Вселенная солнце: Ничего не найдено для % request_words%

Содержание

Город в обновленной Вселенной: космическая урбанистика Томмазо Кампанеллы

В предисловии к советскому изданию «Города Солнца» Томмазо Кампанеллы (1602 г.) историк Вячеслав Волгин пишет: «Как источник распространения коммунистических представлений эта книга должна быть поставлена рядом с «Утопией» Томаса Мора». При том, что Волгин невысоко оценивал литературные достоинства произведения, он признавал его мощную риторическую силу. Однако можно ли рассматривать «Город Солнца» как социально-политическую утопию? Возможно, тут скрыто нечто большее? Что, если речь идет о революции не общественного, а космического масштаба?

Остров Тапробану, куда во время кругосветного путешествия вынужден был сойти герой рассказа, исследователи чаще всего соотносят со Шри-Ланкой или другим островом в Индийском океане. Это далеко от утопических городов Фрэнсиса Бэкона и Иоганна Валентина Андреэ, но остров так же известен с античных времен, как и Атлантида.

Место необычное, что настраивает нас на утопическое настроение. Во-первых, чтобы попасть в святая святых Города Солнца, герою приходится пройти через ряд испытаний — преодолеть морскую стихию, сойти на берег, пройти сквозь лес, скрываясь от туземцев, і наконец — одолеть стены семи концентрических кругов, то есть сначала природные, а затем антропогенные преграды.

Во-вторых, сам Город лежит посреди равнины точно на экваторе, но при этом — на высоком холме. Таким образом, он находится в исключительной ситуации в горизонтальной плоскости (экватор) и в исключительной ситуации в плоскости вертикальной (холм среди равнины). Это еще больше его выделяет, ставит перед глазами зрителя как неслучайный, необычный образец.

Город Солнца расположен на холме и поделен на семь концентрических поясов или кругов. Каждый круг назван в честь одной из планет (Луна и Солнце тогда также считались планетами), а между ними находятся прочные укрепления. Насквозь его пересекают две перпендикулярные дороги — по сторонам света, герой попадает в город через северные ворота. То есть город является своеобразным отражением Небесной сферы, с Солнцем вновь открытой гелиоцентрической системы в центре.

Чрезвычайное внимание к космическим явлениям и астрологии было свойственно Кампанелле и до написания этой утопии. Руководствуясь небесными знаками, в частности, будущим сближением Земли и Солнца, Кампанелла — доминиканский монах — начал проповедовать предстоящее космическое обновление или конец света, смену цикла, которая должна была произойти в 1600 году.

В это верили и солярии, считая, что Солнце ежегодно снижается и достигает тропиков раньше, чем в предыдущем году. Герой произведения отмечает, что обитатели города восхищаются Птолемеем и Коперником. Также у них необычайно развиты астрономия и астрология, и основание Города произошло в точно рассчитанный момент, наиболее благоприятный с астрологической точки зрения.

То есть, Город Солнца на самом деле выступает отображением новой общественной модели в условиях обновленной Вселенной. Сам Кампанелла, окрыленный верой в обновление, принял участие в неудавшемся калабрийском восстании, некоторое время даже возглавлял его и мечтал создать общественный строй, о котором через несколько лет, уже сидя в тюрьме, написал в «Городе Солнца».

Поднявшись до верхнего круга, человек видит перед собой храм, венчающий пространство Города, одновременно освящая его. У храма нет стен, то есть это купол на столбах. В самом центре находится отверстие, прямо под которым расположен единственный алтарь. Вообще, конструкция с отверстием над алтарем встречается в храмах, посвященных солярному божеству, и создает доступ для солнечных лучей во время литургии. На алтаре расположены небесная сфера и глобус, другие астрономические символы. Таким образом, храм представляет собой последний, высший круг, от которого и расходятся остальные.

Город прямо не назван христианским, то есть имеет собственную религию. Это выглядит естественнее, чем странное появление веры в городах, находящихся далеко от христианской ойкумены и не имеющих с ней стабильных контактов. Религия эта монотеистическая и в самом деле близка к христианству, хотя Кампанелла не выдумывает удивительной истории о гипотетическом крещении жителей Города Солнца.

Титул Солнца получает человек, обладающий самыми обширными знаниями не только о своей стране, но и о других народах

Обновление Вселенной должно было совпасть с религиозным обновлением, реформой в общественном управлении и обновлением наук, то есть ситуация должна была измениться кардинально, революционно, а не эволюционно. Дети в Городе Солнца обучаются разным дисциплинам, и наиболее уважаем в обществе тот, кто овладел наибольшим количеством разных наук и может применять их на благо государства. Соответственно, наивысший титул — Солнца — получает человек, обладающий самыми обширными знаниями не только о своей стране, но и о других народах, их истории, религии и т. д.

Несмотря на то, что город несколько напоминает крепость, в нем есть пространство и для публичной жизни. Войдя внутрь первого круга, герой видит открытое пространство на 70 шагов от первой стены до второй. Жилые строения фактически пристроены к каждой следующей стене, оставляя пространство за предыдущей пригодным как для обороны, так и для прогулок. Также для променадов выделены специальные галереи на половине высоты этих зданий.

Поскольку речь идет о части обороной стены, снаружи у домов нет дверей и окон, войти в них можно только с внутренней стороны стены, когда пройдешь ворота. И дело не только в физической оборонной функции — важно и то, что двери и большинство окон направлены к центру города, к храму Солнца. А значит, и взгляды соляриев сосредоточены на высоком и священном. Жилые помещения расположены на нескольких этажах и выглядят уютными, богато убранными. Квартиры на верхних этажах обращены окнами сразу на оба круга, между которыми стоит стена.

Если бы розенкрейцеры строили города: Утопия Иоганна Валентина Андреэ

Напомним, что город расположен на холме, а каждый круг при этом ровный. Подъем происходит во время прохождения ворот, внутри которых находится лестница. Герой отдельно отмечает, что подъем очень легкий благодаря удобной конструкции лестницы (вероятно, имеется в виду своего рода пандус).

В Городе Солнца у жителей нет частной собственности, они не привязаны к семьям и в целом живут платоновскими идеалами. Стиль одежды мужчин и женщин одинаковый, только женские плащи несколько длиннее. Кстати, так же, как и у монахов-доминиканцев есть одежда для монастыря и для выхода на улицу, у соляриев есть разные формы одежды для пребывания внутри Города и для выхода наружу. Мужчины и женщины также вместе занимаются большинством наук и ремесел, кроме тяжелых работ, остающихся за мужчинами, и сыроварения, входящего в обязанности женщин.

В целом, быт и обычаи соляриев несколько напоминают христианский монастырский быт того времени. Пространство Города Солнца точно так же бдительно охраняется от проявлений греховности, нечистоты. Например, в Городе не существует должности палача, «чтобы не осквернить государства». Только за городом живут рабы, которых используют для тяжелых работ, чтобы не портить обычаи горожан. В городе нет торговли, а при необходимости товары от иностранцев покупаются и продаются возле городских ворот. За городом проходят испытание те, кто хочет принять солярное гражданство.

Хорошо продуманные технические изобретения соляриев постоянно сопровождают описание города. Это, в частности, лестницы, укрепления, подъемные ворота, фонтаны, астрономические приборы, военная техника. При этом в городе нет транспортной инфраструктуры, в то время как в сельском хозяйстве за чертой города используются грузовые колесницы.

Зато у соляриев есть хорошо развитый морской флот, позволяющий им активно путешествовать по миру в поисках новых знаний и наук. Этим они напоминают героев утопий Бэкона и Андреэ, как и каталогизированными сведениями о разных науках, равенством мужчин и женщин в публичной жизни, наличием галереи портретов изобретателей.

Образование считается важнейшим социальным достоинством в Городе Солнца, и потому сопровождает местных жителей постоянно. Каждая городская стена расписана картинами, помогающими получать знания: математические символы и алфавиты на первой стене, минералы и жидкости — на второй, растения и рыбы — на третьей, птицы и пресмыкающиеся — на четвертой, звери — на пятой, ремесла и их изобретатели — на шестой.

Возле каждой стены есть специально обученные люди, поясняющие всем желающим, прежде всего детям, что изображено на рисунках. Соответственно, возле стен солярии изучают мирские науки, а в храме — священные. Также вместе с ними учатся дети из покоренных соляриями окрестных городов, чтобы потом перенести местные обычаи на родину.

Таким образом, Город Солнца интересен не только, и, может, даже не столько своей социальной утопией. Возможно, главная его привлекательность состоит в том, что он отражает устройство обновленного общества так же, как и устройство космоса после смены его циклов.

В измененной Вселенной, которую символизирует само построение Города Солнца, должна также произойти реформа религии, науки, общественных практик. Город напоминает своим устройством и обычаями монастырь: жители постоянно уделяют время обучению, молитвам и труду, четко разделяют пространство на священное монастырское и профанное мирское.

Несмотря на то, что у горожан нет частной собственности, Город Солнца не более коммунистический, чем Государство Платона (спойлер — совсем нет). Отсутствие частной собственности сочетается со сложной общественной иерархией, не слишком напоминающей классовую, с рабовладением, высокой религиозностью. Возможно, правильнее считать это описанием христианского — пусть и не всегда ортодоксального — рая на Земле, чем коммунистического светлого будущего.

Город Солнца во многих символах отражает идею сакрального центра — Солнце является центром Вселенной, холм олицетворяет мировую ось, Метафизик во главе горожан также носит титул Солнца. А чем дальше от центрального алтаря, тем более несовершенной становится Вселенная. Каждая следующая городская стена менее защищена, чем находящаяся внутри нее. Город более совершенен, чем околицы, а вся страна в целом более совершенна, чем другие страны. Так на периферии размывается сакральный порядок, бытие становится нестабильным, а люди — несовершенными.

Текст: Руслан Халиков

Оформление: Елена Зублевич

Перевод с украинского: Мила Кац

Читать дальше: 
Городские утопии. От urban oasis к smart city

 

9 фильмов о том, как космические корабли бороздят просторы Вселенной — Что посмотреть

Если представить себе всю историю планеты Земля в виде одних суток, то люди на ней появились примерно в 23:58, представление о звездах и планетах — в последние секунды этого дня, а космическая фантастика — это уже вообще первые секунды новых суток.

Нам, людям, ужасно нравится идея о путешествии по просторам Вселенной, новые миры и новые открытия, но это непредставимо огромное пространство не слишком дружелюбно к таким хрупким созданиям, как люди, и все фильмы о покорении космоса — это очень интересные триллеры.

К звездам

Ad Astra, 2019


Инженер армейского корпуса, бывалый исследователь космоса, Рой МакБрайд всю жизнь считал отца настоящим героем и образцом для подражания, как и все вокруг. А еще — погибшим много-много лет назад во время исследования Нептуна. И вот приходят сотрудники спецслужб и заявляют, что на самом деле отец жив, продолжает работу у границ Солнечной системы, но на связь уже двадцать лет не желает выходить, а им срочно нужно поговорить. Рою немедленно надо лететь на Марс, чтобы оттуда отправить сообщение папе.

Пассажиры

Passengers, 2016


Космический лайнер сквозь тьму Вселенной несется в новый чудесный мир. На его борту спят будущие колонисты-первопроходцы, а у двоих сломались гибернационные кроватки. Они вынуждены коротать жизнь без какой-либо надежды дожить до посадки, потому что полет продлится еще несколько десятилетий. Коллеги по несчастью потихоньку влюбляются друг в друга от безделья, но потом начнется армагеддец.

Пандорум

Pandorum, 2009


Они тоже летят заселять другую планету и тоже все должны спать, кроме экипажа на вахте. Однажды просыпаются двое дежурных, чтобы заступить на смену, помнят они о себе не больше, чем вы о своей прошлой инкарнации. На корабле при этом явный бардак, и ориентироваться в обстановке надо прямо сейчас. Корабль большой, а по нему шастает много неприятных и опасных существ.

Нимани

A.I. Rising, 2018


Астронавт Милютин отправляется в долгое космическое путешествие к колонии в системе Альфа Центавра с важной миссией. В компанию ему определяют андроида по имени Нимани, которая будет ему помощником, другом, любовницей, психотерапевтом и т. д. И все бы шло благополучно, если бы человек не начал искать в андроиде человека и настоящие чувства.

Пекло

Sunshine, 2007


К Солнцу летит мегатонная бомба с крошечным экипажем потенциальных камикадзе. Они должны сбросить свой страшный груз на потухающую звезду, чтобы спасти Землю от замерзания. С самого начала мы видим, что настроение у команды довольно подавленное. Главная причина: живые существа очень любят солнечный свет, но желательно профильтрованный атмосферой родной планеты. Чрезмерная близость к светилу действует на них угнетающе. Очень мощный фильм, все время чувствуется присутствие чего-то гигантского, давящего на психику.

Сквозь горизонт

Event Horizon, 1997


Если вы спокойно относитесь к творческому методу Пола У. С. Андерсона, режиссера «Обители зла», то вам будет интересно взглянуть на это. Команда спасателей направляется к краю Солнечной системы, откуда получен сигнал звездолета «Горизонт». Он был создан для путешествий со сверхсветовой скоростью и пропал во время первого же полета. Понятно, что ничего приятного там не найдут.

Интерстеллар

Interstellar, 2014


Здесь перед полетом немного поговорят, чтобы вам было о чем подумать, пока герои бороздят просторы. А потом начнется главное — великолепно прописанная космическая история, которая работает абсолютно на всех уровнях: драматическом, визуальном, музыкальном, научно-фантастическом. Этот фильм научные журналы рекомендовали показывать детям на уроках физики. Он доступно объясняет общую теорию относительности, к тому же весьма точен в визуализации кротовых нор и черной дыры.

Аполлон 13

Apollo 13, 1995


В отличие от предыдущих фильмов, это не фантастика, а художественная реконструкция истории о неудачной миссии корабля «Аполлон 13» на Луну. Каково это — столько времени готовиться, столько сил и средств потратить на ракету, а на подлете к спутнику Земли понять, что из-за технических проблем сесть туда вы не сможете, а за возвращение домой живыми и невредимыми еще придется побороться.

Армагеддон

Armageddon, 1998


К Земле летит большущий астероид, угрожая жизни и здоровью человечества. Чтобы избежать печальных последствий, NASA посылает к астероиду команду буровиков-взрывателей. В главных ролях космически прекрасные Брюс Уиллис, Бен Аффлек и Лив Тайлер. Несмотря на несколько безумный пафос фильма и научные ляпы и несуразицы, режиссер Майкл Бэй слепил это все так вдохновенно и с таким задором, что любо-дорого смотреть. Место в истории лента заслужила, помимо прочего, вопросом, который Бен Аффлек задал Майклу Бэю: «Не проще ли было научить астронавтов бурить, чем отправлять шахтеров в космос?», и ответом на него: «Иди к черту, Бен!»

Нашли ошибку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Двойники Земли. Где ещё есть жизнь во Вселенной? | ОБЩЕСТВО:Люди | ОБЩЕСТВО

Этим летом мир облетела наделавшая много шуму новость. Американский космический телескоп «Кеплер» обнаружил «в недрах» нашей Галактики планету, необычайно напоминающую Землю. Находку прозвали кто двойником, а кто – «двоюродной старшей сестрой Земли».

Получается, до обнаружения жизни в космосе тоже недалеко? Почему колонизация Луны Россией откладывается? Об этом и прочем мы разговорились с Юрием Щекиновым, авторитетным учёным, зав. кафедрой физики космоса ЮФУ, профессором.

Юрий ЩЕКИНОВ. Родился в Ростове в 1955 году. Окончил Ростовский государственный университет.

Заведует кафедрой физики космоса ЮФУ. Доктор физико-математических наук, профессор.

Основные направления научной деятельности — физика межзвёздной среды, протопланетных дисков, космология и др.

Автор учебно-методических пособий «Физика межзвёздной среды» и «Численные методы в астрофизике».

Юрий Щекинов Фото: Из личного архива

Фонтаны у… Юпитера

— Юрий Андреевич, планету, наделавшую много шумихи, назвали «Кеплер-452b». Обнаружили её между созвездиями Лебедя и Лиры. Предполагается, что она сродни Земле. По размеру планета не намного больше нашей. Тамошний год схож с земным, продолжается 385 суток. Уже понятно, что загадочная планета – твёрдое тело, а не скопление газов или расплавленной магмы. Там может быть вода. Выходит, есть обоснованная надежда отыскать жизнь вне Земли?

— Выражаясь образно, между Лебедем и Лирой жизнь может быть. Порой кажется, мы в шаге от главной сенсации – обнаружения жизни.

