Sammenligne størrelsen på objekter i universet. universets skala

Visste du at universet vi observerer har ganske klare grenser? Vi er vant til å assosiere universet med noe uendelig og uforståelig. Imidlertid tilbyr moderne vitenskap på spørsmålet om universets "uendelighet" et helt annet svar på et slikt "åpenbart" spørsmål.

I følge moderne konsepter er størrelsen på det observerbare universet omtrent 45,7 milliarder lysår (eller 14,6 gigaparsecs). Men hva betyr disse tallene?

Det første spørsmålet som kommer til hjernen til en vanlig person er hvordan universet ikke kan være uendelig i det hele tatt? Det ser ut til at det er udiskutabelt at beholderen til alt som finnes rundt oss ikke skal ha grenser. Hvis disse grensene eksisterer, hva representerer de da?

Anta at en astronaut fløy til universets grenser. Hva vil han se foran seg? Solid vegg? Brannsperre? Og hva ligger bak - tomhet? Et annet univers? Men kan tomhet eller et annet univers bety at vi er på grensen til universet? Det betyr ikke at det ikke er "ingenting". Tomhet og et annet univers er også "noe". Men universet er det som inneholder absolutt alt "noe".

Vi kommer til en absolutt selvmotsigelse. Det viser seg at universets grense skal skjule for oss noe som ikke burde være det. Eller universets grense bør avskjerme "alt" fra "noe", men dette "noe" bør også være en del av "alt". Generelt, fullstendig absurditet. Så hvordan kan forskere hevde den ultimate størrelsen, massen og til og med alderen til universet vårt? Disse verdiene, selv om de er ufattelig store, er fortsatt begrensede. Argumenterer vitenskapen med det åpenbare? For å håndtere dette, la oss først se på hvordan folk kom til den moderne forståelsen av universet.

Utvider grensene

I uminnelige tider har mennesket vært interessert i hvordan verden rundt dem er. Du kan ikke gi eksempler på de tre hvalene og andre forsøk fra de gamle på å forklare universet. Som regel kom alt til slutt ned til det faktum at grunnlaget for alle ting er den jordiske himmelhvelvingen. Selv i antikken og middelalderen, da astronomene hadde omfattende kunnskap om bevegelseslovene til planetene langs den "faste" himmelsfæren, forble jorden universets sentrum.

Naturligvis, selv i antikkens Hellas var det de som trodde at jorden kretser rundt solen. Det var de som snakket om de mange verdenene og universets uendelighet. Men konstruktive begrunnelser for disse teoriene oppsto først ved begynnelsen av den vitenskapelige revolusjonen.

På 1500-tallet gjorde den polske astronomen Nicolaus Copernicus det første store gjennombruddet i kunnskapen om universet. Han beviste bestemt at jorden bare er en av planetene som roterer rundt solen. Et slikt system forenklet i stor grad forklaringen på en så kompleks og intrikat bevegelse av planetene i himmelsfæren. Når det gjelder en stasjonær jord, måtte astronomer komme med alle slags geniale teorier for å forklare denne oppførselen til planetene. På den annen side, hvis jorden antas å være mobil, så kommer forklaringen på slike intrikate bevegelser naturlig. Dermed ble et nytt paradigme kalt "heliosentrisme" styrket i astronomi.

Mange soler

Men selv etter det fortsatte astronomer å begrense universet til «fiksstjernesfæren». Fram til 1800-tallet klarte de ikke å anslå avstanden til armaturene. I flere århundrer har astronomer uten hell forsøkt å oppdage avvik i stjernenes posisjon i forhold til jordens banebevegelse (årlige parallakser). Den tidens verktøy tillot ikke så nøyaktige målinger.

Til slutt, i 1837, målte den russisk-tyske astronomen Vasily Struve parallaksen. Dette markerte et nytt skritt i å forstå omfanget av kosmos. Nå kunne forskere trygt si at stjernene er fjerne likheter med solen. Og lyset vårt er ikke lenger sentrum for alt, men en likeverdig "beboer" i en endeløs stjernehop.

Astronomer har kommet enda nærmere å forstå universets skala, fordi avstandene til stjernene viste seg å være virkelig monstrøse. Selv størrelsen på banene til planetene virket ubetydelig sammenlignet med dette. Deretter var det nødvendig å forstå hvordan stjernene er konsentrert i.

Mange Melkeveier

Allerede i 1755 forutså den kjente filosofen Immanuel Kant grunnlaget for den moderne forståelsen av universets storskalastruktur. Han antok at Melkeveien er en enorm roterende stjernehop. I sin tur er mange observerbare tåker også fjernere «melkeveier» – galakser. Til tross for dette, frem til 1900-tallet, holdt astronomer seg til det faktum at alle tåker er kilder til stjernedannelse og er en del av Melkeveien.

