Астрономия вопросы и ответы

Петр. Пожалуйста ответьте, что такое точка сингулярности - то есть, что там происходит со временем и пространством? И обьясните, что такое гравитационный коллапс Вселенной?

Ответ: Сингулярность – особое состояние, где все имеющееся вещество Вселенной сжато в одну «точку» при плотности 10⁹⁶ грамм на кубический сантиметр. Что там происходит со временем и пространством можно только предполагать. Время и пространство применительно к нашей вселенной возникло после выхода ее из состояния сингулярности, поэтому говорить о времени и пространстве в состоянии сингулярности не имеет смысла. Гравитационный коллапс – означает резкое (катастрофическое) сжатие до плотностей сравнимых с плотностью ядер атомов. Это и произойдет с нашей вселенной, если она будет эволюционировать по пути «расширения-сжатия».

Термины и определения:

Пространство.

Сущностная основа Мира, определяемая математически как 4-мерный евклидов континуум, обладающий метрикой. Физически воспринимается нами как объединение 3-мерной Вселенной с 1-мерным Временем

Вселенная.

3-мерная гиперповерхность 4-сферы в 4-мерном Пространстве, отвечающая заданному значению геометрического радиуса Вселенной, т.е. ее Возрасту.

Расширение Вселенной.

Мир объективно воспринимается нами не статично, а как строго упорядоченная совокупность реализаций Вселенной с монотонно возрастающим радиусом (таким образом, наше восприятие всегда охватывет лишь конечную часть бесконечного Пространства).

Абсолютное время.

Расширение Вселенной можно назвать базовым процессом, задающим всеобщее Абсолютное время. Его мерой является текущий радиус Вселенной. Абсолютное время есть вектор в 4-мерном пространстве, нормальный к 3-мерной. Любой процесс во Вселенной есть в конечном счете проявление расширения Вселенной.

Возраст Вселенной.

Возраст Вселенной есть текущий радиус Вселенной, деленный на эмпирически определенный размерный коэффициент – скорость света.

Алексей. Что такое расширение Вселенной? Если можно, поподробней. Спасибо!

Ответ: Новые исследования показывают, что, хотя Вселенная ускоряется все быстрее и быстрее, она может начать сжиматься к тому времени, когда станет вдвое старше. До глобального конца света осталось примерно 20 миллиардов лет.

Еще несколько лет назад никто даже подумать не мог серьезно, что конец света наступит через 10-20 миллиардов лет, особенно после того, как мы узнали, что расширение Вселенной ускоряется\", - говорит Андрей Линде из Стэнфорда. – \"Теперь мы видим, что это вполне реально\".

В 1998 году астрономы, изучавшие далекую сверхновую, обнаружили доказательства ускорения расширения Вселенной. Это позволяет предположить, что некая \"темная энергия\" раздвигает пространство. Большинство теорий темной энергии исходят из того, что ускоряющееся расширение Вселенной движется всекосмическим отталкивающим \"скалярным полем\", имеющим одинаковое значение во всем пространстве.

Подобное поле, как считается, создало невообразимо быстрое расширение Вселенной сразу после Большого Взрыва. Большинство ученых полагает, что отталкивание поля снизится по мере роста Вселенной, в конце концов приблизившись к нулю. Хотя это замедлит скорость расширения Вселенной, но она никогда не прекратит расширение. Но Линде считает это предположение несправедливым.

Он и его коллеги показали, что, согласно некоторым теориям супергравитации, которая пытается описать гравитацию в контексте квантовой теории, темная энергия скалярного поля не просто достигнет нуля, а станет отрицательной и даже может устремиться к минус бесконечности. Это замедлит скорость расширения Вселенной и в конце концов может обратить его вспять, вызвав коллапс пространства и времени в точке большого сжатия. Линде и его коллеги рассчитали, что времени до начала коллапса осталось 10-20 миллиардов лет.

Перед лицом возможности коллапса и бесконечного расширения, мы оказались дальше, чем когда-либо, от предсказания судьбы нашей Вселенной. Но по словам Линда, наблюдения за сверхновыми, реликтовым излучением и распределением галактик способны помочь разрешить вопрос, выявив плотность темной энергии и вещества в различные периоды прошлого.

Люба. Каков возраст Вселенной? Когда она начнет сжиматься, и можно ли это будет увидеть?

Ответ: Возраст Вселенной, на данный момент, оценивается по разным оценкам в 14-15 миллиардов лет. Эти данные постоянно уточняются, благодаря совершенствующейся технике наблюдений реликтового излучения. По поводу "увидеть, как Вселенная будет сжиматься" можно сказать, что это событие произойдет очень нескоро и по сравнению с возрастом цивилизации насчитывающей максимум 10000 лет, и пусть еще 10000 лет в будущее, это такой мизер о котором не стоит и говорить, потому что 10000 лет для данного уровня развития цивилизации это огромнейший срок, за который цивилизация может истребить себя, вернувшись к уровню начал цивилизации и заново достичь теперешнего уровня. А вы говорите о МИЛЛИАРДАХ(!) лет. Задумайтесь над этими цифрами. А то, что Вселенная создана, чтобы мы любовались ее красотами и изучали ее строение, ни у кого не вызывает сомнений.