Однако это всё же не совсем так. Пока вопросов без ответа много. То, что на той планете есть вода, лишь предположение. Непонятно и другое: а есть ли там атмосфера, какая она? Возможно, неплотная, солёная. Может, с неба там льют кислотные дожди.

Понимаете, мы пытаемся искать жизнь, похожую на нашу. Другой мы не знаем. Но ведь не исключено, что она может быть совершенно иной. И каким-то другим живым организмам кислоты могут быть не страшны.

Вообще же шумиха именно вокруг «Кеплера-452b» мне кажется чрезмерной.

В «рейтинге подобия Земле» эта планета лишь шестая по счёту.

Больше надежд на обитаемость сейчас связывают с двумя другими претендентками, тоже совсем недавно обнаруженными «Кеплером» в нашей галактике. Массы у тех двух планет почти земные. Их рельеф напоминает наш. Видимо, на обеих планетах есть и высокие горы, и глубокие впадины, что тоже существенно для зарождения жизни. Они обе вращаются вокруг звёзд, напоминающих Солнце. Излучение тех далёких звёзд – ровное, спокойное, а это хорошо.

Не вычёркивают из перечня претендентов на сходство с Землёй и интересную планету из системы «Глизе-581». Там, видимо, есть вода. Правда, там холоднее, чем у нас. Температура на поверхности – 20 градусов по Цельсию. Видимо, океан покрыт коркой льда. Но для возникновения жизни это вовсе не запрет.

А вообще очень любопытные исследования сейчас связаны и с поиском жизни за пределами Земли в нашей Солнечной системе.

— Имеете в виду Марс?

— И не только. На спутнике Сатурна – Титане обнаружили русла метановых рек. А метан – жидкость, где могут обитать бактерии. Есть новость и вовсе сенсационная. Недавно увидели, как на спутнике Юпитера – Ганимеде из-под каменной оболочки периодически… бьют фонтаны. Хотя ещё недавно такого и предположить не могли. Думали: ну что такое Ганимед – камень и камень… Но, видимо, внутри «кипит работа», идут какие-то процессы… Скорее всего, там есть жизнь лишь примитивная – микробы, бактерии. Хотя как знать…

Где наши братья по разуму?

— А отыщем мы когда-нибудь жизнь разумную? Кстати, слышала, что вы автор необычной гипотезы о том, где именно жизнь надо искать.

— Эта гипотеза принадлежит мне и двум крупным астрофизикам из научного центра в индийском городе Бангалор. Вообще астрофизика в Индии уже очень развита. Мы подготовили несколько статей. Одна скоро выйдет в международном журнале «Астробиология».

В чём суть нашего допущения? Считается, что с большей вероятностью жизнь возможна на планетах, вращающихся вокруг звёзд, которые по возрасту близки к нашему Солнцу. А ему 4,5 миллиарда лет. Но мы сумели (как нам кажется) доказать, что жизнь, как минимум, примитивная вполне может существовать и возле старых звёзд, которым 11-13 млрд лет!

А что до вашего вопроса… Я не верю, что мы одиноки во Вселенной. Просто из-за больших расстояний детально изучить другие планеты мы пока не в силах. Потому человечество, словно жители глухого хутора у леса. Они верят, что вокруг нет людей, ходят только волки. Но думают так лишь потому, что не могут выбраться из хутора, подняться на холм. И, оглядевшись, увидеть рядом других людей, большой город.

Другое дело, что обнаружение иных цивилизаций поднимет свои вопросы. Приведу такой пример. Недавно в число «претенденток на обитаемость» всё же включили и старую планету. Звезде, вокруг которой она вращается, 11 млрд лет. Это значит, она втрое старше нашего Солнца. И уже даже звучат допущения: если цивилизация там есть, она может быть втрое старше земной…

Допустим, пройдёт время. Они прилетят к нам. Но для них общаться с нами, видимо, будет сродни тому, что нам беседовать с неандертальцами.Допустим, пройдёт время. Они прилетят к нам. Но для них общаться с нами, видимо, будет сродни тому, что нам беседовать с неандертальцами.Допустим, пройдёт время. Они прилетят к нам. Но для них общаться с нами, видимо, будет сродни тому, что нам беседовать с неандертальцами.

Магия реальности. Как наука познаёт Вселенную

Откуда берутся ночь и день, зима и лето

Наши жизни подчиняются двум важнейшим ритмам. Один из них медленнее, чем другой. Тот, что побыстрее, — ежедневная смена света и тьмы, повторяющаяся каждые 24 часа, а медленный — смена лета и зимы с периодом чуть большим 365 дней. Неудивительно, что оба ритма породили мифы. Цикл дня и ночи особенно часто там упоминается, настолько живописен путь солнца с востока на запад. Некоторые народы даже представляли солнце в виде золотой колесницы, в которой бог пересекает небо.

Австралийские аборигены были изолированы на своем континенте больше 40 тысяч лет, и у них сохранились одни из самых древних мифов. Действие в основном происходит во Времена Грез, когда мир был еще молод и населен животными и предками-великанами. У каждого племени аборигенов свои мифы о Временах Грез. Миф, который я сейчас перескажу, принадлежит племени, живущему на хребте Флиндерс в южной части Австралии.

Во Времена Грез дружили две ящерицы: гоанна (австралийское название крупного варана) и геккон (прелестная ящерка с присосками на пальцах, благодаря которым она ползает по вертикальным поверхностям).

Книга «Магия реальности. Как наука познаёт Вселенную»

Издательство АСТ: CORPUS

Автор Ричард Докинз, английский этолог, эволюционный биолог, автор широко известных научно-популярных книг: «Эгоистичный ген», «Слепой часовщик», «Бог как иллюзия» и множества других.

О чём эта книга? О том, как наука отвечает на детские вопросы. Мини-энциклопедия в духе «всё обо всём» от одного из самых уважаемых учёных в мире.

Однажды ящерицы-подруги обнаружили, что несколько их знакомых были убиты женщиной-солнцем и стаей ее желтых собак динго.

Большая гоанна рассердилась на женщину-солнце, кинула в нее свой бумеранг и сбросила с неба. Солнце упало за горизонт на западе, и мир погрузился во тьму. Ящерицы запаниковали и тщетно пытались вытащить солнце назад на небо и вернуть свет. Гоанна взяла другой бумеранг и кинула его на запад, туда, куда пропало солнце. Как ты знаешь, бумеранг — чудесное оружие, которое возвращается к тому, кто его метнул, поэтому ящерицы надеялись, что он зацепит солнце и вернет на небо. Но не вышло. Тогда они начали метать бумеранги во всех на правлениях, лелея надежду достать солнце. Наконец у ящерицы гоанны остался последний бумеранг. В отчаянии она кинула его на восток, в сторону, противоположную той, где скрылось солнце. На этот раз бумеранг вернулся, да ещё и солнцем. С тех пор солнце каждый день повторяет один и тот же путь, исчезая на западе и вновь появляясь на востоке.

У многих мифов и легенд со всего мира есть одна странная общая особенность: однажды что-то происходит, а потом без видимых причин то же самое повторяется вновь и вновь.

Вот еще один миф, на этот раз от аборигенов юго-восточной Австралии. Кто-то закинул на небо яйцо эму (это такой австралийский страус). Солнце вылупилось из яйца и зажгло кучу хвороста (непонятно как там оказавшуюся). Небесный бог заметил, что свет полезен для людей, и приказал своим слугам каждую ночь собирать дрова на небе, чтобы ежедневно освещать землю.

Более длительные смены сезонов тоже часто описывают в мифах всего мира. У коренных жителей Северной Америки, как и у многих других, главные герои мифов — животные. Следующий миф принадлежит народу талтан из западной части Канады. Поспорили как-то дикобраз и бобер о том, сколько должны длиться времена года. Дикобраз хотел, чтобы зима длилась пять месяцев — по количеству пальцев на его лапе. Бобер считал, что зима должна быть гораздо дольше — столько месяцев, сколько полосок у него на хвосте. Дикобраз рассердился и потребовал сократить сроки для зимы. Он в ярости откусил себе палец и поднял вверх оставшиеся четыре. И с тех пор зима длится четыре месяца. Этот миф немного меня разочаровал, потому что в нем уже есть зима и лето, а объясняется только их продолжительность. Греческий миф о Персефоне в этом смысле гораздо лучше.

Персефона была дочерью главного бога Зевса. Ее матерью была Деметра, богиня земледелия и плодородия. Деметра очень любила Персефону, и та ей помогала по хозяйству. Аид, хозяин подземного мира, царства мертвых, тоже полюбил Персефону. Однажды она гуляла на цветущем лугу, и вдруг земля разверзлась и оттуда появился Аид. Он похитил Персефону и сделал ее повелительницей своего мрачного царства. Деметра так горевала об утрате любимой дочери, что все растения завяли, и на земле начался голод. Зевс послал Гермеса, бога-вестника, в подземный мир, чтобы вернуть Персефону в мир жизни и света. К несчастью, выяснилось, что Персефона съела шесть гранатовых зернышек, и это значило (по странной мифической логике, к которой мы уже привыкли), что каждый год ей надо возвращаться в царство Аида на шесть месяцев (по одному на каждое зернышко). Таким образом, Персефона проводит шесть месяцев, то есть вес ну и лето, на земле. В это время растения цветут все хорошо и спокойно. Но зимой ей приходится возвращаться к Аиду — из-за тех роковых гранатовых зернышек, и тогда земля становится холодной и бесплодной.

Почему на самом деле сменяются день и ночь, зима и лето

Если нужно найти объяснение каким-либо ритмичным и регулярным изменениям, ученые проводят аналогии либо с раскачивающимся маятником, либо с вращением одного предмета вокруг другого, как в случае суточных и годовых ритмов. Смена времен года происходит за счет вращения Земли вокруг Солнца по орбите радиусом 150 миллионов километров. Суточный ритм объясняется вращением нашей планеты вокруг своей оси — подобно волчку.

То, что Солнце движется по небу, — всего лишь иллюзия. Иллюзия относительного движения. Мы довольно часто сталкиваемся с подобными иллюзиями. Представь: ты в поезде, а у соседней платформы стоит другой поезд. Внезапно тебе кажется, что ты движешься. Но потом ты понимаешь, что стоишь на месте. На самом деле отправляется другой поезд, в обратном направлении. Помню, как меня заинтересовала эта иллюзия во время моего первого путешествия на поезде. (Скорее всего, я был тогда совсем маленьким, потому что многое понимал неправильно. Пока мы стояли на платформе, родители все время говорили: “Скоро подойдет наш поезд”, “А вот и наш поезд идет”, “Наш поезд прибыл”. Я никак не мог дождаться момента, когда мы сядем в наш поезд. Я шел по вагону, внимательно все разглядывая, и чуть ли не лопался от гордости, ведь я считал, что внутри все нам принадлежало.)

Иллюзия относительного движения работает и в противоположной ситуации. Пока тебе кажется, что отправляется другой поезд, на самом деле отъезжает твой. Иногда сложно отличить реальное движение от иллюзорного. Легко, когда движение поезда начинается с толчка, — не то что при плавном старте. Когда твой поезд обгоняет тот, что едет чуть медленнее, можно подумать, что твой стоит на месте, а другой медленно едет назад.

То же происходит с Землей и Солнцем. Солнце не пересекает небо с востока на запад. В действительности Земля, как и все во Вселенной (Солнце в том числе, но пока мы это опустим), крутится вокруг своей оси. Ось — понятие чисто теоретическое, ее можно представить в виде стержня, пронизывающего планету от Южного полюса к Северному. Солнце относительно Земли почти неподвижно (не обо всех космических телах можно сказать то же самое, однако здесь мы говорим именно о Земле).

Мы вращаемся слишком медленно, чтобы почувствовать это, да и воздух вращается вместе с нами, иначе везде был бы сильный ветер, ведь мы движемся со скоростью полторы тысячи километров в час. По крайней мере, такова скорость вращения на экваторе. Чем ближе к Южному или Северному полюсу, тем она ниже, потому что Земле под нами надо преодолевать меньшее расстояние, чтобы совершить полный оборот вокруг оси. Мы не чувствуем вращения планеты, воздух движется вместе с нами, и все происходит, как в примере с поездами. Единственный способ увидеть собственное движение — понаблюдать за тем, что с нами не вращается, например за Солнцем и звездами. Тут мы видим относительное движение, и, как в случае с поездами, нам кажется, будто мы стоим на месте, а звезды и Солнце перемещаются по небу.

Если Земля вращается со скоростью полторы тысячи километров в час, то почему, подпрыгнув вверх, мы не опускаемся в другом месте? Если ты находишься в поезде, едущем со скоростью 150 километров в час, то ты, подпрыгнув, приземлишься на то же место. А ведь можно предположить, что поезд собьет тебя, как только ты оторвешься от пола, но этого не происходит, потому что все остальное движется с той же скоростью. Подбрось в поезде мячик, и он упадет ровно вниз. В поезде можно спокойно сыграть обычную партию в пинг-понг, если он резко не ускоряется и не тормозит или не входит в поворот слишком быстро. (Все это можно проделать только в закрытом вагоне, иначе шарик сдует. Воздух движется вместе с тобой, если ты находишься в закрытом вагоне, а не на открытой платформе.) Когда ты едешь в закрытом вагоне с постоянной скоростью, причем не важно, как быстро, то не имеет значения, что происходит в вагоне, — ты можешь спокойно стоять или играть в пинг-понг. Но если ты подпрыгнешь, когда поезд ускоряет ход (или замедляет), то ты приземлишься в другом месте! А партия в пинг-понг в набирающем и снижающем скорость поезде превратится в странную игру, даже несмотря на то что воздух в вагоне будет абсолютно неподвижен относительно самого вагона. Мы вернемся к этому позже, когда будем обсуждать, что происходит с вещами, когда их кидаешь на орбитальной космической станции.

Тема урока:«Мир глазами астронома. Вселенная. Солнце. Солнечная система». 4 класс. Тип урока: проблемно-диалоговый. | Методическая разработка по окружающему миру (4 класс) на тему:

Раздел 1. Земля и человечество.

 Тема урока.  Мир глазами астронома. Вселенная. Солнечная система. Солнце.

Цели урока:

 1.   Познакомить учащихся с наукой о Вселенной – астрономией.

2.Сформировать представление о Вселенной, о размерах и природе Солнца как центра Солнечной системы и ближайшей к нам звезды.

3. Развивать познавательный интерес и умение наблюдать, анализировать, делать выводы.

Оборудование: Схема (модель) Солнечной системы, учебная таблица, иллюстрирующая  внешний вид и размеры Солнца, «Энциклопедия окружающего мира.  Астрономия».           ( М.  Росмэн.  2000).  «Всё обо всём.  Космос». (Серия «Планета детства» М. АСТ. 2000)., Интернет,  интерактивная доска, учебник  и рабочая тетрадь «Окружающий мир». Часть 1.  А.А. Плешаков, Е.А. Крючкова. М. «Просвещение» 2009, А.А. Плешаков «От Земли до неба: атлас -определитель». Москва. Просвещение 2009 г., А.А. Плешаков и др. «Окружающий мир. Тесты» 4 класс. М.Просвещение. 2010 .

Тип урока:  проблемно-диалоговый.

Ход урока:

1. Организационный момент.  (Настрой учащихся на предстоящую работу.  Сообщение темы и целей урока. Запись темы  и проблемных вопросов на доске).

— Ребята! Сегодня мы начинаем изучать новую тему: «Мир глазами астронома.  Вселенная. Солнечная система. Солнце».   Мы ответим на проблемные вопросы: «Какова роль Солнца в жизни Земли?  Как современный человек  использует энергию Солнца в своей жизни».

2.Изучение нового материала с элементами познавательно-информационной беседы.

Работа с графической и цифровой информацией.

—  Кто из вас знает что такое «астрономия»?  

 — Чтобы быть более точными, обратимся к учебнику.  (стр.4).

 — А кто такие астрономы?  (дополнение учителя).  (Запишите новые слова в  рабочую тетрадь)

    — Р!  Астрономия – самая  древняя  из наук.  Учёными по рисункам на стенах пещер установлено, что даже пещерные люди  наблюдали звездное небо.

— Как в древности называли астрономов?  С ними вы часто встречались  в сказках. (Звездочёт).

— Каких  астрономов древности вы знаете?   (Дополнения учителя).

— С помощью каких приборов современные учёные наблюдают звёздное небо?

 Ребята! Представьте, что вы астрономы. Расскажите о мире с точки зрения астронома.