Situasjonen endret seg da astronomer lærte å måle avstandene mellom galakser ved hjelp av. Den absolutte lysstyrken til stjerner av denne typen er strengt avhengig av variasjonsperioden. Ved å sammenligne deres absolutte lysstyrke med den synlige, er det mulig å bestemme avstanden til dem med høy nøyaktighet. Denne metoden ble utviklet på begynnelsen av 1900-tallet av Einar Hertzschrung og Harlow Shelpie. Takket være ham bestemte den sovjetiske astronomen Ernst Epik i 1922 avstanden til Andromeda, som viste seg å være en størrelsesorden større enn størrelsen på Melkeveien.

Edwin Hubble fortsatte Epics foretak. Ved å måle lysstyrken til Cepheider i andre galakser, målte han avstanden deres og sammenlignet den med rødforskyvningen i spektrene deres. Så i 1929 utviklet han sin berømte lov. Arbeidet hans motbeviste definitivt det forankrede synet om at Melkeveien er universets utkant. Det var nå en av de mange galaksene som en gang hadde betraktet det som en integrert del. Kants hypotese ble bekreftet nesten to århundrer etter utviklingen.

Deretter gjorde forbindelsen mellom avstanden til galaksen fra observatøren og hastigheten på dens fjerning fra observatøren, oppdaget av Hubble, det mulig å kompilere et fullstendig bilde av universets storskalastruktur. Det viste seg at galaksene bare var en liten del av den. De koblet sammen til klynger, klynger til superklynger. I sin tur folder superklynger seg inn i de største kjente strukturene i universet - filamenter og vegger. Disse strukturene, ved siden av enorme superhull () og utgjør en storskala struktur av det for tiden kjente universet.

Tilsynelatende uendelighet

Av det foregående følger det at vitenskapen på bare noen få århundrer gradvis har flagret fra geosentrisme til en moderne forståelse av universet. Dette gir imidlertid ikke svar på hvorfor vi begrenser universet i dag. Tross alt, til nå handlet det bare om skalaen til kosmos, og ikke om dets natur.

Den første som bestemte seg for å rettferdiggjøre universets uendelighet var Isaac Newton. Etter å ha oppdaget loven om universell gravitasjon, trodde han at hvis rommet var begrenset, ville alle dets kropper før eller siden smelte sammen til en enkelt helhet. Før ham, hvis noen uttrykte ideen om universets uendelighet, var det bare i en filosofisk nøkkel. Uten noen vitenskapelig begrunnelse. Et eksempel på dette er Giordano Bruno. Forresten, som Kant, var han foran vitenskapen med mange århundrer. Han var den første som erklærte at stjernene er fjerne soler, og planeter kretser også rundt dem.

Det ser ut til at selve faktumet om uendelighet er ganske rimelig og åpenbart, men vendepunktene i vitenskapen på 1900-tallet rystet denne "sannheten".

Stasjonært univers

Det første viktige skrittet mot utviklingen av en moderne modell av universet ble gjort av Albert Einstein. Den berømte fysikeren introduserte sin modell av det stasjonære universet i 1917. Denne modellen var basert på den generelle relativitetsteorien, utviklet av ham et år tidligere. I følge hans modell er universet uendelig i tid og begrenset i rommet. Men tross alt, som nevnt tidligere, ifølge Newton, må et univers med en begrenset størrelse kollapse. For å gjøre dette introduserte Einstein den kosmologiske konstanten, som kompenserte for gravitasjonstiltrekningen til fjerne objekter.

Uansett hvor paradoksalt det kan høres ut, begrenset ikke Einstein selve universets endelighet. Etter hans mening er universet et lukket skall av en hypersfære. En analogi er overflaten til en vanlig tredimensjonal kule, for eksempel en jordklode eller jorden. Uansett hvor mye den reisende reiser på jorden, vil han aldri nå kanten. Dette betyr imidlertid ikke at jorden er uendelig. Den reisende vil ganske enkelt gå tilbake til stedet der han startet reisen.

På overflaten av hypersfæren

På samme måte kan en romvandrer, som overvinner Einstein-universet på et stjerneskip, vende tilbake til jorden. Bare denne gangen vil vandreren bevege seg ikke på den todimensjonale overflaten av sfæren, men på den tredimensjonale overflaten av hypersfæren. Dette betyr at universet har et begrenset volum, og dermed et begrenset antall stjerner og masse. Universet har imidlertid ingen grenser eller noe senter.

Einstein kom til slike konklusjoner ved å koble rom, tid og tyngdekraft i sin berømte teori. Før ham ble disse konseptene ansett som separate, og det er grunnen til at universets rom var rent euklidisk. Einstein beviste at tyngdekraften i seg selv er en krumning av rom-tid. Dette endret radikalt de tidlige ideene om universets natur, basert på klassisk newtonsk mekanikk og euklidisk geometri.

