении космоса
В соответствии с программой "Аполлон" в период с 1969 г. по 1972 г. к Луне было направлено девять экспедиций. Шесть из них закончились высадкой...
-
Наука о космосе - Важнейшие достижения в освоении космоса
В течение небольшого периода времени с начала космической эры человек не только послал автоматические космические станции к другим планетам и ступил на...
-
АМЕРИКАНО-РОССИЙСКОЕ НАЧИНАНИЕ В КОСМОСЕ - Новейшее достижение в освоении Космоса
Американская коммерческая компания "Спейсхаб Инкорпорэйтэд", выполняющая, кстати, некоторые заказы и для НАСА, и производящая герметизированные модули...
-
Перспективы освоения космического пространства - Исследования космоса
Космос внеземной биологический Вслед за нынешней информационной волной нас ожидает индустриальная волна освоения и использование космического...
-
Вопрос о происхождении Вселенной со всеми ее известными и пока неведомыми свойствами испокон веков волнует человека. Но только в ХХ веке, после...
-
Расширяющаяся вселенная - Теории происхождения Вселенной
Заглянуть глубже в тайны мироздания, чем это сделал Ньютон, долгое время казалось невозможным. Лишь в начале нашего века в 1915 году появилась работа А....
Расширение Вселенной - Важнейшие достижения в освоении космоса