Работа со словарём.  (Слова записаны на интерактивной доске, открываются постепенно, по мере ответа на вопросы).

 Вселенная, небесные тела, звёзды, планеты, Солнце, Земля, Луна. 

-Что же мы называем Вселенной?  Учебник с. 8.

— Как предполагают учёные, Вселенная возникла в результате мощнейшего Большого Взрыва, который произошёл примерно 15 миллиардов лет назад.

 — Назовите небесные тела. Что ещё  относится к небесным телам? (кометы, метеориты, космическая пыль).

— Что такое Луна?

Работа с тестом.  (Тесты 4 класс. «Окружающий мир»  стр. 3-4.  №1-2. Взаимопроверка.

Солнечная система.

— Что мы называем Солнечной системой?  Работа с учебником.  Рисунок на С. 5.

— Какие вы знаете планеты?

— Как вы думаете, ребята, чем Солнце отличается от планет? (планеты светят отраженным светом, а звёзды сами излучают свет…).

— Какая планета расположена  от Солнца  третьей?

 Итак. Солнечная система – маленькая часть необъятной Вселенной. Земля – наш космический дом, она вращается вокруг Солнца со скоростью 30 км/секунду. Вместе с Солнцем и другими планетами она  движется в пространстве Вселенной.

Работа в группах.  Задание 1 (для слабых учащихся).

   Восстанови и пронумеруй перепутанную логическую цепочку в порядке увеличения их размеров:

Луна, космическая пыль, Вселенная, метеорит, Солнечная система, Земля, Солнце.

Задание 2 (для сильных учащихся).

Работа с деформированным текстом в группах. Пронумеруй предложения так, чтобы получился научный текст.

  1. Луна – естественный спутник Земли.
  2. Солнце и движущиеся  вокруг него небесные тела составляют Солнечную систему.
  3. Земля движется вокруг Солнца.
  4. Вселенная – необъятное пространство с небесными телами.
  5. На Земле есть жизнь.
  6. Температура на поверхности Солнца достигает 6000 градусов.

 (Ответ: 4.2.6.3.5.1.  Проверка с помощью интерактивной доски).

                                     Следующий вопрос нашей темы «Солнце». 

— Р! Мы славно потрудились, настало время физкультминутки. Сегодня она у нас посвящена Солнцу, а вернее солнечному лучику – Ярику. (Он в  костюме лучика). Здоровьесберегающая   технология.

Сначала послушаем Сказительницу.   (В народном костюме)

   Однажды планеты и звёзды собрались на свой космический Совет.  Им стало известно, что  взрослые и дети на Земле  часто болеют. Звёзды решили помочь землянам. Солнце предложило: «Давайте превратим главные силы природы в волшебных девочек и мальчиков, назовём их юными учителями здоровья и отправим на Землю. Пусть они научат людей заботиться о своём здоровье, о себе. Пусть первым учителем здоровья будет солнечный лучик – мой сын Ярик». Все небесные тела поддержали  предложение Солнца.  

      Сценка.     …  Наступило утро. Мальчик Тимоша сладко спал  в своей кроватке. Вдруг  почувствовал на своей щечке нежное прикосновение солнечного лучика. Тимоша открыл глазки.  Он увидел маленького белокурого мальчика с голубыми глазами.

— Доброе утро,- сказал мальчик, — меня зовут  Ярик.  Я волшебный человечек, желтенький и ласковый, потому что соткан из солнечных лучиков.

— Здравствуй, — улыбнулся Тимоша ему в ответ.  А как ты попал ко мне в комнату?

Ярик ответил, — Я солнечный лучик, проник через стекло. Я скажу тебе секрет, хочешь?

— Хочу, — удивлённо отозвался Тимоша.

_-Ты самое дорогое, что есть у твоей мамы и  твоего папы. Они очень тебя любят и хотят видеть тебя только здоровым.  Я  знаю,  что ты часто болеешь…

— Да уж. Это правда. Всё эти вредные вирусы и бактерии. Нет на них никакой управы.

-А я знаю, как тебе помочь, — сказал Ярик.

— Как?

— Надо закаляться. Мы и прилетели на Землю, чтоб научить землян быть здоровыми.

— Да,- сказал Тимоша,- было бы здорово! А что надо делать?

-Надо каждое утро делать зарядку, больше бывать на воздухе, загорать на солнышке,  есть  больше овощей и фруктов и, конечно же, купаться. Ну, что начнём?

— А я не умею,- сказал Тимоша.

— Это не трудно, я знаю,  у тебя получится,  —  улыбнулся Ярик.

И он показал вот эти упражнения:

  1. Лучик спал и вдруг проснулся, (туловище вправо, влево),
  2. Больше спать не захотел (туловище вперед, назад).
  3. Шевельнулся, потянулся,  (руки вверх, потянуться)
  4. Взвился вверх и полетел (руки вверх, влево, вправо)
  5. Солнце утром лишь проснётся.
  6.  Бабочка кружит и вьётся  (покружились).

— До свидания, ребята!  Будьте здоровы. Не забудьте, что я вам сказал

Метод наблюдения.   Обобщение наблюдаемых явлений с целью формирования умений наблюдать, сравнивать, анализировать, обобщать.

      Учитель.

— Ребята! Вы каждый день наблюдаете  восход и закат,  длину теней от предметов, положение Солнца над горизонтом. — В какой стороне горизонта Солнце всходит, заходит? Какова длина теней от предметов в это время?  Почему?

—  В котором часу сегодня взошло Солнце? (в 7 часов 02 мин.)

 — В котором часу оно                                                                                                                                                                                       зашло вчера?  (в 19 часов 45 мин.) Долгота дня  12часов 43 минуты.

-Когда оно занимает самое высокое положение?  Какова длина тени? Почему?

 — Что вы  ещё знаете о Солнце?  Какое оно?  Круглое, т.е. оно имеет форму шара. Оно находится на небе, значит – это небесное тело. Солнце даёт нам свет и тепло.

     — Ребята, чтобы продолжить разговор о Солнце с научной точки зрения, мы проведём небольшое исследование,   поработав   самостоятельно с учебником и рабочей тетрадью.

   Работа с тестом. № 3.- 5. Стр. 3-4.  

   (Ответы зачитать с места.  На интерактивной доске появляется верный ответ).

      Сейчас мы послушаем сообщения ребят, которые дома работали в Интернете и получили интересные сведения.

3.Сообщения учащихся.  Подведение к решению проблемы урока..

 1. Солнечная система – это семья, в которой живёт и наша Земля. В центре её раскалённый газовый шар – это Солнце, ближайшая к нам звезда. Она удалена от Земли на расстоянии 150 млн.км. Температура на поверхности равна 6000 градусов, а  в центре – более 20 млн. градусов.

2.  Ещё в древности люди поняли,   что без Солнца не было бы жизни на Земле. Они почитали Солнце, как божество. Оно посылает свои лучи на все планеты. Земля получает лишь маленькую часть излучаемого тепла. Но и его хватает для всего живого на Земле.

3. Люди называли Солнце по- разному: в Древней Греции – Гелиос, в Египте – Ра, а древние славяне – Ярило.  Если Солнце наполнить шарами, размером, как наша Земля, то их будет больше 1 миллиона.

(обобщение и дополнение  учителя).

Опережающее задание.  — Ребята, дома  вы подготовили  загадки о Солнце. Назовите их.  

  • Катится по голубому блюдечку золотое яблочко.
  • Что выше солнца, краше света, без огня горит?  
  • Сестра к брату в гости идёт, а он от сестры прячется.
  • Не огонь, а больно жжёт, не фонарь, а ярко светит, не пекарь, а печёт.

4.Обобщение и закрепление изученного материала.

— Итак, мы изучили новую тему о Вселенной, Солнце. А теперь мы немного подумаем  о том,  какова роль Солнца в жизни Земли, как же современный человек использует энергию Солнца в своей жизни?  Наши ребята так ответили на эти вопросы – они нарисовали рисунки.  (См. Приложение 1).  Послушаем их.

                                                       Примерные ответы детей.  

(На интерактивной доске появляется схема:  «Роль Солнца в  жизни Земли»

  • Солнце нагревает земную поверхность, а от неё нагревается  воздух. Тёплый воздух поднимается вверх, на его место приходит холодный воздух, т.е., образуется ветер
  • Благодаря Солнцу мы дышим чистым воздухом. Зелёные растения на свету поглощают углекислый газ и выделяют кислород, которым дышит всё живое на нашей планете.
  • Солнце нагревает не только сушу, но и гидросферу, т.е., водную оболочку Земли. Под действием Солнца вода превращается в пар,  из него образуются облака, тучи и выпадают осадки.
  •  В космосе летают космические корабли, которые  работают на солнечных батареях.  Вечером на многих улицах наших городов и станиц горят  фонари, которые тоже накапливают солнечную энергию за световой день, а ночью её используют.

— Ребята!   Мы уже знаем, что Солнце способствует обогащению атмосферы кислородом. Давайте решим экологическую  задачу:

    Одно дерево в сутки выделяет столько кислорода, сколько его необходимо для дыхания 3 человек в течение суток.

Какое количество деревьев могут удовлетворить потребность в кислороде в течение суток всех учащихся нашего класса? Сделайте вывод о значении роли Солнца и зелёных растений в обогащении атмосферы  кислородом.

—  Какой вывод мы можем сделать о Солнце?  (Запись на доске и в тетрадях детей).Солнечная система  –  часть Вселенной.

  • Солнце – центр Солнечной системы.
  • Планеты и небесные тела движутся вокруг Солнца.
  •  Солнце – раскаленное небесное тело, т.е. звезда.
  • Оно имеет форму шара.
  • Благодаря Солнцу на Земле возникла жизнь.
  •  В диаметре оно больше Земли в 109 раз, а по массе – в 330 тысяч раз.  

5. Итог урока:

— Ребята! Что вы знали по данной теме раньше?

-Что нового узнали на этом уроке?

— Что вам особенно понравилось?

6. Оценки и их комментарий.

7.  Домашнее задание. Стр.8. – изготовить  защитные очки для наблюдения за Солнцем.

Можно использовать  плёнку, дискеты.  Читать и пересказывать текст учебника  стр. 4-8. Вопросы  стр.7-8.

Резерв времени.  (Решение задачи).

1. Зеленые насаждения с 1 га земли за 1 час дня поглощают 8 кг углекислого газа. Сколько кг углекислого газа поглощают растения с 1 га земли за световой летний день 12 часов? Оценить роль зелёных растений в жизни животных и человека.

Весёлые движения —                                                                      

 Полезные движения.

Кто ими занимается,

Достоин уважения,

Кто ими занимается,

Здоровья набирается,

А кто не занимается,

 С болезнями намается.  

 

Как исчезнут планеты, звезды и что станет с Вселенной. Отрывок из книги «Белые карлики»

Все звезды рано или поздно выгорают, если прежде не случится что-то необычное. После этого они проваливаются в себя, а на их месте обычно остается шар из чрезвычайно плотного и горячего вещества — белый карлик. Примерно через 7,5 млрд лет именно так «умрет» наше Солнце, а когда-нибудь звезд вообще не останется. Но по меркам Вселенной это будет только начало.

У физиков нет единого мнения, что произойдет в далеком-далеком будущем, — есть несколько сценариев. Наиболее вероятный строится на предположении, что Вселенная будет расширяться с плавным ускорением. Этот сценарий по аналогии с Большим взрывом называется Большая заморозка. В своей книге «Белые карлики. Будущее Вселенной» Алексей Левин начинает с него, но также рассматривает альтернативные гипотезы насчет конца всего сущего.

© Издательство «Альпина нон-фикшн»

Наиболее подробно «морозильный» сценарий разработали американские физики Фред Адамс и Грегори Лафлин в 1997 г., как раз накануне открытия ускоренного расширения Вселенной. Вакуумную энергию они в расчет не принимали и производили свои вычисления на основании стандартной открытой модели. Они подразделили настоящее и будущее нашей Вселенной на четыре эры.

ЗВЕЗДНАЯ ЭРА началась где-то через сотню миллионов лет после Большого взрыва. В этой фазе во Вселенной происходила интенсивная генерация энергии (и, естественно, энтропии) за счет термоядерного синтеза в звездных недрах. Звезды с различными начальными массами проживают разные сроки, но в конце концов или взрываются сверхновыми, или превращаются в белые карлики. Дольше всего в активном состоянии существуют красные карлики, самые легкие звезды с начальной массой от 8 до 30% массы Солнца и температурой поверхности 3000–4000 K. Они очень медленно выжигают водород, а после его истощения ухитряются «кормиться» легким изотопом гелия, гелием-3. Постепенно они тоже сжимаются, сильно разогревают поверхность и голубеют. Такие звезды живут до триллиона (1012) лет, но в результате и они превращаются в белые карлики.

Адамс и Лафлин вычислили, что процесс звездообразования завершится, когда Вселенной исполнится 1014 лет. К этому времени в космическом пространстве не останется свободного рассеянного вещества, способного стянуться под действием гравитации в газопылевые облака, дающие начало новым звездам. Тогда же прекратятся ядерные реакции в последних красных карликах. Звездная эра закончится.

ЭРА ВЫРОЖДЕНИЯ охватывает промежуток 1015–1037 лет после Большого взрыва. На этом этапе космической истории во Вселенной больше не будет звезд с активными термоядерными топками. В космическом пространстве останутся белые карлики, нейтронные звезды и коричневые карлики (плюс пережившие звездные взрывы планеты, планетоиды и прочая космическая мелочь). И конечно, в космосе будет много черных дыр. Дыры-супергиганты, сформировавшиеся в звездную эру в активных ядрах большинства галактик, продолжат глотать вещество и увеличивать свои размеры и массу. К ним добавятся дыры звездного масштаба, наследницы наиболее массивных светил. Некоторые дыры сольются друг с другом и с нейтронными звездами и раздуются еще сильнее. В конце прошлого века такой прогноз казался чисто теоретическим, но сейчас, после начала Революции многоканальности, он доказан данными гравитационной астрономии.

‘ YouTube/melodysheep. Получасовой фильм, где показано то, о чем говорится в книге Левина’

Дальше — больше. Во время Эры вырождения начнется постепенное разрушение космических скоплений всех рангов — от планетных систем до галактик. Некоторые тела под действием тяготения соседей наберут скорость и вылетят в свободный космос (этот механизм называется гравитационной пращой). Конечно, такое случалось и раньше, но очень редко, поскольку гравитационные возмущения крайне медленны. Однако время возьмет свое, и, когда возраст мироздания достигнет 1020 лет, число связанных систем значительно сократится. Остатки погасших звезд, обращающихся вокруг центров галактик, постепенно потеряют кинетическую энергию из-за испускания гравитационных волн и упадут в галактические черные дыры. В промежутке 1030–1033 лет эти дыры пожрут и галактики, и галактические скопления. Гравитационное излучение приведет к гибели двойные звезды и пары околозвездных планетных систем. Одиночные тела, которым посчастливится не стать пищей для черной дыры, продолжат свой путь сквозь пустеющий расширяющийся космос.

Дальнейший прогноз не столь ясен. Известно, что свободные нейтроны быстро распадаются на протоны, электроны и антинейтрино (так называемый бета-распад) и выживают либо в составе атомных ядер, либо внутри сверхплотных нейтронных звезд. Судьба их собратьев-протонов в точности неизвестна. Долгое время их почитали абсолютно стабильными, но в 1974 г. американские физики Говард Джорджи и Шелдон Глэшоу представили весьма убедительные аргументы противоположного характера. Правда, позже в их модели обнаружили неточности, но даже сегодня большинство физиков уверены, что протоны не вечны. Период их полураспада еще точно не определен, но во всяком случае он больше 1032 лет. Адамс и Лафлин заложили в свою модель много большее значение — 1037 лет. Это означает, что к концу Эры вырождения распадется каждый второй из 1078 протонов, образовавшихся после Большого взрыва.

Если верить теории, распад протона может происходить разными путями, но все же доминирует канал с образованием нейтрального пи-мезона и позитрона. Первая частица без посторонней помощи немедленно превращается в два высокоэнергетичных фотона, вторая — поступает аналогичным образом после аннигиляции с электроном. Получается, что один протон дает начало четырем гамма-квантам. Следовательно, в конце Эры вырождения обычное вещество в составе планет и белых карликов превратится в излучение.

Как ни странно, исчезновение протонов сулит смерть и нейтронным звездам. Они покрыты коркой обычного вещества, которое при протонном распаде испарится. На оголенной поверхности звезды плотность нейтронной материи относительно невелика, поэтому нейтроны пропадут в бета-распадах. Финал все тот же — вещество дает начало излучению.