Ekspanderende univers

Selv oppdageren av det "nye universet" selv var ikke fremmed for vrangforestillinger. Einstein, selv om han begrenset universet i rommet, fortsatte han å betrakte det som statisk. I følge hans modell var og forblir universet evig, og størrelsen forblir alltid den samme. I 1922 utvidet den sovjetiske fysikeren Alexander Fridman denne modellen betydelig. I følge hans beregninger er ikke universet statisk i det hele tatt. Det kan utvides eller trekke seg sammen over tid. Det er bemerkelsesverdig at Friedman kom til en slik modell basert på den samme relativitetsteorien. Han klarte å anvende denne teorien mer korrekt, utenom den kosmologiske konstanten.

Albert Einstein godtok ikke umiddelbart en slik «korreksjon». Til hjelp for denne nye modellen kom den tidligere nevnte oppdagelsen av Hubble. Nedgangen i galakser beviste utvilsomt faktumet med utvidelsen av universet. Så Einstein måtte innrømme feilen sin. Nå hadde universet en viss alder, som strengt tatt avhenger av Hubble-konstanten, som karakteriserer ekspansjonshastigheten.

Videreutvikling av kosmologi

Da forskere prøvde å løse dette problemet, ble mange andre viktige komponenter i universet oppdaget og forskjellige modeller av det ble utviklet. Så i 1948 introduserte Georgy Gamow hypotesen om "hett univers", som senere skulle bli til big bang-teorien. Oppdagelsen i 1965 bekreftet hans mistanker. Nå kunne astronomer observere lyset som kom fra øyeblikket da universet ble gjennomsiktig.

Mørk materie, spådd i 1932 av Fritz Zwicky, ble bekreftet i 1975. Mørk materie forklarer faktisk selve eksistensen av galakser, galaksehoper og selve strukturen til universet som helhet. Så forskere lærte at det meste av universets masse er helt usynlig.

Til slutt, i 1998, under studiet av avstanden til, ble det oppdaget at universet utvider seg med akselerasjon. Dette neste vendepunktet i vitenskapen ga opphav til moderne forståelse av universets natur. Introdusert av Einstein og tilbakevist av Friedmann, fant den kosmologiske koeffisienten igjen sin plass i universets modell. Tilstedeværelsen av en kosmologisk koeffisient (kosmologisk konstant) forklarer dens akselererte ekspansjon. For å forklare tilstedeværelsen av den kosmologiske konstanten ble konseptet introdusert - et hypotetisk felt som inneholder det meste av universets masse.

Den nåværende ideen om størrelsen på det observerbare universet

Den nåværende modellen av universet kalles også ΛCDM-modellen. Bokstaven "Λ" betyr tilstedeværelsen av den kosmologiske konstanten, som forklarer den akselererte utvidelsen av universet. "CDM" betyr at universet er fylt med kald mørk materie. Nyere studier tyder på at Hubble-konstanten er omtrent 71 (km/s)/Mpc, som tilsvarer universets alder på 13,75 milliarder år. Når vi kjenner universets alder, kan vi anslå størrelsen på det observerbare området.

I følge relativitetsteorien kan ikke informasjon om noe objekt nå observatøren med en hastighet som er større enn lysets hastighet (299792458 m/s). Det viser seg at observatøren ikke bare ser et objekt, men dets fortid. Jo lenger objektet er fra det, desto fjernere ser det fortid ut. Når vi for eksempel ser på månen, ser vi hvordan den var for litt mer enn et sekund siden, solen - for mer enn åtte minutter siden, de nærmeste stjernene - år, galakser - for millioner av år siden, etc. I Einsteins stasjonære modell har universet ingen aldersgrense, noe som betyr at dets observerbare område heller ikke er begrenset av noe. Observatøren, bevæpnet med flere og mer avanserte astronomiske instrumenter, vil observere flere og flere fjerne og eldgamle objekter.

Vi har et annet bilde med den moderne modellen av universet. I følge det har universet en alder, og derav grensen for observasjon. Det vil si at siden universets fødsel ville ingen foton ha hatt tid til å reise en avstand som er større enn 13,75 milliarder lysår. Det viser seg at vi kan si at det observerbare universet er begrenset fra observatøren av et sfærisk område med en radius på 13,75 milliarder lysår. Dette er imidlertid ikke helt sant. Ikke glem utvidelsen av universets rom. Inntil fotonet når observatøren, vil objektet som sendte det ut allerede være 45,7 milliarder lysår unna oss. år. Denne størrelsen er partikkelhorisonten, og den er grensen til det observerbare universet.