Как заключение, точная цитата из Канта. "Две вещи наполняют душу всегда новым и все более сильным удивлением и благоговением, чем чаще и продолжительней мы размышляем о них, - это звездное небо надо мной, и моральный закон во мне" И.Кант

Станислав. Здравствуйте, мне бы хотелось знать что вам известно о Белых дырах. Заранее благодарен.

Ответ: Белые дыры - это гипотетические образования, т.е. пока их никто не обнаружил. Согласно гипотезе, черные дыры сколлапсировавшись до определенного предела , могут "перейти" в другую вселенную , и там наблюдаться, как "белая дыра". Свойства такой дыры будут проявляться сообразно физическому состоянию той , другой вселенной.

Светлана. Я вот прочитала, что астрономы обнаружили в Солнечной системе объект, похожий на планету, который обращается вокруг Солнца на расстоянии полутора миллиардов километров от Плутона. Что Вы об этом знаете? Спасибо.

Ответ: Некоторые факты по поводу вопроса о существовании трансплутоновых планет.

За последней планетой Солнечной системы Плутоном находится пояс малых тел Солнечной системы, аналогичный поясу астероидов между Марсом и Юпитером. На существование подобного пояса малых тел на расстоянии 35-50 а. с. от Солн­ца указывает и распределение орбит комет, о чем писали еще К. Эджворс и Дж. Койпер в середине прошлого века! В настоящее время, этот научно доказанный факт ни у кого из астрономов не вызывает сомнения.

В конце 1992 г. Д. Джюит и Д. Луу, занимавшееся поиском "трансплутона", впервые обнару­жили за орбитой Нептуна объект диаметром около 280 км. Эта малая планета получила обозначение 1992 QB1. К середине 2001 года было открыто уже около 370 транснептунных объектов.

Следует заметить, что эти открытия свели к 0 мысль о том, что за пределами орбиты Нептуна может существовать аналогичная большая планета. Чувствительность современной регистрирующей астрономической аппаратуры возросла настолько, что с ее помощью можно обнаружить объект по размерам равный Нептуну, вблизи гелиопаузы и далее, чего, увы, не наблюдается.

Все малые тела пояса Койпера обращаются вокруг Солнца в прямом направлении. Среди них выделяется группа из нескольких десятков плутино — объектов, большие полуоси орбит которых близ­ки к 40 а.е. Это означает, что их орбитальные периоды, как и период Плутона (248 лет), соотносятся с орбитальным периодом Нептуна (165 лет) как 3 : 2. Скорее всего, эта резонансная связь с Нептуном служит стабилизирующим фактором для движения малых тел Солнечной системы за орбитой Нептуна. Некоторые плутино пересекают орбиту Нептуна, но никогда не сближаются с ним, как и сам Плутон.

Большинство новооткрытых тел отнесли к классическим объектам пояса Койпера (Эджеорса— Койпера), их почти круговые орбиты лежат в области 40-50 а. е. от Солнца, а плоскости орбит наклонены к эклиптике менее чем на 40°. Однако, некоторые из них движутся в резонансе с Нептуном при отношении периодов 4:3, 5:3 или 5 : 4; другие не попадают ни в один из классов, а объект 1996 TL66 вообще стал родоначальником особого класса транснептуновых тел, поскольку имеет весьма вытянутую орбиту с большой полуосью 84 а.е. и удаляется от Солнца в афелии втрое дальше Плутона.

Объекты за Нептуном пока трудно отнести к какому-либо типу малых тел Солнечной системы — к астероидам или ядрам комет. Новооткрытые тела имеют диаметр 100-800 км и очень темную красноватую поверхность, что указывает на ее древний состав и возможное присутствие органических соединений. Судя по оценкам, это скопление малых тел в сотни раз массивнее Главного пояса астероидов, расположенного между орбитами Юпитера и Марса, но уступает по массе гигантскому кометному облаку Оорта, простирающемуся на тысячи астрономических единиц от Солнца. Возможно, пояс Койпера представляет остаток протопланетной туманности, из которой сформировалась Солнечная система.

Да и сам Плутон было бы правильнее называть не «самой маленькой планетой», а «крупнейшим членом пояса Койпера. Действи­тельно, Плутон и Харон, а так же Кваоар, пока лидируют в поясе Койпера по размеру и массе. Система Плутон-Харон представляет уникальный пример «двойной планеты».

Как видим, состояние дел за пределами орбиты Плутона изучено достаточно хорошо, хотя, безусловно, дальнейшее изучение окраин Солнечной системы преподнесет нам немало сюрпризов, благодаря новым исследованиям. В этом и состоит смысл науки и вообще жизни на Земле, постигать неизведанное. Сначала ПРИБЛИЗИТЕЛЬНО, солгасно точности имеющимся на данный момент аппаратуры и методам исследований, затем все ТОЧНЕЕ и точнее и все ближе и ближе к ИСТИНЕ, от первых обсерваторий древности до космических телескопов современности.