ЭРА ЧЕРНЫХ ДЫР приходится на промежуток 1038–10100 лет. В это время исчезнут практически все барионы (протоны и нейтроны) и единственными макрообъектами Вселенной останутся черные дыры. Однако и они за счет квантовых процессов постепенно превратятся в излучение и погибнут во взрывах. Сверхмассивная дыра, успевшая заглотить крупную галактику (порядка 100 млрд солнечных масс), может протянуть 1098 лет, а к концу этой эпохи дыры практически исчезнут.

ТЕМНАЯ ЭРА наступит, когда возраст мироздания превысит 10100 лет. Из былого богатства материи останутся лишь кванты электромагнитного излучения почти нулевой температуры и стабильные лептоны (нейтрино, электроны и позитроны). Некоторые электроны и позитроны смогут образовать связанные пары (так называемые атомы позитрония), поперечник которых составит триллионы световых лет. Эти частицы будут медленно сближаться по спирали и в конце концов тоже аннигилируют в излучение (в соответствии со сценарием Адамса и Лафлина — через 10141 лет). Оставшиеся в неимоверно разбухшем космосе свободные электроны и позитроны практически никогда не встретятся, потому и не исчезнут. Это и есть космологическая тепловая смерть в самом чистом виде.

На эту тему

Такой сценарий был предложен до открытия ускоряющегося расширения Вселенной, что принципиально ничего не меняет. Вселенная, которая расширяется с ускорением, просто опустеет быстрее, чем следует из гипотезы Адамса и Лафлина. Однако есть и другая поправка, физически более интересная. Поскольку энергия вакуума никуда не исчезнет, температура реликтовых фотонов не упадет ниже определенного положительного предела (10–27 K). Эта величина невообразимо мала, но все же больше нуля. Так что космологическая тепловая смерть не означает беспредельного охлаждения.

Существуют и альтернативные прогнозы. Среди них сценарии Большого разрыва, которые рассматривают с начала 1980-х гг. Наиболее экзотический из них (во всяком случае, по моему мнению) предложили Роберт Колдуэлл, Марк Камионковски и Невин Вайнберг в 2003 г. В соответствии с их моделью возрастание темной энергии приведет к вселенскому антиколлапсу. Ждать этого не так долго — всего 20 млрд лет. За 1 млрд лет до этого срока скорость расширения пространства увеличится настолько, что скопления галактик потеряют всякую устойчивость и примутся разрушаться. Распад Млечного Пути начнется за 60 млн лет до рокового финала. За три месяца до этого срока послесолнечный белый карлик потеряет способность удерживать оставшиеся планеты, и меньше чем за час расширяющееся пространство разорвет и их. А дальше придет очередь пылевых частиц, атомов, атомных ядер и даже протонов и нейтронов, которые превратятся в кварки и глюоны. Это-то и будет настоящим концом света.

Закрытые модели мироздания не отличаются особым разнообразием. Вселенная еще какое-то время продолжит расширяться, в силу чего температура реликтового космического излучения (которая сейчас равна 2,7 K) еще больше снизится. Затем расширение сменится сжатием, скорость которого будет непрерывно возрастать. Температура реликтовых фотонов будет расти, а пространственно-временной универсум еще сильнее искривится. В конце концов мироздание исчезнет в квантовой сингулярности, о которой современная физика практически ничего не знает. В общем, случится Большой взрыв наоборот.

Коль скоро в настоящее время плотность космической энергии меньше критической, этот сценарий вроде бы не имеет шансов на реализацию. Однако темная энергия и здесь вносит свои коррективы. Из некоторых квантовых теорий гравитации следует, что в будущем она может изменить знак и начать работать не на расширение, а на сжатие пространства, и коллапс мироздания станет реальностью. Любопытно, что, согласно некоторым расчетам, его придется ожидать примерно столько же, сколько и Большого разрыва, — 10–20 млрд лет.

Существует также сценарий, согласно которому конец света может наступить хоть завтра. Первыми его предложили в 1975 г. московские физики М.Б. Волошин, И.Ю. Кобзарев и Л.Б. Окунь, однако в их работе содержались ошибки: спустя 5 лет американцы Сидни Коулман и Фрэнк Де Лучия сделали это много корректнее.

На эту тему

Чтобы понять логику их рассуждений, нужны кое-какие сведения о физическом вакууме. Согласно квантовой теории поля, вакуум — не абсолютная пустота, а весьма сложная динамическая система со множеством степеней свободы. В нем отсутствуют реальные частицы, однако (в силу квантовых соотношений неопределенностей) постоянно рождаются и исчезают их виртуальные аналоги. Если вакуум пребывает в состоянии с минимально возможной энергией, его называют истинным. Однако вакуум может обладать и возбужденными состояниями с более высокими значениями энергии. Кстати, теория инфляционного расширения новорожденной Вселенной как раз исходит из того, что на этой стадии энергия вакуума была чрезвычайно высока.

Когда Коулман и Де Лучия писали свою статью, считалось, что вакуум нашего мира является истинным и обладает нулевой энергией. Они же, напротив, предположили, что вакуум находится в чрезвычайно долгоживущем (как говорят физики, метастабильном) возбужденном состоянии с положительной энергией. Такой вакуум называется ложным. Коулман и Де Лучия показали, что механизм квантового туннелирования делает возможным спонтанное превращение ложного вакуума в истинный в крошечной области пространства. Родившийся пузырек истинного вакуума будет расширяться, порождая внутри себя материю с абсолютно новыми физическими свойствами и полностью уничтожая наш ложновакуумный мир. Где бы такой пузырь ни возник, до нас он доберется со скоростью света и, следовательно, без всякого предупреждения.

Аналог этого сценария возникает и в некоторых версиях квантовой гравитации, основанной на теории суперструн. Из них тоже следует, что вакуум метастабилен. Он может туннелировать в состояние с нулевой плотностью энергии, но может случиться и так, что эта плотность окажется отрицательной. В первом случае наш мир обретет еще шесть пространственных измерений, то есть пространство-время станет не четырехмерным, а десятимерным. Разумеется, это будет мир с абсолютно другой физикой. Есть вариант и похуже. Если плотность вакуумной энергии в какой-то точке упадет ниже нуля, этот пузырь проглотит весь космос и настанет всеобщий коллапс, расширяющийся со скоростью света. К слову, Коулман и Де Лучия допускали и такую возможность, однако всерьез ее не принимали.

Наконец, существуют сценарии пульсирующего мироздания, которое многократно возрождается из сингулярностей, претерпевает расширение и сжатие и вновь гибнет в коллапсе. В 2005 г. такую модель с циклами длительностью около 1 трлн лет предложили американец Пол Стейнхардт и его британский коллега Нил Тьюрок. В этом сценарии вакуум многократно переходит на все более и более низкие энергетические уровни, что и служит причиной катаклизмов. В конце концов плотность вакуумной энергии дойдет до истинного минимума, и тогда Вселенная коллапсирует окончательно и бесповоротно. В общем, куда ни кинь — всюду клин.

К неведомым Вселенным повернут Млечный Путь

К неведомым Вселенным повернут Млечный Путь

Наша Вселенная появилась миллиарды лет назад. Она представляет собой все существующее пространство. Галактики, звезды, планеты – все это часть необъятной Вселенной. Галактики. Ученые оценивают, что их сотни миллиардов, но, ни одной из которых вы не увидите без телескопа. Кроме того у каждой из этих галактик есть миллиарды звезд, а общее число звезд во вселенной приводит к 10 миллиардам триллионов. Число звезд больше, чем число песчинок на всех пляжах Земли.

Мы познакомимся с нашей галактикой. Вечером, когда солнце скроется за горизонтом, взгляните вверх. В зависимости от того, насколько будет темно, вы сможете видеть скопление звезд, каждая из которых относится к нашей собственной галактике Млечного Пути. Через весь ночной небосклон среди звёзд мягко растянулся  светящийся белый поток. Поток неравномерен, в одних местах он гуще, в других распадается на рукава, отдельные части, завихрения и тянется через всё небо молчаливо и величественно. Ещё его называют Тропой Богов, Небесной Дорогой.Название галактики – Млечный Путь привлекает внимание. Такое художественное, что ли. На самом деле, его происхождение тоже похоже на сказку. Как известно, название космические объекты в древности получали от древнегреческих мифов. Согласно легенде сын бога Зевса, рожденный от земной женщины Геркулес, был приложен к груди спящей жены Зевса богине Гере. Испив ее молока,мальчик становился бессмертным. Проснувшись, разозленная Гера оттолкнула младенца, и ее молоко хлынуло на небо. Действительно, белесая полоса Млечного Пути напоминает пролитое молоко. Суммарный блеск звезд галактики и создает для невооруженного глаза впечатление светлой полосы Млечного Пути.

В северном полушарии неба он проходит по ярким созвездиям Ориона, Близнецов, Тельца, Возничего, Персея, Кассиопеи, Лебедя и Орла, переходит в южное небесное полушарие и далее идет по созвездиям Щита, Змееносца, Стрельца и Скорпиона. В южном небесном полушарии Млечный Путь тянется по созвездиям Жертвенника, Наугольника, Циркуля, Центавра, Южного Креста, Мухи, Киля и Парусови отсюда Млечный Путь идет по созвездиям Кормы, Большого Пса и Единорога, переходит в северное небесное полушарие и замыкается на границе созвездий Ориона и Близнецов.

 

Галилео Галилей

Свою тайну Млечный Путь приоткрыл только в 1610 г. Знаменитый ученый Галилео Галилей увидел в телескоп, что Млечный Путь – это настоящее скопище звезд, которые при рассмотрении невооруженным глазом сливались в сплошную слабо мерцающую полосу.

Изучение Млечного Пути продолжалось и в 18-м веке. В этот период его самым активным исследователем был Уильям Гершель.Исследования позволили сделать вывод о том, что Млечный Путь – это своеобразный звездный остров, в котором расположено и наше Солнце. Гершель даже нарисовал схематический план своего открытия. На рисунке звездная система была изображена в виде жернова и имела вытянутую неправильную форму. Солнце при этом находилось внутри данного кольца, окружавшего наш мир. Именно так представляли нашу галактику все ученые вплоть до начала прошлого века.

Уильям Гершель

Только в 1920-х годах свет увидела работа Якобуса Каптейна, в которой Млечный Путь описывался наиболее подробно. При этом автором была дана схема звездного острова, максимально похожая на ту, которая известна нам в настоящее время. Сегодня мы знаем, что Млечный Путь – это галактика, в составе которой находится Солнечная система, Земля и те отдельные звезды, которые видны человеку невооруженным глазом.

Якобус Корнелиус Каптейн

Галактика Млечный Путь относится к спиральным галактикам, но не к обычным, каких множество во Вселенной. У неё имеется перемычка, которую называют баром. Состоит она из ярчайших звёзд. Они выходят из центра и пересекают галактику ровно посередине.

Отличие от других галактик заключается в том, что спиральные ветви выходят не из центра ядра. Они берут начало на концах перемычки.

Галактика Млечный Путь

В центре галактики находится яркое ядро, состоящее из миллиардов звезд. Его размер трудно измерить, но ученые полагают, что протяженность составляет несколько тысяч парсек (1 пар = 30,86 трлн км). Также существует мнение, что в центре Млечного Пути располагается черная дыра.

Вокруг Млечного Пути находится темное гало (большие массы несветящегося вещества), где присутствуют карликовые галактики и звездные скопления.

Рукава движутся вокруг центра, представляя собой спиральный диск. Из-за этого галактика является довольно плоской, если наблюдать ее сбоку. Выделяют пять основных рукавов: Лебедя, Центавра, Стрельца, Ориона, Персея. Солнечная система располагается в рукаве Ориона, ближе к внутренней стороне.

Протяженность галактики может составлять 200 000 световых лет.

Структура галактики Млечный Путь

Самым крупным объектом окружающим Млечный Путь считается галактика Андромеда, размеры которой в два раза больше.

Галактика Туманность Андромеды

Также в отдалении находится спиральная галактика Треугольника. Вокруг данных объектов располагаются их спутники. Они представлены в виде карликовых скоплений.

Гала́ктика Треуго́льника

По наблюдениям ученых наша галактика и галактика Андромеды движутся навстречу друг другу, что может привести к столкновению. Известно, что галактика Андромеды приближается к Млечному Пути со скоростью около 120 км/с, но произойдёт ли столкновение или галактики просто разойдутся, выяснить пока нельзя.

Ученые утверждают, что галактики уже сталкивались, и это случилось примерно 10 миллиардов лет назад. Но данная тема достойна отдельного обсуждения.

 

По материалам: Астронет; kosmosgid.ru; vseonauke.com

Будущее Вселенной, Солнца, Земли и человечества

Консультант по стратегическому планированию, планированию энергетических систем и региональному планированию, Бразилия

Дата получения : 05 марта 2020 г.

Дата принятия : 17 марта 2020 г.

Дата публикации : 23 марта 2020 г.

Абстрактные

Эта статья имеет целью представить происхождение и эволюцию Вселенной, Солнца и Земли, а также альтернативные решения для выживания человечества с концом планеты Земля, Солнца и Вселенной.

Ключевые слова

Будущее человечества; Происхождение и эволюция Вселенной; Солнце и земля

Введение

Эта статья имеет целью представить происхождение и эволюцию Вселенной, Солнца и Земли и их вероятное будущее, а также альтернативные решения для выживания человечества с концом планеты Земля, Солнца и Вселенной. В этой статье представлены альтернативные решения для выживания человечества, когда имеешь дело с астероидами, приходящими из космоса, столкновением галактик Андромеды и Млечного Пути, увеличением расстояния Луны по отношению к Земле, смертью Солнца и концом Вселенной в которой мы живем.Это исследование было основано на исследовании существующей литературы по космологии о происхождении и эволюции Вселенной, Солнца и планеты Земля. Методология, использованная при выполнении работы, заключалась в определении того, как работают вселенная, солнце и планета Земля, а также в определении факторов, которые приведут к прекращению каждого из них, помимо определения альтернативных решений для выживания человеческого вида. и технологический прорыв, необходимый для достижения этой цели.

Происхождение и эволюция Вселенной и ее вероятное будущее

Подавляющее большинство ученых верят в теорию большого взрыва, которая положила начало известной нам Вселенной.Согласно теории, около 13,7 миллиарда лет назад вся материя, составляющая Вселенную, была сосредоточена в одной точке, которая взорвалась, дав начало всему, что мы знаем. Большой взрыв доказан несколькими научными наблюдениями [1,2]. Однако объяснить то, что существовало до Большого взрыва, — гораздо более трудная задача. Это объяснение пытается объединить теорию гравитации Эйнштейна с квантовой механикой, предполагая, что существует Вселенная, параллельная нашей. Большой взрыв будет результатом столкновения двух этих вселенных.Эта идея вытекает из теории суперструн, согласно которой материя образована микроскопическими струнами, колеблющимися в пространстве-времени. Таким образом, он представляет собой попытку примирить квантовую механику с общей теорией относительности. Прежде, чем существовала наша Вселенная, перед ней должна была быть другая, которая также вышла из сверхмассивной точки, расширилась и начала сжиматься, достигнув сингулярности Большого взрыва [3].

Общая теория относительности является основой современных космологических моделей Вселенной.В сочетании с измерениями количества, типа и распределения материи во Вселенной уравнения общей теории относительности описывают эволюцию Вселенной во времени. Наблюдаемая Вселенная (рис. 1) зависит от местоположения наблюдателя, который путешествует, может столкнуться с большей областью пространства-времени, чем наблюдатель, который остается неподвижным. Однако даже самый быстрый путешественник не сможет взаимодействовать со всем пространством.

Общая теория относительности — это теория Альберта Эйнштейна, опубликованная в 1915 году.Общая теория относительности обобщает специальную теорию относительности Эйнштейна и закон всемирного тяготения Исаака Ньютона, обеспечивая единое описание гравитации как геометрического свойства пространства и времени. В общей теории относительности распределение материи и энергии определяет геометрию пространства-времени. Следовательно, решения уравнений поля Эйнштейна описывают эволюцию Вселенной. В сочетании с измерениями количества, типа и распределения материи во Вселенной уравнения общей теории относительности описывают эволюцию Вселенной во времени.

Рисунок 1: Наблюдаемая Вселенная.

Это изображение с высоким разрешением, полученное космическим телескопом Хаббла и известное как сверхглубокое поле Хаббла, показывает широкий спектр галактик, каждая из которых состоит из миллиардов звезд. Маленьких красноватых галактик, около 100, — одни из самых далеких галактик, сфотографированных с помощью оптического телескопа.