Over horisonten

Så størrelsen på det observerbare universet er delt inn i to typer. Den tilsynelatende størrelsen, også kalt Hubble-radius (13,75 milliarder lysår). Og den virkelige størrelsen, kalt partikkelhorisonten (45,7 milliarder lysår). Det er viktig at begge disse horisontene ikke i det hele tatt karakteriserer universets virkelige størrelse. For det første er de avhengige av observatørens posisjon i rommet. For det andre endrer de seg over tid. Når det gjelder ΛCDM-modellen, utvider partikkelhorisonten seg med en hastighet som er større enn Hubble-horisonten. Spørsmålet om denne trenden vil endre seg i fremtiden, gir ikke moderne vitenskap svar. Men hvis vi antar at universet fortsetter å utvide seg med akselerasjon, vil alle de objektene vi ser nå før eller siden forsvinne fra vårt "synsfelt".

Så langt er det fjerneste lyset som er observert av astronomer, CMB. Når man ser på det, ser forskerne universet slik det var 380 000 år etter Big Bang. I det øyeblikket avkjølte universet seg så mye at det var i stand til å sende ut frie fotoner, som i dag fanges opp ved hjelp av radioteleskoper. På den tiden var det ingen stjerner eller galakser i universet, men bare en kontinuerlig sky av hydrogen, helium og en ubetydelig mengde andre grunnstoffer. Fra inhomogenitetene som er observert i denne skyen, vil det etterpå dannes galaktiske klynger. Det viser seg at det er nettopp de objektene som vil dannes fra inhomogenitetene til den kosmiske mikrobølgebakgrunnsstrålingen som befinner seg nærmest partikkelhorisonten.

Ekte grenser

Hvorvidt universet har sanne, uobserverbare grenser er fortsatt gjenstand for pseudovitenskapelige spekulasjoner. På en eller annen måte konvergerer alle til universets uendelighet, men de tolker denne uendeligheten på helt forskjellige måter. Noen anser universet for å være flerdimensjonalt, der vårt "lokale" tredimensjonale univers bare er ett av lagene. Andre sier at universet er fraktalt, noe som betyr at vårt lokale univers kan være en partikkel av et annet. Ikke glem de forskjellige modellene av Multiverse med dets lukkede, åpne, parallelle universer, ormehull. Og mange, mange flere forskjellige versjoner, hvor antallet bare er begrenset av menneskelig fantasi.

Men hvis vi slår på kald realisme eller bare beveger oss bort fra alle disse hypotesene, så kan vi anta at universet vårt er en endeløs homogen beholder av alle stjerner og galakser. Dessuten, på ethvert svært fjernt punkt, enten det er i milliarder av gigaparsecs fra oss, vil alle forholdene være nøyaktig de samme. På dette tidspunktet vil partikkelhorisonten og Hubble-sfæren være nøyaktig den samme med den samme reliktstrålingen på kanten. Rundt vil være de samme stjernene og galaksene. Interessant nok motsier dette ikke utvidelsen av universet. Tross alt er det ikke bare universet som utvider seg, men selve rommet. Det faktum at universet i øyeblikket av big bang oppsto fra ett punkt, sier bare at de uendelig små (praktisk talt null) størrelsene som var da, nå har blitt til ufattelig store. I fremtiden vil vi bruke denne hypotesen for å tydelig forstå omfanget av det observerbare universet.

Visuell representasjon

Ulike kilder gir alle slags visuelle modeller som lar folk innse universets skala. Det er imidlertid ikke nok for oss å innse hvor stort kosmos er. Det er viktig å forstå hvordan slike begreper som Hubble-horisonten og partikkelhorisonten faktisk manifesterer seg. For å gjøre dette, la oss forestille oss modellen vår trinn for trinn.

La oss glemme at moderne vitenskap ikke vet om den "fremmede" regionen i universet. Hvis vi forkaster versjonene om multiversene, det fraktale universet og dets andre "varianter", la oss forestille oss at det rett og slett er uendelig. Som nevnt tidligere, motsier dette ikke utvidelsen av rommet. Selvfølgelig tar vi i betraktning det faktum at dens Hubble-sfære og sfæren av partikler er henholdsvis 13,75 og 45,7 milliarder lysår.

Skalaen til universet

Trykk på START-knappen og oppdag en ny, ukjent verden!
Til å begynne med, la oss prøve å innse hvor store universelle skalaer er. Hvis du har reist rundt på planeten vår, kan du godt forestille deg hvor stor jorden er for oss. Forestill deg nå planeten vår som et korn av bokhvete, som beveger seg i bane rundt vannmelon-solen, på størrelse med en halv fotballbane. I dette tilfellet vil Neptuns bane tilsvare størrelsen på en liten by, området - til Månen, området for grensen for solens påvirkning - til Mars. Det viser seg at vårt solsystem er like mye større enn jorden som Mars er større enn bokhvete! Men dette er bare begynnelsen.

Tenk deg nå at denne bokhveten vil være systemet vårt, hvis størrelse er omtrent lik en parsec. Da blir Melkeveien på størrelse med to fotballstadioner. Dette vil imidlertid ikke være nok for oss. Vi må redusere Melkeveien til en centimeterstørrelse. Det vil på en eller annen måte ligne kaffeskum pakket inn i et boblebad midt i det kaffesvarte intergalaktiske rommet. Tjue centimeter fra den er det samme spiral "baby" - Andromedatåken. Rundt dem vil det være en sverm av små galakser i vår lokale klynge. Den tilsynelatende størrelsen på universet vårt vil være 9,2 kilometer. Vi har kommet til å forstå de universelle dimensjonene.

Inne i den universelle boblen

Det er imidlertid ikke nok for oss å forstå selve skalaen. Det er viktig å realisere universet i dynamikk. Se for oss som kjemper, for hvem Melkeveien har en centimeters diameter. Som nevnt akkurat nå, vil vi finne oss selv inne i en ball med en radius på 4,57 og en diameter på 9,24 kilometer. Tenk deg at vi er i stand til å sveve inne i denne ballen, reise og overvinne hele megaparsecs på et sekund. Hva vil vi se hvis universet vårt er uendelig?

Selvfølgelig, foran oss vil dukke utallige alle slags galakser. Elliptisk, spiralformet, uregelmessig. Noen områder vil vrimle med dem, andre vil være tomme. Hovedtrekket vil være at visuelt vil de alle være urørlige, mens vi vil være urørlige. Men så snart vi tar et steg, vil galaksene selv begynne å bevege seg. For eksempel, hvis vi er i stand til å se det mikroskopiske solsystemet i Melkeveien, kan vi observere utviklingen. Etter å ha beveget oss bort fra galaksen vår med 600 meter, vil vi se protostjernen Sol og den protoplanetariske skiven på dannelsestidspunktet. Når vi nærmer oss det, vil vi se hvordan jorden ser ut, livet blir født og mennesket vises. På samme måte vil vi se hvordan galakser endrer seg og beveger seg når vi beveger oss bort fra eller nærmer oss dem.

Følgelig, jo fjernere galakser vi ser inn i, jo eldre vil de være for oss. Så de fjerneste galaksene vil ligge lenger enn 1300 meter fra oss, og ved overgangen til 1380 meter vil vi allerede se relikviestråling. Riktignok vil denne avstanden være imaginær for oss. Men når vi kommer nærmere CMB, vil vi se et interessant bilde. Naturligvis vil vi observere hvordan galakser vil dannes og utvikle seg fra den første skyen av hydrogen. Når vi når en av disse dannede galaksene, vil vi forstå at vi ikke har overvunnet 1,375 kilometer i det hele tatt, men alle 4,57.

Nedskalering

Som et resultat vil vi øke i størrelse enda mer. Nå kan vi plassere hele tomrom og vegger i knyttneven. Så vi vil befinne oss i en ganske liten boble som det er umulig å komme ut av. Ikke bare vil avstanden til objekter på kanten av boblen øke når de nærmer seg, men selve kanten vil bevege seg i det uendelige. Dette er hele poenget med størrelsen på det observerbare universet.

Uansett hvor stort universet er, vil det for observatøren alltid forbli en begrenset boble. Observatøren vil alltid være i sentrum av denne boblen, faktisk er han dens sentrum. Ved å prøve å komme til et objekt på kanten av boblen, vil observatøren flytte midten. Når du nærmer deg objektet, vil dette objektet bevege seg lenger og lenger bort fra kanten av boblen og samtidig endre seg. For eksempel, fra en formløs hydrogensky, vil den bli til en fullverdig galakse eller videre til en galaktisk klynge. I tillegg vil banen til dette objektet øke når du nærmer deg det, ettersom selve rommet rundt vil endre seg. Når vi kommer til dette objektet, vil vi bare flytte det fra kanten av boblen til midten. På kanten av universet vil relikviestrålingen også flimre.

Hvis vi antar at universet vil fortsette å ekspandere i en akselerert hastighet, for så å være i sentrum av boblen og slingrende tid for milliarder, billioner og enda høyere rekkefølger av år fremover, vil vi legge merke til et enda mer interessant bilde. Selv om boblen vår også vil øke i størrelse, vil dens muterende komponenter bevege seg bort fra oss enda raskere, og forlate kanten av denne boblen, inntil hver partikkel i universet vandrer fra hverandre i sin ensomme boble uten evne til å samhandle med andre partikler.

Så moderne vitenskap har ikke informasjon om hva universets virkelige dimensjoner er og om det har grenser. Men vi vet med sikkerhet at det observerbare universet har en synlig og sann grense, kalt henholdsvis Hubble-radius (13,75 milliarder lysår) og partikkelradius (45,7 milliarder lysår). Disse grensene er helt avhengige av observatørens posisjon i rommet og utvides med tiden. Hvis Hubble-radiusen ekspanderer strengt med lysets hastighet, akselereres utvidelsen av partikkelhorisonten. Spørsmålet om partikkelhorisontens akselerasjon vil fortsette videre og endre seg til sammentrekning er fortsatt åpent.