Трудно определить размер Вселенной. Согласно общей теории относительности, некоторые области пространства могут никогда не взаимодействовать с нами во время своего существования из-за конечной скорости света и непрерывного расширения пространства.Например, радиосообщения, отправленные с Земли, могут никогда не достичь некоторых областей космоса, потому что космос может расширяться быстрее, чем через него проходит свет. Предполагается, что регионы, далекие от космоса, существуют и являются частью реальности, хотя мы никогда не можем с ними взаимодействовать. Область пространства, на которую мы можем воздействовать и на которую мы можем воздействовать, — это наблюдаемая Вселенная. Наблюдаемая Вселенная зависит от местоположения наблюдателя. Путешествуя, наблюдатель может встретить более обширную область пространства-времени, чем наблюдатель, который остается неподвижным.Однако даже самый быстрый путешественник не сможет взаимодействовать со всем пространством. Обычно наблюдаемая Вселенная означает часть Вселенной, которую можно наблюдать с нашей точки наблюдения в Млечном Пути [4] (Рисунок 2).

Рисунок 2: Вселенная, видимая с Земли.

Возраст Вселенной 13,7 миллиарда лет с погрешностью более или менее 0,2 миллиарда. Чтобы достичь этой цифры, ученые боролись почти 80 лет. Вселенная состоит из 73% темной материи и 23% темной энергии, а остальная часть состоит из галактик, звезд, планет и т. Д.что соответствует 4% всей Вселенной [5]. Гипотеза темной материи и энергии — это недавняя космологическая модель, которая вступила в игру, чтобы сломать парадигму, связанную со стандартной космологической моделью, учитывая, что несколько результатов наблюдений указали на серьезный недостаток в предсказаниях, основанных на этой модели. Первой из двух возникших гипотез была гипотеза темной материи, выдвинутая Фрицем Цвикки в 1933 году. Согласно их результатам, скорость галактик была такой, что их гравитационное притяжение, рассчитанное по их видимой массе, было недостаточным для образования системы, связанной между собой. как замечено.Затем Цвикки предположил, что есть часть дополнительной материи, которую нельзя увидеть: «темная материя». Карта наблюдаемой Вселенной с некоторыми известными сегодня астрономическими объектами. Масштаб длины экспоненциально увеличивается вправо. Небесные тела показаны увеличенными в размерах, чтобы можно было оценить их форму.

В 1970 году группа астрономов во главе с астрономом Верой Рубин провела серию очень точных измерений, которые навсегда поколебали предыдущие теоретические космологические структуры.Такие меры показали, что скорость вращения галактик после определенного момента была приблизительно постоянной и не уменьшалась пропорционально величине, обратной корню квадратному из луча, как предсказывала ньютоновская физика. Поэтому идея темной материи возникла с большей энергией и серьезностью и в настоящее время является передовым исследованием. В 1990-х годах две независимые группы астрофизиков обратили свои взоры на далекие сверхновые звезды (название, данное небесным телам, появившимся после взрывов звезд с массой более 10 солнечных масс, которые производят чрезвычайно яркие объекты, которые уменьшаются до тех пор, пока не станут невидимыми. недель или месяцев), чтобы рассчитать замедление.К своему удивлению, они обнаружили, что расширение Вселенной не замедляется, а ускоряется. Что-то должно было преодолевать силу гравитации, которая является следствием новой формы материи, которую ученые назвали «темной энергией», которая также не была обнаружена до сих пор, и нынешняя теория не может объяснить. Темная материя притягивает, а темная энергия отталкивает, то есть темная материя используется для объяснения более сильного, чем ожидалось, гравитационного притяжения, а темная энергия используется для объяснения отрицательного гравитационного притяжения.

По вопросу об энергии и темной материи существует тезис о том, что темная энергия поедает темную материю. Это значит, что пространство может стать пустее. Заманчивое предположение о том, что темная материя может медленно переходить в темную энергию, было обнаружено группой космологов в Великобритании и Италии. Хотя конкретная природа взаимодействия, которое вызывает преобразование, неизвестна, этот процесс может быть ответственным за замедление роста галактик и других крупномасштабных структур во Вселенной за последние восемь миллиардов лет.Если преобразование продолжится с нынешней скоростью, конечный пункт назначения Вселенной в виде холодного, темного и пустого места может произойти раньше, чем ожидалось. Космологи Валентина Сальвателли, Наджла Саид и Алессандро Мельчиорри из Римского университета вместе с Дэвидом Вандсом и Марко Бруни из Портсмутского университета сообщили, что преобразование темной материи в темную энергию происходит очень медленно [6]. Если это будет продолжаться с нынешней скоростью, то примерно через 100 миллиардов лет во всей Вселенной будет уменьшаться темная энергия.Если темная энергия растет и темная материя испаряется, мы получим большое пустое пространство во Вселенной, в котором почти ничего не будет.

Расстояние, измеренное в определенный момент, включая нынешнее расстояние между Землей и краем наблюдаемой Вселенной, составляет 46 миллиардов световых лет, поэтому диаметр наблюдаемой Вселенной составляет около 91 миллиарда световых лет. Расстояние, на котором свет от края наблюдаемой Вселенной, очень близко к возрасту Вселенной, умноженному на скорость света, 13.8 миллиардов световых лет, но это не означает расстояние в любой момент, потому что с тех пор край наблюдаемой Вселенной и Земля разделились. Поскольку мы не можем наблюдать пространство за пределами наблюдаемой Вселенной, неизвестно, является ли размер Вселенной конечным или бесконечным. Наблюдения, такие как полученные с помощью Cosmic Background Explorer (COBE), Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) и карты космического фонового излучения Planck, предполагают, что Вселенная бесконечна по протяженности, но имеет конечный возраст, как описано Фридманом Леметром Робертсоном Уокером. (FLRW).Таким образом, эти модели FLRW поддерживают инфляционные модели, описывающие плоскую и однородную Вселенную, в которой в настоящее время преобладают темная материя и темная энергия [4].

Согласно модели большого взрыва, Вселенная расширилась из чрезвычайно плотного и горячего состояния и продолжает расширяться сегодня. Из-за этого расширения ученые могут наблюдать свет галактики в тридцати миллиардах световых лет от нас, хотя этот свет путешествовал всего тринадцать миллиардов лет, потому что пространство между ними расширилось.Это расширение согласуется с наблюдениями, указывающими на ускорение пространственного расширения. На частицы во Вселенной действуют динамические силы, влияющие на скорость их расширения. До 1998 года ожидалось, что скорость увеличения постоянной Хаббла со временем будет уменьшаться из-за влияния гравитационных взаимодействий во Вселенной, и, следовательно, во Вселенной будет существовать дополнительная наблюдаемая величина, называемая параметром замедления, который космологи считают, что это напрямую связано с плотностью материи во Вселенной.В 1998 году параметр замедления был измерен двумя разными группами, что подразумевало, что текущая скорость роста постоянной Хаббла увеличивается с течением времени. Несмотря на достижения в области технологий и исследования, проводимые в области астрономии и астрофизики, все еще невозможно быть уверенным в точных размерах Вселенной.

Вселенная кажется континуумом пространства-времени, состоящего из трех пространственных измерений и временного измерения (времени). В среднем наблюдается, что пространство почти плоское, а это означает, что евклидова геометрия эмпирически верна с высокой точностью для большей части Вселенной.Пространство-время также имеет односвязную топологию по аналогии со сферой, по крайней мере, в масштабе наблюдаемой Вселенной. Однако настоящие наблюдения не могут исключить возможности того, что Вселенная имеет больше измерений и что ее пространство-время может иметь глобальную топологию, связанную множественным образом, по аналогии с цилиндрической или тороидальной топологиями двумерных пространств [4].

Долгое время ученые считали Вселенную плоской, но теперь исследование, опубликованное в научном журнале Nature Astronomy, показало, что на самом деле мы живем в гигантской замкнутой сфере.Ранее считалось, что в вакууме Вселенной частицы, называемые фотонами, которые переносят энергию электромагнитного излучения, движутся по прямой линии. Теперь, когда Вселенная может быть сферической, астрономы считают, что эти частицы приходят и уходят туда, откуда пришли. Одним из фактов, подтверждающих сферическую форму Вселенной, является существование явления, при котором гравитация искривляет путь света — эффект, предсказанный теорией, предложенной Альбертом Эйнштейном [7].

Еще одна подсказка заключается в том, что гравитация также искривляет электромагнитное излучение, остающееся между галактиками и звездами.Это излучение — пережиток раннего периода Вселенной, когда произошел Большой взрыв и образовались первые нейтральные атомы, имеющие одинаковое количество положительных и отрицательных зарядов. В этом исследовании был сделан вывод о том, что Вселенная имеет сферическую форму, когда ученые увидели, что гравитация еще больше искривляет путь света. Они заметили, используя данные Европейского космического агентства (ESA) из космической обсерватории Планк, которые показывают различия в концентрации между темной материей и темной энергией.Темная материя во Вселенной — это масса, которую можно обнаружить с помощью гравитационной силы, которая не излучает света. С другой стороны, темная энергия имеет отрицательное давление, которое действует против силы тяжести и ускоряет расширение Вселенной за последние пять миллиардов лет. Несоответствие между темной материей и темной энергией заставляет Вселенную сталкиваться с самим собой, создавая форму сферы. Руководитель открытия, Элеонора Ди Валентино из Манчестерского университета в Соединенном Королевстве, считала, что это исследование может революционизировать то, что мы знаем о космосе [7].

Судьба Вселенной до сих пор неизвестна, потому что она критически зависит от индекса кривизны k и космологической постоянной Λ. Если бы Вселенная была достаточно плотной, k равнялся бы +1, что означает, что ее средняя кривизна положительна, и Вселенная в конечном итоге столкнется в результате Большого сжатия (Вселенная сжимается), возможно, создавая новую Вселенную в результате большого отскока. С другой стороны, если бы Вселенная была недостаточно плотной, k было бы равно 0 или -1, и Вселенная расширилась бы вечно, остывая и наконец достигнув Большого Замораживания (Вселенная замерзает в полной темноте) с тепловой смертью Вселенная.Последние данные показывают, что скорость расширения Вселенной не уменьшается, как первоначально ожидалось, а увеличивается. Если эта скорость расширения будет продолжаться бесконечно, Вселенная может в конечном итоге достичь Большого разрыва (Вселенная расширилась настолько, что даже атомы, образующие планеты и галактики, начнут распадаться, создавая самый большой апокалипсис из всех). По наблюдениям, Вселенная кажется плоской (k = 0) с общей плотностью, которая очень близка к критическому значению между коллапсом и вечным расширением [4].

Происхождение и эволюция Солнца и его вероятное будущее

Солнце появилось около 4,6 миллиарда лет назад и было одной из более чем 100 миллиардов звезд в Млечном Пути. Солнце вращается вокруг центра галактики, называемого Млечным путем, на расстоянии от 24 до 26 000 световых лет от центра галактики (рис. 3). Млечный Путь — одна из галактик во Вселенной, где расположена Солнечная система, которая объединяет множество планет, таких как Земля, которая вращается вокруг Солнца.

Солнце и остальная часть Солнечной системы образовались из вращающегося облака газа и гигантской пыли, известного как солнечная туманность. Как только туманность коллапсировала из-за своей силы тяжести, очень быстро вращаясь и становясь плоской, как диск, большая часть материала была потянута к центру, образуя Солнце. Как и большинство других звезд, Солнце состоит в основном из водорода, за которым следует гелий. Почти все остальное вещество состоит из семи других элементов: кислорода, углерода, неона, азота, магния, железа и кремния.

Рисунок 3: Солнечная система в Млечном Пути.

Солнце — почти идеальная сфера. Его полярный диаметр отличается от экваториального диаметра всего на десять километров. Учитывая огромную протяженность Солнца, это означает, что это наиболее близкая к идеальной сфере из всех наблюдавшихся в природе. Внутри Солнца находится ядро, зона излучения и зона конвекции. Атмосфера солнца образована фотосферой, хромосферой, переходной областью и солнечной короной, также называемой белой короной или короной Фраунгоффера.Внешняя часть Солнца и видимая часть (фотосфера) излучает тепло от 5 500 до 6 000 ° C, в то время как температура в ядре может достигать более 15 миллионов градусов Цельсия, и это значение определяется ядерными реакциями (рис. 4).

Рисунок 4: Внутренняя структура солнца.

Солнечный свет — главный источник энергии для Земли. Только часть солнечного излучения образует видимый нашим глазом свет с длинами волн, соответствующими семи цветам, в следующем порядке возрастания энергии: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый.Ультрафиолетовое излучение солнца — это то, что способствует загару нашей кожи, но если мы подвергнемся чрезмерному облучению без защиты, это может вызвать рак. Инфракрасное солнечное излучение, которое нагревает землю, способствует парниковому эффекту. Часть инфракрасного солнечного излучения, которое достигает атмосферы, возвращается в космос, в основном отражаясь облаками.

Инфракрасное солнечное излучение, достигающее поверхности Земли, в значительной степени поглощается почвой, водой и живыми существами. Эти нагретые поверхности испускают инфракрасное излучение обратно в атмосферу, большая часть которого поглощается парниковыми газами и остается в атмосфере.Таким образом, атмосфера предотвращает полное рассеивание тепла, предотвращая охлаждение земли. В космос возвращается лишь небольшое количество инфракрасного излучения.

По словам Марин Бенуа, изображения с непревзойденным разрешением показывают нам солнце, как никогда раньше. Этими изображениями мы обязаны наземному солнечному телескопу Дэниела К. Иноуе, который планируется официально ввести в эксплуатацию на Гавайях в течение 2020 г. [8]. На рис. 5 показана поверхность Солнца, впервые сфотографированная с такой точностью.

Рисунок 5: Фотография поверхности Солнца, полученная с помощью наземного солнечного телескопа Дэниела К. Иноуе.

Что именно мы видим на изображениях земного солнечного телескопа Daniel K. Inouye или DKIST (Solar Telescope Daniel K. Inouye), собранных в коротком видео Национальной солнечной обсерватории (NSO), — это конвективные ячейки, образованные под действием импульса. газа, поднимающегося из ядра Солнца к его поверхности. Высвобождая энергию при охлаждении, плазма ныряет внутрь, образуя небольшие гранулированные и подвижные структуры.На этих снимках хорошо видны самые маленькие, размер которых едва достигает 30 километров. DKIST будет введен в эксплуатацию в ближайшие месяцы и, как ожидается, соберет очень большой объем данных о ближайшей к нам звезде за пять лет (больше, чем что-либо, что нам удалось узнать о Солнце за всю историю человечества). Видео, показывающее изображения Солнца в беспрецедентном разрешении, как никогда раньше, можно просмотреть на веб-сайте .

Солнце отвечает за гигантские извержения заряженных частиц, известные как корональные выбросы массы, которые представляют собой крупные извержения высокотемпературного ионизированного газа из солнечной короны.Большинство выбросов происходит из активных областей солнечной поверхности. Выброшенный газ является частью солнечного ветра, и когда он попадает в магнитное поле Земли, он может вызвать геомагнитные бури, вызывая явление северного сияния, повреждая средства массовой информации и электроснабжение.

Солнце — центр солнечной системы. Все другие тела Солнечной системы, такие как планеты, карликовые планеты, астероиды, кометы и пыль, а также все спутники, связанные с этими телами, вращаются вокруг Солнца.Солнце составляет 99,86% массы Солнечной системы, его масса в 332 900 раз больше, чем у Земли, и объем в 1 300 000 раз больше, чем у нашей планеты. Расстояние от Земли до Солнца около 150 миллионов километров. Солнце, как и другие звезды, имеет свой свет. Он отличается от луны, которая отражает только солнечный свет.

В состав Солнечной системы входят восемь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун (рис. 6).

Рисунок 6: Солнечная система.

В течение десятилетий Плутон считался одной из планет Солнечной системы, но в 2006 году Международный астрономический союз (МАС) классифицировал это небесное тело как «карликовую планету». Третья планета от Солнца, Земля имеет только один естественный спутник — Луну, находящуюся примерно в 380 тысячах километров от нашей планеты. В любое время года интенсивность солнечного света может сильно варьироваться, и, следовательно, у нас есть времена года на Земле. Осенью и зимой солнечный свет менее интенсивен. В эти два времени года солнце светит меньше времени, и из-за этого у нас создается впечатление, что дни меньше, а ночи больше, потому что солнце встает позже обычного и заходит раньше.Обратное верно летом и весной, то есть солнце становится все ярче и ярче, встает раньше и заходит позже, поэтому у нас создается впечатление, что дни длиннее, а ночи короче.