> universets skala

Bruk på nettet interaktiv skala av universet: virkelige dimensjoner av universet, sammenligning av romobjekter, planeter, stjerner, klynger, galakser.

Vi tenker alle på dimensjoner i generelle termer, for eksempel en annen virkelighet, eller vår oppfatning av miljøet rundt oss. Dette er imidlertid bare en del av hva målinger egentlig er. Og fremfor alt den eksisterende forståelsen målinger av universets skalaer er det beste av det som beskrives i fysikk.

Fysikere antar at målinger ganske enkelt er forskjellige fasetter av oppfatningen av universets skala. For eksempel inkluderer de fire første dimensjonene lengde, bredde, høyde og tid. I følge kvantefysikken er det imidlertid andre dimensjoner som beskriver universets natur og muligens alle universer. Mange forskere tror at det for tiden er rundt 10 dimensjoner.

Interaktiv skala av universet

Måling av universets skala

Den første dimensjonen, som allerede nevnt, er lengden. Et godt eksempel på et endimensjonalt objekt er en rett linje. Denne linjen har kun et lengdemål. Den andre dimensjonen er bredden. Denne dimensjonen inkluderer også lengde, et godt eksempel på et todimensjonalt objekt ville være et umulig tynt plan. Ting i to dimensjoner kan bare sees i tverrsnitt.

Den tredje dimensjonen inkluderer høyde, og dette er den dimensjonen vi er mest kjent med. Kombinert med lengde og bredde er dette den mest synlige delen av universet når det gjelder dimensjoner. Den beste fysiske formen for å beskrive denne dimensjonen er en kube. Den tredje dimensjonen eksisterer når lengde, bredde og høyde krysser hverandre.

Nå blir ting litt mer komplisert, fordi de resterende 7 dimensjonene er assosiert med ikke-materielle konsepter som vi ikke kan observere direkte, men vi vet at de eksisterer. Den fjerde dimensjonen er tid. Det er forskjellen mellom fortid, nåtid og fremtid. Dermed ville den beste beskrivelsen av den fjerde dimensjonen være kronologi.

Andre dimensjoner omhandler sannsynligheter. Den femte og sjette dimensjonen er relatert til fremtiden. I følge kvantefysikken kan det være et hvilket som helst antall mulige fremtider, men det er bare ett utfall, og grunnen til dette er valg. Den femte og sjette dimensjonen er assosiert med bifurkasjonen (endring, forgrening) av hver av disse sannsynlighetene. I hovedsak, hvis du kunne kontrollere den femte og sjette dimensjonen, kunne du gå tilbake i tid eller besøke ulike fremtider.

Dimensjoner 7 til 10 er relatert til universet og dets skala. De er basert på det faktum at det finnes flere universer, og hver har sin egen rekkefølge av målinger av virkeligheten og mulige utfall. Den tiende og siste dimensjonen er faktisk ett av alle mulige utfall av alle universer.

Det var tider da menneskenes verden var begrenset til jordens overflate under føttene deres. Med utviklingen av teknologi har menneskeheten utvidet sine horisonter. Nå tenker folk på om vår verden har grenser og hva er omfanget av universet? Faktisk kan ingen forestille seg dens virkelige dimensjoner. Fordi vi ikke har egnede referansepunkter. Selv profesjonelle astronomer tegner for seg selv (i hvert fall i fantasien) modeller reduserte mange ganger. Det grunnleggende er den nøyaktige korrelasjonen mellom dimensjonene som objektene i universet har. Og når man løser matematiske problemer, er de generelt sett uviktige, fordi de viser seg å bare være tall som en astronom opererer på.

Om strukturen til solsystemet

For å snakke om universets skala, må du først forstå hva som er nærmest oss. For det første er det en stjerne kalt Solen. For det andre, planetene som roterer rundt den. I tillegg til disse er det også satellitter som beveger seg rundt noen Og vi bør ikke glemme det

Planetene på denne listen har vært av interesse for folk i lang tid, siden de er de mest tilgjengelige for observasjon. Fra deres studie begynte å utvikle vitenskapen om universets struktur - astronomi. En stjerne er anerkjent som sentrum av solsystemet. Det er også dets største objekt. Sammenlignet med jorden er solen en million ganger større i volum. Den virker bare relativt liten, fordi den er langt unna planeten vår.

Alle planetene i solsystemet er delt inn i tre grupper:

  • Jord. Det inkluderer planeter som ligner på jorden i utseende. For eksempel er disse Merkur, Venus og Mars.
  • Gigantiske gjenstander. De er mye større enn den første gruppen. I tillegg inneholder de mye gasser, derfor kalles de også gass. Disse inkluderer Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun.
  • Dvergplaneter. De er faktisk store asteroider. En av dem, inntil nylig, var inkludert i sammensetningen av hovedplanetene - dette er Pluto.