Солнце очень важно для нас, людей, не только потому, что оно нужно нам, чтобы есть растения и животных, но и потому, что оно отвечает за укрепление наших костей. Кости нуждаются в витамине D, чтобы стать сильнее, и единственный способ получить этот витамин — находиться на солнце в течение нескольких минут в день.Без солнечного света наши кости ослабнут и очень легко сломаются. По мере продвижения исследований стало известно, что витамин D, полученный от солнца, может принести нам другие преимущества для здоровья, например, потерю веса, укрепление иммунитета, профилактику диабета 2 типа и гипертонии, а также связан с образованием различных гормонов.

Солнечная энергия накапливается в глюкозе живыми организмами посредством фотосинтеза — процесса, от которого прямо или косвенно зависят все живые существа, населяющие нашу планету.Растение использует энергию, поставляемую солнцем, для ускорения фотосинтеза и обеспечения пищей для роста. В качестве побочного продукта выделяется кислород. Например, животные, такие как коровы, питаются растениями и превращают их в энергию, питательные вещества, чтобы они могли расти. Солнечная энергия также отвечает за погодные явления и климат на Земле.

Между солнечной энергией и океанами существует очень важная взаимосвязь, поскольку они очень важны для поддержания теплового (температурного) баланса на планете.Нагревание океанов происходит от поверхности до дна за счет процесса конвекции. Солнечный свет, достигающий океанов, частично превращается в тепло, которое отражается или передается, в основном, за счет турбулентности, создаваемой волнами, в самые глубокие слои воды (примерно до 100 м в глубину). Помимо вертикального распределения тепла до глубины около 100 м, поверхностные океанические течения перераспределяют поглощенное тепло и передают его в атмосферу, определяя локальные изменения климата.

В океанах суточные колебания температуры обычно ниже, чем на континенте.Кроме того, они сохраняют больше тепла и медленнее, чем земная почва. Из-за этого океаны непосредственно способствуют смягчению климата, поскольку запас тепла в водах, накопленных в более теплые месяцы, частично рассеивается в более холодные месяцы. Помимо улавливания и распределения тепла, океаны также участвуют в контроле температуры планеты, поскольку они удаляют из атмосферного воздуха около одной трети углекислого газа от деятельности человека, что уменьшает количество этого газа в воздухе и, следовательно, уменьшает его влияние. в глобальном потеплении.

Колебания солнечной активности, оказывающие заметное влияние на климат Земли, открыла группа исследователей из Швейцарии, которым впервые удалось оценить влияние Солнца на глобальное потепление планеты Земля. При финансовой поддержке Швейцарского национального фонда ученые обнаружили, что после фазы высокой солнечной интенсивности после 1950 года активность Солнца скоро снизится. Исследование предсказывает, что более слабое излучение звезды может способствовать общему снижению температуры Земли до 0.5 градусов. Этот эффект, однако, не компенсирует потепление на планете Земля, вызванное деятельностью человека, которое вызвало повышение глобальной температуры примерно на один градус Цельсия по сравнению с цифрами, зарегистрированными в доиндустриальную эпоху. Открытие этого снижения солнечной активности «важно» и может помочь справиться с последствиями изменения климата. Драгоценное время может быть выиграно, если солнечная активность снизится и произойдет небольшое снижение пика земных температур.

Научно известно, что вся жизнь на Земле закончится, когда наше Солнце завершит свое существование в течение 5 миллиардов лет, превратившись в красного гиганта, который поглотит Землю. Расчеты астрономов показывают, что когда Солнце станет красным гигантом, диаметр Солнца на его линии экватора обгонит планету Марс, поглотив все скалистые планеты: Меркурий, Венеру, Землю и Марс. И это действительно будет конец планеты Земля. Красные гиганты — это звезды, которые уже находятся на продвинутой стадии своей жизни и значительно увеличивают свою массу из-за того, что у них заканчивается водород, обычно в 8 раз превышающий массу нашего Солнца.Когда это происходит, Солнечная система превращается в хаос, и Солнце теряет огромное количество массы. По мере роста он теряет массу, в результате чего планеты теряют свои орбиты. Солнце умрет и положит конец нашей солнечной системе.

[9] Опубликовал статью под названием «далекое будущее Солнца и Земли», пересмотренное с использованием самых современных моделей звездной эволюции для пересмотра далекого будущего Солнца и Земли. По мнению авторов, когда Солнце через 7,59 миллиарда лет станет красным гигантом, оно начнет быстро терять свою массу.Это произойдет, когда Солнце достигнет своего наибольшего радиуса, который будет в 256 раз больше его нынешнего размера и будет составлять всего 67% от его нынешней массы. Солнце будет расширяться, и это произойдет относительно быстро, когда оно истощит водород в своем ядре в течение 5 миллионов лет. Затем Солнце войдет в свою короткую фазу горения гелия, которая продлится еще 130 миллионов лет. В этот момент он выйдет за орбиту Меркурия, а затем достигнет орбиты Венеры. По мнению ученых, когда Солнце достигнет Земли, оно потеряет 4 единицы.9 × 1020 тонн массы на каждый год этой фазы. Это означает около 8% массы Земли каждый год.

Фактически, задолго до этой стадии Солнца обитаемая зона, в которой находится наша планета, полностью исчезнет. Астрономы предсказывают, что это произойдет примерно через 1 миллиард лет, когда Солнце выйдет за пределы земной орбиты. Солнце будет на 10% ярче, чем мы видим сейчас, и испарит океаны Земли. Затем атмосфера Земли будет насыщена паром, часть поднимется в стратосферу, и там ультрафиолетовое солнечное излучение отделит водород, присутствующий в воде, который, когда станет свободнее, будет намного легче и потеряется в космосе.Это навсегда станет концом океанов и воды на планете Земля. Более того, со временем он превратится в шар из расплавленной лавы. Солнце, в свою очередь, превратится в белого карлика, так названа эта звезда после ее смерти. После того, как Солнце стало красным гигантом, оно становится небесным телом, состоящим из углеродного ядра и небольшого количества гелия и водорода, плавящихся в коре.

Все это означает, что мы столкнемся со смертью нашего вида с исчезновением Солнца и Земли, если человечество не будет способствовать достаточному техническому прогрессу, который позволит покинуть Солнечную систему и достичь новой планеты в другой солнечной системе, которая является обитаемы для людей.

Происхождение и эволюция Земли и ее вероятное будущее

По оценкам, формирование Земли произошло примерно 4,56 миллиарда лет назад. На сегодняшний день наиболее распространенной теорией происхождения Солнечной системы и, следовательно, нашей планеты является теория солнечной туманности. Эта теория допускает, что планеты Солнечной системы, включая Землю, образовались в результате коллапса облака, которое вращалось с высокой скоростью и сжалось. Считается, что Солнце образовалось из концентрации центральной части облака, а планеты — из оставшихся частиц.Некоторые теории говорят, что жизнь появилась на Земле через миллиард лет после ее образования [10].

Земля — ​​одна из восьми планет Солнечной системы, расположенных в Млечном Пути. Считается самой большой по диаметру и плотности среди каменистых планет (Меркурий, Венера, Земля и Марс). Планета Земля — ​​одна из планет Солнечной системы, являющаяся третьей ближайшей к Солнцу планетой. У Земли есть самый большой естественный спутник Солнечной системы — Луна. Основываясь на геодезии, науке, которая изучает размеры, форму и силу тяжести планеты, мы можем утверждать, что Земля имеет округлую форму.Из всех планет Солнечной системы Земля является планетой с благоприятными температурами для развития и распространения жизни, потому что на нашей планете не слишком жарко и не слишком холодно. В нормальных условиях средняя температура земли составляет 15ºC.

Несмотря на великие астрономические открытия, нельзя сказать, что во Вселенной есть планета с характеристиками, подобными характеристикам Земли, способная обеспечить существование живых существ. Элементы, благоприятствующие жизни на Земле, называются биосферой или «сферой жизни», которая состоит из литосферы, атмосферы и гидросферы, образующихся примерно 3 раза.5 миллиардов лет назад. Упомянутые элементы взаимодействуют друг с другом и с живыми существами, присутствующими на планете Земля (животными, растениями и человеком). Помимо создания благоприятных условий для существования жизни, Земля также обладает природными ресурсами (возобновляемыми и невозобновляемыми), которые способствуют поддержанию этого существования. Именно благодаря этим ресурсам живые существа поддерживают себя, поскольку используются, среди прочего, минеральные ресурсы, энергия, еда. В разгар эволюционной истории человек адаптировался к условиям, представленным Землей, и улучшил свои навыки, удалив из них то, что было необходимо для его выживания.

Земля по форме соответствует сфероиду с плоскими полюсами. Общие данные для планеты Земля следующие:

  • Диаметр — примерно 12 756,2 км
  • Площадь — около 510 072 000 км2
  • Масса — 5,9722 x 10² кг
  • Расстояние от Солнца — около 149,6 млн км
  • Естественный спутник — 1 (Луна)
  • Период вращения — 23 часа 56 минут 4 секунды
  • Срок перевода — 365 дней 5 часов 48 минут
  • Средняя температура — 15ºC
  • Население суши — около 7 человек.722.522.000 жителей

Планета Земля состоит из слоев, которые проходят от поверхности Земли до ядра [11]. Все эти слои образуют разные типы руд и газов, но основными из них являются железо, кислород, кремний, магний, никель, сера и титан. Около 70% поверхности планеты Земля покрыто водой. Наличие воды в жидком состоянии, а также наличие кислорода и способность рециркулировать углекислый газ делают Землю планетой с уникальными характеристиками.Земля имеет внутреннюю структуру, разделенную на земную кору, мантию и ядро ​​(рис. 7).

Рисунок 7 : Внутреннее строение планеты Земля.

Земная кора также известна как литосфера и соответствует внешнему слою земли, образованному горными породами и минералами, такими как кремний, магний, железо и алюминий. Он имеет в среднем 10 километров под океаном и от 25 до 100 километров под континентами. Он содержит континенты, острова и дно океана.Кроме того, замечено, что это не сплошной слой, поскольку есть подразделения, которые образуют большие каменные блоки, известные как тектонические плиты, которые движутся и могут вызывать сотрясения на поверхности земли. Мантия расположена между земной корой и ядром. Он известен как промежуточный слой, который делится на верхнюю и нижнюю мантию. Он может иметь глубину от 30 до 2900 км под корой, и, в отличие от коры, мантия не является твердой. Этот слой со средней температурой до 2000 ° C состоит из магматического материала (в пастообразном состоянии), состоящего в основном из железа, магния и кремния.Движение магмы, известное как конвекционные токи, вызывает движение каменных блоков, составляющих земную кору. Ядро — это самый внутренний слой Земли и делится на внешнее и внутреннее ядро. Это также слой с самой высокой температурой, которая, по мнению ученых, может достигать 6000 ° C. Он состоит из железа, кремния, никеля, и, несмотря на высокие температуры, которые должны удерживать эти соединения в жидком состоянии, ядро ​​находится под высоким давлением, которое в конечном итоге группирует эти вещества, сохраняя их твердыми.

В дополнение к внутренней структуре существует также внешняя структура, которая соответствует литосфере, гидросфере, биосфере и атмосфере, которые создают условия, благоприятные для существования жизни на планете Земля (Рисунок 8).

Рисунок 8: Внешнее строение планеты Земля.

Внешние слои Земли — это биосфера, атмосфера, литосфера и гидросфера. Биосфера соответствует набору экосистем, из которых состоит Земля. В основном это касается населяющих его групп живых существ.Эти экосистемы встречаются от самых высоких точек на планете до частей дна океана. Атмосфера соответствует газовому слою, который окружает всю планету Земля. Он образован газами, поддерживаемыми гравитацией, основная функция которых — защищать планету от испускаемого солнечного излучения, фильтровать его, а также поддерживать среднюю температуру Земли, обеспечивая отсутствие большой тепловой амплитуды. Атмосфера также предотвращает попадание на Землю осколков горных пород, поступающих из космоса.Этот слой делится на подслои: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера. Литосфера — это самый внешний твердый слой каменистой планеты, состоящий из камней и почвы. В случае с землей он образован земной корой и частью верхней мантии. Гидросфера соответствует слою, который включает водоемы планеты Земля. Он охватывает не только океаны, но и моря, реки, озера и грунтовые воды.

Один из самых больших опасений человечества заключается в том, что Земля находится на курсе столкновения с каким-то гигантским астероидом, который может полностью нас уничтожить.Страх ни в коем случае не беспочвенен, потому что эти монстры существуют в космосе и могут поразить Землю. Фактически, история нашей планеты полна этих ударов. Еще в строю, землю бомбили чаще. По данным Лаборатории реактивного движения НАСА, с 1994 по 2013 год через атмосферу пересекло 556 небольших астероидов. Большинство из них распадаются, однако некоторым удается достичь поверхности и нанести ущерб, как объект, поразивший город Челябинск в России [12]. Мы не должны забывать, что истребление динозавров произошло между 208 и 144 миллионами лет назад из-за удара астероида диаметром 10 км, который произвел взрыв, подобный 100 триллионам тонн в тротиловом эквиваленте.

Что произойдет с нашей планетой, если она столкнется с большим астероидом? Канал открытия провел симуляцию, которая отвечает на этот вопрос. На видео показан астероид диаметром 500 километров (почти расстояние от Сан-Паулу до Белу-Оризонти), ударяющийся о Тихий океан и создающий ударные волны, распространяющиеся с гиперзвуковой скоростью. Такой эпизод означал бы конец жизни на Земле. Сила удара будет такой, что он полностью разрушит земную кору в этом регионе, отправив обломки в космос.Они выйдут на низкую орбиту и при падении разрушат всю поверхность. Как будто сценарий не был достаточно катастрофическим, разрушения на этом не заканчиваются: огненная буря распространится по атмосфере и испарит любую форму жизни на своем пути. Всего за один день вся планета станет непригодной для жизни. Больше всего шокирует то, сколько раз ученые полагали, что такой апокалипсис воздействовал на Землю на протяжении всей ее истории, то есть шесть раз. Другая угроза из космоса связана со взрывами сверхновых, звезд большей массы, чем наше Солнце, в конце своего существования, которые могут уничтожить жизнь на Земле из-за выброса достаточного количества гамма-излучения и рентгеновских лучей для нагрева поверхности нашей планеты и заставляют атмосферу и океаны испаряться.

В дополнение к атмосфере, которая предотвращает попадание на Землю осколков горных пород, таких как астероиды из космоса, Луна и Юпитер действуют как защитники нашей планеты. Луна защитила нас от метеоров и комет, которые могли поразить планету Земля. На скрытой стороне Луны больше кратеров, чем на видимой, потому что она больше подвержена столкновениям с астероидами и кометами, приходящими из космоса. Таким образом, наша Луна является настоящим защитным щитом Земли от столкновения небесных тел.Другой защитник Земли — планета Юпитер, известная как «космический аттрактор » Солнечной системы [13-15].

Масса планеты юпитер настолько велика (в 318 раз больше, чем у Земли), что она просто «притягивает» силой тяжести тысячи метеоров, которые блуждают по нашей солнечной системе, всасывая в нее несколько астероидов и небесных тел, которые могут столкнуться с ней. Земля или другие планеты, что значительно снижает количество ударов. Многие астрономы считают, что жизнь не появилась бы и не сохранилась бы на Земле, если бы не существовал Юпитер.До полного формирования Солнечной системы Землю часто бомбардировали сотнями астероидов, а с образованием Юпитера эти астероиды в конечном итоге притягивались к планете большей массы, освобождая Землю от этих одиноких космических камней.

Земля совершает несколько движений, но главными из них являются вращение и поступательное движение. Первый соответствует движению, которое Земля совершает вокруг себя, для выполнения которого требуется двадцать четыре часа, и оно отвечает за появление дней и ночей.Вращение Земли постепенно уменьшается с увеличением расстояния Луны от нашей планеты, однако почти незаметно для людей. Это уменьшение составляет примерно 17 миллисекунд каждые 100 лет и приводит к увеличению продолжительности дня. Второй соответствует перемещению, которое Земля совершает вокруг Солнца, и для его завершения требуется 365 дней и 6 часов. В високосные годы шесть часов добавляются к четырем годам, что в сумме составляет 24 часа или один день. Движение переводов отвечает за появление времен года; это изменение климата соответствует ближайшему или отдаленному положению, в котором Земля находится по отношению к Солнцу в определенное время года.Луна сильно влияет на приливы и отливы на Земле из-за гравитационной силы, существующей между Землей и Луной. Из-за расположения Луны по отношению к Земле и Солнцу можно наблюдать четыре лунные фазы (новую, полную, убывающую и растущую).