Planetene "spres ikke" fra solen på grunn av tyngdekraften. Og de kan ikke falle på en stjerne på grunn av de høye hastighetene. Objekter er egentlig veldig "kvikke". For eksempel er jordens hastighet omtrent 30 kilometer per sekund.

Hvordan sammenligne størrelsen på objekter i solsystemet?

Før du prøver å forestille deg universets skala, er det verdt å forstå solen og planetene. Tross alt er de også vanskelige å korrelere med hverandre. Oftest er den betingede størrelsen på en brennende stjerne identifisert med en biljardball, hvis diameter er 7 cm. Det skal bemerkes at den i virkeligheten når omtrent 1400 tusen km. I et slikt "leketøy"-oppsett er den første planeten fra solen (Mercury) i en avstand på 2 meter 80 centimeter. I dette tilfellet vil jordens kule ha en diameter på bare en halv millimeter. Den ligger i en avstand på 7,6 meter fra stjernen. Avstanden til Jupiter på denne skalaen vil være 40 m, og til Pluto 300.

Hvis vi snakker om objekter som er utenfor solsystemet, så er den nærmeste stjernen Proxima Centauri. Det skal fjernes så mye at denne forenklingen viser seg å være for liten. Og dette til tross for at den ligger innenfor Galaxy. Hva skal jeg si om universets skala. Som du kan se, er det praktisk talt ubegrenset. Jeg vil alltid vite hvordan jorden og universet henger sammen. Og etter å ha mottatt svaret, kan man ikke tro at planeten vår og til og med galaksen er en ubetydelig del av den enorme verden.

Hvilke enheter brukes til å måle avstander i rommet?

En centimeter, en meter og til og med en kilometer - alle disse mengdene viser seg å være ubetydelige allerede i solsystemet. Hva skal jeg si om universet. For å indikere avstanden innenfor galaksen, brukes en mengde som kalles lysår. Dette er tiden det tar for lys å reise på ett år. Husk at ett lett sekund er lik nesten 300 tusen km. Derfor, når det oversettes til kjente kilometer, viser et lysår seg å være omtrent lik 10 tusen milliarder. Det er umulig å forestille seg det, derfor er universets skala utenkelig for en person. Hvis du trenger å spesifisere avstanden mellom nabogalakser, er lysåret utilstrekkelig. En enda større størrelse er nødvendig. Det viste seg å være en parsec, som tilsvarer 3,26 lysår.

Hvordan er galaksen organisert?

Det er en gigantisk formasjon som består av stjerner og tåker. En liten del av dem er synlig hver natt på himmelen. Strukturen til galaksen vår er veldig kompleks. Det kan betraktes som en svært komprimert revolusjonellipsoide. Dessuten har den en ekvatorial del og et senter. Galaksens ekvator består for det meste av gasståker og varme massive stjerner. I Melkeveien ligger denne delen i sin sentrale region.

Solsystemet er intet unntak fra regelen. Det ligger også i nærheten av ekvator til galaksen. Forresten, hoveddelen av stjernene danner en enorm skive, hvis diameter er 100 tusen og tykkelsen er 1500. Hvis vi går tilbake til skalaen som ble brukt til å representere solsystemet, vil dimensjonene til galaksen bli tilsvarende. Dette er en utrolig figur. Derfor viser solen og jorden seg å være smuler i galaksen.

Hvilke objekter finnes i universet?

Vi lister opp det mest grunnleggende:

  • Stjerner er massive selvlysende kuler. De oppstår fra et miljø som består av en blanding av støv og gasser. De fleste av dem er hydrogen og helium.
  • Relikviestråling. De forplanter seg i verdensrommet. Temperaturen er 270 grader Celsius. Dessuten er denne strålingen den samme i alle retninger. Denne egenskapen kalles isotropi. I tillegg er noen mysterier i universet forbundet med det. For eksempel ble det klart at det oppsto på tidspunktet for det store smellet. Det vil si at den eksisterer helt fra begynnelsen av universets eksistens. Det bekrefter også ideen om at det ekspanderer likt i alle retninger. Og dette utsagnet er sant ikke bare for nåværende tidspunkt. Slik var det helt i begynnelsen.
  • Det er den skjulte massen. Dette er objektene i universet som ikke kan studeres ved direkte observasjon. De sender med andre ord ikke ut elektromagnetiske bølger. Men de har en gravitasjonseffekt på andre legemer.
  • Svarte hull. De er ikke godt studert, men veldig godt kjent. Dette skjedde på grunn av massebeskrivelsen av slike gjenstander i fantastiske verk. Faktisk er et sort hull et legeme som elektromagnetisk stråling ikke kan forplante seg fra på grunn av at den andre romhastigheten på den er lik. Det er verdt å huske at det er den andre romhastigheten som må kommuniseres til et objekt slik at det forlater romobjektet.