Согласно английскому химику Джеймсу Лавлоку, Земля — ​​это большой живой организм с механизмами, которые помогают сохранять в нем формы жизни. В 1969 году НАСА попросило Джеймса Лавлока исследовать Венеру и Марс, чтобы узнать, есть ли в них какая-либо форма жизни.Анализируя наших соседей по Солнечной системе, Лав Лок сказал, что там нет ничего, что можно было бы считать живым. Но, глядя на саму землю, он пришел к выводу, что, помимо того, что она является местом обитания нескольких форм жизни, она сама ведет себя как огромное живое существо с механизмами, которые помогают сохранить другие живые существа, которые на ней обитают. Кроме того, он назвал землю Гайей в честь греческой богини земли. Сначала теория была отвергнута научным сообществом. Тем не менее запуск спутников в 1970-х годах принес данные о планете Земля, которые помогли укрепить центральный тезис теории Гайи: планета обладает способностью управлять своей температурой, атмосферой, соленостью и другими характеристиками, которые поддерживают идеальные условия для жизни. существование жизни [16].

Согласно Лавлоку, до появления жизни на Земле между 4,6 и 3,8 миллиардами лет назад наша атмосфера, вероятно, была похожа на атмосферу Марса и Венеры. Однако с тех пор, как началась жизнь, этот состав изменился и остается совершенно другим, чем у наших соседей. Согласно теории Гайи, это возможно только потому, что в какой-то момент Земля начала функционировать как саморегулирующееся живое существо. Между 3,8 и 2,3 миллиардами лет назад среди первых живых существ были бактерии, которые потребляли углекислый газ (CO 2 ) и выделяли такие газы, как метан и кислород.Со временем дыхание бактерий изменило состав атмосферы, введя больше O 2 , что способствовало развитию многоклеточных существ. Когда жизнь начинает влиять на эволюцию окружающей среды, и наоборот, это знак того, что Гайя родилась. Земля живая также регулирует свою температуру. Например, концентрация метана в воздухе создает парниковый эффект, гарантирующий тепло на планете.

Подтверждая, что планета Земля функционирует как живое существо, Лавлок демонстрирует, что это динамическая система.Одним из свидетельств того, что Земля действует как динамическая система, является ее способность управлять своим собственным составом и климатом посредством механизмов реакции между ее органической (биосфера) и неорганической (воздух, скалы и моря) частями между 2,3 миллиардами 200 лет назад. Углеродный цикл, например, помогает контролировать концентрацию CO 2 в атмосфере. Как динамическая система Земля также имеет свои механизмы, обеспечивающие все работоспособность. Баланс между жизнью, атмосферой, морем и скалами работает через очень сложные циклы.Время от времени баланс нарушается, и происходят массовые вымирания. Однако выжившие виды формируют новый баланс, и все начинает действовать на новых основаниях. Например, концентрация соли в море была стабильной на уровне 3,4% в течение тысяч лет и, согласно теории Гайи, является показателем того, что Земля ведет себя как самостабилизирующаяся динамическая система. Бактерии, которые потребляют продукт, и соляные лагуны, состоящие из кораллов, организуются в другой цикл, чтобы поддерживать баланс, необходимый для морской жизни.

Впервые в истории баланс динамической системы, на основе которой работает планета Земля, был затронут людьми со времен 1-й промышленной революции в 18 -х годах века. Человечество представляет реальную угрозу существованию жизни на планете с развитием экономической деятельности, которая ухудшает окружающую среду, истощая, загрязняя и разрушая природные ресурсы, в дополнение к увеличению выбросов парниковых газов, вызывающих повышение температуры и последующее катастрофическое изменение климата, которое может сократить продолжительность жизни на планете Земля.Независимо от угрозы, исходящей от человека, обитаемая зона, в которой находится наша планета, полностью исчезнет, ​​когда Солнце выйдет за пределы земной орбиты примерно через 1 миллиард лет. Солнце будет на 10% ярче, чем мы наблюдаем сейчас, и вызовет испарение океанов Земли. Таким образом, земная атмосфера будет насыщена паром, и часть ее поднимется в стратосферу, и там ультрафиолетовое солнечное излучение разделит водород, присутствующий в воде, который, когда станет свободнее, будет намного легче и будет потеряно в космосе. .Это будет конец океанов и воды на планете Земля навсегда. Наконец, Земля станет шаром из расплавленной лавы.

Рождение Луны и ее значение для планеты Земля

Луна очень важна для существования жизни на планете Земля. Земля образовалась около 4,6 миллиарда лет назад из диска газа и пыли, который сформировал Солнце и другие тела Солнечной системы. Луна, в свою очередь, образовалась примерно через 100 миллионов лет после Земли после сильного удара по Земле телом размером с Марс, которое называется Тейя.Огромный удар оторвал часть Земли, которая в то время была магматической сферой, и поместила ее на околоземную орбиту. Фрагменты, возникшие в результате столкновения Земли и Тейи, сформировали Луну [17,18].

Возникшая система Земля-Луна начала проявлять взаимное гравитационное притяжение. Такое притяжение произвело (и продолжает производить) рассеяние огромного количества энергии из-за трения океанов о морское дно во время приливов и отливов. В результате такого рассеяния скорость вращения Земли снизилась с примерно 6 часов, которые длились с примитивных земных дней без Луны, до нынешних 24 часов.Сегодня Луна продолжает замедлять вращение Земли примерно на 1,5 миллисекунды каждое столетие. Чтобы компенсировать это уменьшение скорости вращения Земли, энергия вращения Луны должна увеличиваться, что приводит к постепенному увеличению расстояния от Луны по отношению к Земле со скоростью около 3,82 сантиметра каждый год [19].

Увеличение расстояния от Луны по отношению к Земле происходит из-за трения между земной поверхностью и огромной массой воды, которая находится на ней, и заставляет Землю со временем немного медленнее вращаться вокруг своей оси.Земля и Луна соединены своего рода гравитационными объятиями. Затем, когда движение Земли замедляется, движение Луны ускоряется. И когда что-то на орбите ускоряется, это ускорение выталкивает его. Согласно третьему закону Ньютона, для каждого действия существует равное и противоположное противодействие. Расстояние от Луны влияет на нашу планету по-разному. Начнем с того, что чем медленнее вращается Земля, тем длиннее становятся дни. Они уже длиннее, на две миллисекунды каждые столетие.

Что случилось бы с Землей, если бы Луна непрерывно удалялась? Это будет катастрофой для планеты Земля, потому что дни могут быть в 48 раз длиннее.Ночью температура убьет всех на морозе. В течение дня никто не переносил жару. На побережье будет очень сильный ветер со скоростью 200 км / ч. С точки зрения жизни, не осталось бы почти ничего, кроме сверхустойчивых бактерий и червей. Все это показывает, как Земля зависит от этого стерильного шара минералов, который мы называем Луной. Чтобы дать вам представление, до того, как спутник начал вращаться вокруг нашей планеты, один день длился от шести до восьми часов. С тех пор взаимодействие с Луной замедлило вращение планеты.Согласно небесной механике, это происходит при удалении Луны.

По оценкам, более 4 миллиардов лет назад Луна находилась всего в 25 000 км от Земли. Сегодня расстояние в 15 раз больше. По мере удаления от Луны по отношению к Земле скорость вращения планеты постепенно уменьшалась. Примерно за 3 миллиарда лет продолжительность дня уже подскочила до 18 часов. Следуя этой тенденции, преобладающий сегодня 24-часовой день не будет длиться вечно. Теперь Луна продолжит дистанцироваться быстрее, чем раньше, со скоростью 3.8 сантиметров в год. Этот процесс должен продолжаться до тех пор, пока спутник не окажется на расстоянии 560 тысяч километров. Когда это произойдет, вращение Земли стабилизируется, в днях будет 1152 часа, и жизнь на планете станет невозможной. Для этого потребуется не менее 4 миллиардов лет. Вероятно, в этом хаотическом сценарии не будет людей, которые могли бы это засвидетельствовать, потому что в следующий миллиард лет Солнце будет на 10% горячее, чего будет достаточно, чтобы любая форма жизни на Земле стала невозможной.

Многие задаются вопросом: что было бы, если бы Луна внезапно исчезла? Кто-то сразу сказал бы, что мы можем наслаждаться звездами, Млечным путем и другими чудесами космоса, не будучи омраченными лунным светом. Солнечные и лунные затмения тоже перестанут существовать. Кроме того, исчезнет весь романтизм и тайна, связанные с нашим спутником, который вдохновил так много песен, стихов, сказок, романов и многих артистов. Но разве это могло бы случиться, если бы Луна внезапно исчезла? Конечно, нет!

Основными последствиями внезапного исчезновения Луны будут: 1) исчезновение приливного явления; 2) конец устойчивости земной оси вращения; 3) конец многих наземных видов и растений; и 4) резкие и глобальные климатические изменения в результате исчезновения приливов и дестабилизации оси вращения Земли.Исчезновение приливного явления, вызванного гравитацией Луны, приведет к ослаблению океанских течений, воды которых будут иметь тенденцию к застаиванию. Берега морей потеряют свою систему дренажа и естественной очистки из-за наступления и отступления вод. Океанская вода будет иметь тенденцию перераспределяться, принимая курс полюсов, и уровень моря поднимется на побережьях. Следствием всего этого будет резкое изменение климата Земли.

Конец стабильности оси вращения Земли наступит с прецессией Земли, которая станет более медленной без Луны, а ее ось может хаотично изменяться от 0 до 90 градусов.Ось вращения Земли находится на 23 градусах от плоскости ее орбиты, что вызвано орбитальным движением Луны, которое отвечает за существование станций в том виде, в каком мы их знаем. Конец стабильности оси вращения Земли приведет к изменению климата в глобальном масштабе, что может привести к лету с температурой выше 100 градусов и зимой с температурой ниже минус 80 градусов. В самом крайнем случае ось земного вращения может выровняться прямо в направлении Солнца, что приведет к тому, что некоторые области планеты будут находиться под постоянным солнечным светом, а другие — в постоянной темноте.Огромные температурные различия между одной и другой половиной Земли вызовут сильные ветры со скоростью более 300 километров в час и другие драматические метеорологические явления.

Гибель многих наземных видов и растений наступит с исчезновением Луны, что также повлияет на жизнь на Земле. Самым немедленным эффектом могло бы стать исчезновение отраженного луной солнечного света, что изменило бы биологические ритмы многих видов животных и растений, которые адаптировались и эволюционировали в условиях циклического присутствия лунного света.Многим видам придется внезапно адаптироваться к полной темноте безлунных ночей. Исчезновение лунных приливов в основном затронет виды, адаптированные к морским потокам и течениям, например, те, которые живут на побережьях, к которым приливные потоки переносят питательные вещества, или те, которые населяют моря и океаны, привыкшие к нынешним моделям морских течений.

Резкие глобальные климатические изменения, вызванные исчезновением приливов и дестабилизацией оси вращения Земли, будут факторами, которые приведут к самым ужасным последствиям для земной жизни.Эти климатические изменения могут изменить жизненные ритмы всех видов животных и растений: миграции, сезон жары, спячки и т. Д. На рост растений также повлияют экстремальные температурные колебания. Многие виды не смогут адаптироваться, и произойдет массовое вымирание растений и животных. В крайнем случае, который мы видели ранее, когда земная ось вращения в конечном итоге была направлена ​​к Солнцу, жизнь на Земле, которую мы знаем, была бы невозможна ни в одном из двух полушарий и, возможно, была бы жизнеспособной только на экваторе, между горящим и замерзшим полушариями планеты.

Будущее человечества

Выживание человечества зависит от способности людей находить научные и технологические решения для борьбы с астероидами, приходящими из космоса, столкновением галактик Андромеды и Млечного Пути, увеличением расстояния Луны по отношению к Земле, смертью солнца и конца вселенной, в которой мы живем [20]. Без развития науки и технологий человечество не сможет пережить все эти угрозы.Вкратце, это означает сказать, что человечество столкнется с угрозами, описанными выше, если оно не будет способствовать достаточному научно-техническому прогрессу для их преодоления.

Чтобы избежать столкновения больших астероидов, идущих из космоса к планете Земля, человечество должно использовать мощные ракеты, чтобы отклонить их. Перед столкновением галактик Андромеды и Млечного Пути человечеству пришлось бы искать спасение на планете в более близкой галактике, такой как Карликовая галактика Большого Пса, расположенная в 25 000 световых лет от нас.Чтобы справиться с проблемами, возникающими в результате увеличения расстояния от Луны по отношению к Земле, человечество могло бы стремиться к выживанию, имплантировав космические колонии на Марсе, Титане (спутник Сатурна), Каллисто (спутник Юпитера) и карликовая планета Плутон в солнечной системе. возможные места побега, все они имеют множество препятствий, для преодоления которых потребуются большие технологические достижения. Перед смертью Солнца человечество должно покинуть Солнечную систему и достичь новой планеты в другой планетной системе, пригодной для жизни людей.Эта планета может быть «Проксимабом», вращающейся вокруг ближайшей к Солнцу звезды, которая является частью системы Альфа Центавра. Перед концом вселенной, в которой мы живем, человечество должно найти выход, то есть параллельную вселенную, чтобы человечество могло спастись и выжить во всех катастрофических сценариях, описанных в главе 2.

В настоящее время человечество сможет предотвратить столкновение больших астероидов на планете Земля, потому что у него есть ракеты, способные поразить их. Однако у него нет ресурсов для имплантации космических колоний на Марс, Титан (спутник Сатурна), Каллисто (спутник Юпитера) и на карликовой планете Плутон.Человечеству также не хватает научных и технологических ресурсов, чтобы попытаться сбежать на планету в более близкой галактике, такой как Карликовая галактика Большого Пса, чтобы достичь другой обитаемой планеты, «Проксимаб», вращающейся вокруг звезды, ближайшей к Солнцу и члена Альфы Центавра. система, не говоря уже о поисках выхода в параллельную вселенную до конца нашей вселенной.

Если научная и техническая задача огромна, чтобы сбежать на планету в галактике, подобной Карликовой галактике Большого Пса, расположенной в 25 000 световых лет от нас, достичь новой планеты в другой планетной системе, пригодной для жизни людей, такой как «Проксимаб», вращающийся вокруг ближайшей звезды. Для Солнца, которое является частью системы Альфа Центавра, задача была бы еще более сложной, если бы покинуть нашу вселенную и направиться к параллельной вселенной s.По словам Мичио Каку, американского физика-теоретика, профессора и соавтора теории поля струн, основная проблема в отказе от нашей Вселенной и переходе к параллельной Вселенной заключается в том, хватит ли у нас ресурсов для создания машин, способных выполнять такую ​​трудную задачу. подвиг, и если законы физики допускают существование этих машин [21].

Каку говорит, что у человечества впереди миллиарды лет, чтобы найти решение, которое позволит нам отказаться от нашей вселенной и перейти к параллельным мирам.Каку говорит, что для межпланетных миссий на большие расстояния физикам придется найти более экзотические формы ракетных двигателей, если они рассчитывают достичь расстояний в сотни световых лет от нас, поскольку современные химические ракеты ограничены максимальной скоростью выхлопных газов. Он говорит, что разработка солнечно-ионного двигателя может предоставить новый способ перемещения ракет между звездами. Одним из возможных проектов было бы создание термоядерного реактора, ракеты, которая извлекает водород из межзвездного пространства и сжижает его, высвобождая при этом неограниченное количество энергии.

Каку говорит, что для того, чтобы человечество сбежать в параллельную вселенную, необходимо преодолеть ряд великих препятствий. Первым препятствием было бы завершить теорию всего, когда мы сможем проверить последствия использования передовых технологий. Кроме того, Каку предлагает найти кротовые норы и белые дыры, которые представляют собой врата измерений и космические струны, которые позволят достичь параллельных вселенных, отправить зонды через черную дыру, которая будет функционировать как аварийный люк, чтобы покинуть нашу вселенную, построить черную дыру. в целях экспериментов, создать детскую вселенную с ложным вакуумом в лаборатории, создать огромные атомные коллайдеры, несмотря на серьезные инженерные проблемы, создать механизмы имплозии с использованием лазерных лучей, построить машину для ускорения изгибов, способную преодолевать огромные звездные расстояния, использовать отрицательные энергии сжатых состояний с помощью лазерных лучей, которые можно использовать для генерации отрицательной материи для открытия и стабилизации червоточин, ожидания квантовых переходов для выхода в другую вселенную и, наконец, в качестве последней надежды, слияния нашего сознания с нашим робототехника использует передовую ДНК-инженерию, нанотехнологии и робототехнику.