I tillegg er det kvasarer og pulsarer i universet.

mystisk univers

Den er full av det som ennå ikke er fullt oppdaget, ikke studert. Og det som har blitt oppdaget, kaster ofte opp nye spørsmål og relaterte mysterier i universet. Selv den velkjente Big Bang-teorien kan tilskrives dem. Det er egentlig bare en foreløpig doktrine, siden menneskeheten bare kan gjette hvordan det skjedde.

Det andre mysteriet er universets alder. Det kan beregnes omtrentlig fra den allerede nevnte relikviestrålingen, observasjon av kulehoper og andre gjenstander. I dag er forskere enige om at universets alder er omtrent 13,7 milliarder år. Et annet mysterium - om liv på andre planeter? Tross alt, ikke bare i solsystemet, oppsto passende forhold, og jorden dukket opp. Og universet er mest sannsynlig fylt med lignende formasjoner.

En?

Hva er utenfor universet? Hva er det der det menneskelige øyet ikke har trengt gjennom? Er det noe utenfor denne grensen? I så fall, hvor mange universer er det? Dette er spørsmål som forskerne ennå ikke har funnet svar på. Vår verden er som en boks med overraskelser. Det så en gang ut til å bestå av bare jorden og solen, med et lite antall stjerner på himmelen. Så utvidet utsiktene seg. Som et resultat har grensene utvidet seg. Det er ikke overraskende at mange lyse sinn lenge har kommet til den konklusjon at universet bare er en del av en enda større enhet.

Størrelsen på objekter i universet i sammenligning (bilde)

1. Dette er jorden! Vi bor her. Ved første øyekast er den veldig stor. Men faktisk, sammenlignet med noen objekter i universet, er planeten vår ubetydelig. Følgende bilder vil hjelpe deg i det minste omtrent å forestille deg hva som bare ikke passer inn i hodet ditt.

2. Plasseringen av planeten Jorden i solsystemet.

3. Skalert avstand mellom jorden og månen. Ser ikke for langt ut, gjør det?

4. Innenfor denne avstanden kan du plassere alle planetene i solsystemet vårt, fint og pent.

5. Denne lille grønne flekken er fastlandet i Nord-Amerika, på planeten Jupiter. Du kan forestille deg hvor mye større Jupiter er enn jorden.

6. Og dette bildet gir en ide om størrelsen på planeten Jorden (det vil si våre seks planeter) sammenlignet med Saturn.

7. Slik ville ringene til Saturn sett ut hvis de var rundt jorden. Skjønnheten!

8. Hundrevis av kometer flyr mellom planetene i solsystemet. Slik ser Churyumov-Gerasimenko-kometen, som Philae-sonden landet på høsten 2014, ut sammenlignet med Los Angeles.

9. Men alle objekter i solsystemet er ubetydelige sammenlignet med vår sol.

10. Slik ser planeten vår ut fra månens overflate.

11. Slik ser planeten vår ut fra overflaten til Mars.

12. Og dette er oss fra Saturn.

13. Hvis du flyr til kanten av solsystemet, vil du se planeten vår slik.

14. La oss gå litt tilbake. Dette er størrelsen på jorden sammenlignet med størrelsen på solen vår. Imponerende, ikke sant?

15. Og dette er vår sol fra overflaten til Mars.

16. Men vår sol er bare en av stjernene i universet. Antallet deres er mer enn sandkorn på en hvilken som helst strand på jorden.

17. Og dette betyr at det er stjerner som er mye større enn vår sol. Bare se hvor liten solen er sammenlignet med den største stjernen VY kjent til dags dato i stjernebildet Canis Major.

18. Men ingen stjerne kan måle seg med størrelsen på Melkeveisgalaksen vår. Hvis vi reduserer solen vår til størrelsen på en hvit blodcelle og reduserer hele galaksen med samme faktor, vil Melkeveien være på størrelse med Russland.

19. Melkeveisgalaksen vår er enorm. Vi bor rundt her.

20. Dessverre er alle gjenstander som vi kan se med det blotte øye på himmelen om natten plassert i denne gule sirkelen.

21. Men Melkeveien er langt fra den største galaksen i universet. Dette er Melkeveien sammenlignet med Galaxy IC 1011, som er 350 millioner lysår fra Jorden.

22. Men det er ikke alt. Tusenvis og tusenvis av galakser er fotografert på dette bildet fra Hubble-romteleskopet, som hver inneholder millioner av stjerner og deres planeter.

23. For eksempel en av galaksene på bildet, UDF 423. Denne galaksen er ti milliarder lysår fra Jorden. Når du ser på dette bildet, ser du tilbake milliarder av år.

24. Dette mørke stykket av nattehimmelen ser helt tomt ut. Men når du zoomer inn, viser det seg at den inneholder tusenvis av galakser med milliarder av stjerner.

25. Og dette er størrelsen på det sorte hullet sammenlignet med størrelsen på jordens bane og banen til planeten Neptun.

En slik svart avgrunn kan lett suge opp hele solsystemet.