Что касается существования других Вселенных, стоит выделить последнее исследование физика Стивена Хокинга, который указывает, что наша Вселенная может быть лишь одной из многих других подобных ей.

Теория Хокинга указывает путь для астрономов, ищущих доказательства существования параллельной вселенной s. Работа отправлена ​​для публикации в Journal of High-Energy Physics. Хартл и Хокинг использовали квантовую механику в качестве основы для объяснения того, как Вселенная возникла из ничего.Ученые разработали идею и выдвинули гипотезу о том, что Большой взрыв создал бы не одну вселенную, а бесчисленное количество вселенных. Некоторые из них, согласно теории Хартла-Хокинга, были бы очень похожи на наши — возможно, с планетами земного типа, обществами и людьми, подобными тем, которые существуют в нашей Вселенной. Другая вселенная будет иметь точечные различия — например, земля, где динозавры не вымерли. И была бы вселенная, совершенно отличная от нашей, без планеты Земля или, возможно, без звезд или галактик и с другими законами физики.Это может показаться маловероятным, но уравнения, разработанные в этой теории, делают эти сценарии возможными.

Отсюда возникает критический вопрос: существование бесконечных типов вселенных с бесконечными вариациями в их законах физики. Хокинг сотрудничал с Томасом Хертогом, чтобы попытаться разрешить этот парадокс (GHOSH, 2018). Последняя работа Хокинга является результатом 20-летних исследований с Хертогом, в которых эта загадка была решена путем обращения к новым математическим методам, созданным для изучения другой экзотической области физики, называемой теорией струн.Эти методы позволяют исследователям по-другому взглянуть на теории физики. Новое развитие теории Хартла-Хокинга в исследовании упорядочило до сих пор хаотичную мультивселенную. Работа указывает на то, что может существовать только вселенная с теми же законами физики, что и наша. Это означает, что наша Вселенная является типичной вселенной и что наблюдения, сделанные с нашей точки зрения, будут полезны для развития наших представлений о том, как возникли другие вселенные.

Искусственный интеллект может внести решающий вклад в научно-технический прогресс, стремясь предоставить человечеству необходимые ресурсы для решения проблем выживания.Существует возможность создания более разумных, чем люди, машин, называемых искусственным сверхразумом. Если искусственный мозг когда-либо превзойдет интеллект человеческого мозга, тогда этот новый сверхразум может стать очень мощным [22]. Судьба человечества стала бы зависеть от действий этих сверхразумных машин. Идея состоит в том, что все, что происходит в мозгу и даже во Вселенной, происходит от информации и ее передачи: материя поддерживает только хранение и распространение информации.Если это так, то создание первого искусственного сверхразума может быть даже вопросом времени, возможно, даже до 2045 года.

Все, что только что было раскрыто, указывает на необходимость для человечества как можно скорее вооружиться инструментами, необходимыми для того, чтобы контролировать свою судьбу с имплантацией демократического мирового правительства. Это единственное средство выживания для человеческого вида, чтобы столкнуться с внутренними и внешними угрозами планете Земля. Помимо того, что глобальное демократическое правительство является инструментом для решения существующих международных конфликтов и проблем деградации окружающей среды и глобального изменения климата, оно должно принять немедленные стратегии, чтобы избежать столкновения комет и астероидов с Землей, стремясь отвлечь их с помощью космические ракеты, чтобы смягчить воздействие на Землю гигантских извержений заряженных частиц, известных как выбросы корональной массы от Солнца, и противостоять угрозам, связанным с увеличением расстояния Луны по отношению к Земле, взрывами сверхновых, столкновением Андромеды и галактики Млечный Путь, смерть Солнца и конец Вселенной, в которой мы живем.Эти стратегии будут успешными только в том случае, если под руководством глобального демократического правительства будут предприняты глобальные усилия, направленные на подготовку людей к противостоянию этим угрозам и содействие научному и технологическому развитию для их поддержки [23-25].

Автор

Фернандо Алькофорадо — доктор философии по территориальному планированию и региональному развитию Барселонского университета, Испания. Он окончил факультет электротехники UFBA — Федерального университета Баии, Бразилия, и специалиста по инженерной экономике и промышленному администрированию UFRJ — Федерального университета Рио-де-Жанейро, Бразилия.В настоящее время он является членом Политехнического института Баии (IPB), занимает должность профессора аспирантуры в области администрирования, экономики и инженерии в нескольких бразильских учебных заведениях, а также консультантом в области стратегического планирования, регионального планирования, планирования системы науки, технологий и инноваций и планирование энергетических систем. Он занимал должности координатора стратегического планирования Центра исследований и разработок Ceped, секретаря по планированию города Сальвадора, заместителя министра энергетики штата Баия, президента IRAE — Instituto Rômulo Almeida высших исследований, директора факультета высших исследований. Администрация факультетов объединила Ольгу Меттиг из Сальвадора, Баия, и консультанта Win Rock International в области возобновляемых источников энергии и ЮНЕСКО — Организации Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры и культуры.Он получил бразильскую медаль за заслуги в области инженерии от CONFEA (Федеральный совет по инженерии и агрономии Бразилии) и является членом Академии образования штата Баия. Он является автором 14 книг, посвященных вопросам экономики Бразилии, энергетики, экономического и социального развития, окружающей среды, глобального потепления и глобализации.

Список литературы

  1. Ланг Кр (1991) Астрофизические данные: планеты и звезды. Spring Verlag, Нова-Иорк, Нью-Йорк.
  2. Патер I, Лиссауэр Дж. Дж. (2001) Планетарные науки. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Соединенное Королевство.
  3. Chaisson E, Mcmillan S (1996) Astronomy Today (2 Roundn). Прентис-Холл, Верхняя Седл-Ривер, округ Берген, штат Нью-Джерси.
  4. Википедия (2020) Universo.
  5. Ричард П. (2011) 4% Вселенной. Бостон Нью-Йорк: Маринер Букс, Нью-Йорк, США.
  6. Bachega R (2014) Поедает ли темная энергия темную материю ?.
  7. Revista G (2019) Universo é uma esfera fechada, sugere novo estudo.
  8. Benoit M (2020) Des images à la résolution sans égal nous montrent le Soleil Com on ne l’avait jamais vu. Солнечная система.
  9. Шредер К.П., Смит Р.К. (2008) Возвращение к далекому будущему Солнца и Земли. Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 386: 155-163.
  10. Ward PD. Браунли Д. (2002) Жизнь и смерть планеты Земля: как новая наука астробиология определяет конечную судьбу нашего мира. В: Nova Iorque: Times Books, Henry Holt and Company, Нью-Йорк, США.
  11. Jordan Th (1979) Структурная геология недр Земли. Proc Natl Acad Sci USA. 76: 4192-4200.
  12. Oliveira AJ (2015) Veja o que aconteceria se um asteroide de 500 quilômetros de diâmetro atingisse a Terra. Лаборатория реактивного движения, Калифорния, США.
  13. Овербай Д. (2009). Impacto em Júpiter pode ter poupado planeta Terra. Arte & Estilo, Бразилия.
  14. Rincon M (2018) Júpiter: entenda por que ele é o faxineiro do sistema solar.
  15. Athaide G (2020) É verdade que Júpiter funciona como um grande escudo do sistema solar? VIX.
  16. Lovelock JG (2018) .Um novo olhar sobre a vida na Terra. Рио: Edições 70, Almedina Brasil, Бразилия.
  17. Alcoforado F (2020) Porque a Lua é importante para a vida no planeta Terra.
  18. Alcoforado F (2020) Совместно с планетой Терра.
  19. Стейси Ф. Д. (1969) Физика Земли, John Willey & Sons, Нью-Джерси, США.
  20. Guillemot H. Greffoz V (2002) Ce que sera la fin du monde. Science et Vie. 1014.
  21. Kaku M (2005) Mundos paralelos.Рио: Editora Rocco Ltda, штат Рио-де-Жанейро, Бразилия.
  22. Bostrom N (2018) Superinteligência. Рио: DarkSide Books, штат Рио-де-Жанейро, Бразилия.
  23. Allen CW (1964) Astrophysical Quantities (2 Roundn). Атлон Пресс, Лондон.
  24. Робертсон EC (2001) Внутренние части Земли. Хранилище публикаций USGS, Вирджиния, США
  25. Государственная типография США (Usgpo) (2003) Астрономический альманах за 2005 год. Правительственная типография, Вашингтон, округ Колумбия, США.

астрономов нашли ближайшую звезду, которая является отражением молодого Солнца

Нашему Солнцу около 4,6 миллиарда лет. Мы знаем это из моделей звезд, подобных Солнцу, а также из наших наблюдений за другими звездами аналогичной массы. Мы знаем, что Солнце со временем становилось все горячее, и мы знаем, что примерно через 5 миллиардов лет оно станет звездой красного гиганта, прежде чем прекратит свою жизнь в виде белого карлика. Но в истории Солнца есть много вещей, которых мы не понимаем.Насколько активно он был в молодости? Какие свойства молодого Солнца позволили жизни сформироваться на Земле миллиарды лет назад?

Если бы у нас была машина времени, мы могли бы отправиться в далекое прошлое и непосредственно наблюдать молодость Солнца. Но поскольку это невозможно, мы можем сделать следующее. Ищите молодые звезды, которые по размеру и составу очень похожи на наше Солнце. Выражение Солнца, если хотите. Это было сделано раньше со звездами более старшего возраста. Например, HIP 102152 — это солнечный двойник, который примерно на 4 миллиарда лет старше нашего Солнца.Теперь команда изучила молодого солнечного двойника, известного как Каппа-1 Кита.

Художественная концепция выброса корональной массы, поражающего слабую магнитосферу молодой Земли. Предоставлено: NASA / GSFC / CIL

. Звезда изучается с 1940-х годов. По массе и металличности оно очень похоже на Солнце, но ему всего около 600 миллионов лет. Для этого исследования команда объединила данные наблюдений за каппа-1 Кита с эволюционными моделями Солнца. Исходя из этого, они могли делать прогнозы о том, как Солнце вело себя в том же возрасте.Согласно их модели, Солнце, вероятно, вращалось примерно в три раза быстрее, чем сейчас, имело гораздо более сильное магнитное поле и излучало больше солнечных вспышек и частиц высокой энергии.

Интересная особенность Солнца, которому около 600 миллионов лет, заключается в том, что жизнь на Земле впервые появилась примерно в это время. Понимание Солнца в этом возрасте может дать нам ключ к пониманию того, как формировалась земная жизнь. В этом исследовании есть несколько заманчивых возможностей. Поскольку в то время магнитное поле Земли было слабее, солнечные вспышки и выбросы корональной массы от молодого Солнца подвергали бы Землю большему количеству частиц высокой энергии, чем сегодня.Эти частицы могли способствовать образованию сложных молекул на Земле. В таком случае активное молодое Солнце могло сыграть ключевую роль в формировании строительных блоков жизни.

Это начальное исследование, поэтому связь с жизнью невелика. Но команда надеется собрать данные от других звезд, похожих на Солнце, в разном возрасте. Сделав больше наблюдений, они смогут точно настроить свою модель и создать более точную историю Солнца.

Ссылка: Айрапетян Владимир Сергеевич и др.«Один год из жизни молодых солнц: модель каппа-1 Кита с ограниченными данными». Астрофизический журнал 916.2 (2021): 96.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Солнце, Земля, Вселенная | Научный центр флота

Как меняется Земля? Как штормы на Солнце влияют на нас здесь, на Земле? Как там на других планетах? Есть ли жизнь на планетах помимо Земли?

Солнце, Земля, Вселенная — это новая выставка, посвященная нашей планете, Солнечной системе, Вселенной и важным вопросам, на которые ученые Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) пытаются ответить по каждому из них.

Насыщенная увлекательными практическими интерактивными экспонатами и великолепными изображениями, эта выставка площадью 500 квадратных футов соединяет вас с текущими научными исследованиями НАСА и отправляет вас в путешествие по исследованию Вселенной!

Солнце, Земля, Вселенная включает забавные и интересные экспонаты для посетителей всех возрастов.

  • Следуйте циклу «инженерное проектирование-сборка-испытание» и создайте модель космического корабля для своей собственной миссии в космос.
  • Вращайте стакан из 10 000 бусинок, представляющих все звезды, которые мы видим с Земли, и найдите уникальную, которая представляет наше Солнце.
  • Выявляйте скрытые изображения, используя те же инструменты, которые ученые НАСА используют для исследования невидимых сил и энергии Вселенной.
  • Сыграйте в настольную игру Your Mission to Space или помогите маленьким посетителям пилотировать вездеходы по игровому столу с ландшафтом Марса.

Эти забавные опыты (и многое другое!) Познакомят вас с текущими исследованиями НАСА в области гелиофизики, наук о Земле, планетологии и астрофизики, а также побудят вас представить себе, что ждет космическую науку в будущем.

Выставка «Солнце, Земля, Вселенная» проходит во Флоте в рамках общенациональных усилий по вовлечению аудитории в впечатляющие области науки о Земле и космосе.

Выставка «Солнце, Земля, Вселенная» была разработана командой, возглавляемой Музеем науки Миннесоты, и создана в сотрудничестве с НАСА. Выставка распространяется по всей стране Национальной сетью неформального образования в области науки и техники (NISE Network).

Приходите насладиться Солнцем, Землей, Вселенной уже сегодня! Какие секреты вселенной вы откроете?


Выставка Солнце, Земля, Вселенная была создана Национальной неформальной образовательной сетью STEM (NISE Network) в сотрудничестве с НАСА.Этот материал основан на работе, поддержанной НАСА в рамках соглашения о сотрудничестве NNX16AC67A и 80NSSC18M0061. Любые мнения, выводы, заключения или рекомендации, выраженные в этом материале, принадлежат авторам и не обязательно отражают точку зрения Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА).

MS-ESS1-1 Место Земли во Вселенной

MS-ESS1-1 Место Земли во Вселенной

Учащиеся, демонстрирующие понимание, могут:

MS-ESS1-1.

Разработайте и используйте модель

системы Земля-Солнце-Луна

описать

циклические модели

лунные фазы, солнечные и лунные затмения и времена года.

[Уточнение: примеры моделей могут быть физическими, графическими или концептуальными.]

Приведенные выше ожидаемые результаты были разработаны с использованием следующих элементов из документа NRC A Framework for K-12 Science Education :

Наука и инженерная практика

Разработка и использование моделей

Моделирование на курсах 6–8 основано на опыте учащихся K – 5 и ведет к разработке, использованию и пересмотру моделей для описания, тестирования и прогнозирования более абстрактных явлений и систем проектирования.

  • Разработайте и используйте модель для описания явлений.

Основные дисциплинарные идеи

ESS1.A: Вселенная и ее звезды

  • Модели видимого движения солнца, луны и звезд на небе можно наблюдать, описывать, предсказывать и объяснять с помощью моделей.

ESS1.B: Земля и Солнечная система

  • Эта модель солнечной системы может объяснить солнечные и лунные затмения.Ось вращения Земли на короткое время имеет фиксированное направление, но наклонена относительно ее орбиты вокруг Солнца. Сезоны являются результатом этого наклона и вызваны разной интенсивностью солнечного света в разных областях Земли в течение года.

Сквозные концепции

Узоры

  • Шаблоны могут использоваться для выявления причинно-следственных связей.

— — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —

Связь с природой науки

Научное знание предполагает порядок и последовательность в природных системах

  • Наука предполагает, что объекты и события в природных системах происходят в соответствии с закономерностями, которые можно понять с помощью измерений и наблюдений.

Подключения к другим DCI в этом классе:

MS.PS2.A ; MS.PS2.B

Составление DCI по классам:

3.PS2.A ; 5.PS2.B ; 5.ESS1.B ; HS.PS2.A ; HS.PS2.B ; HS.ESS1.B

Соединения в соответствии с общими основными государственными стандартами:

ELA / Грамотность —
SL.8.5 Интегрируйте мультимедийные и визуальные дисплеи в презентации, чтобы прояснить информацию, усилить утверждения и доказательства и повысить интерес. (MS-ESS1-1)
Математика —
MP.4 Математическая модель. (MS-ESS1-1)
6.RP.A.1 Поймите концепцию отношения и используйте язык отношений для описания отношения отношения между двумя величинами. (MS-ESS1-1)
7.RP.A.2 Распознавать и представлять пропорциональные отношения между количествами. (MS-ESS1-1)

Инди-фигурка 80-х годов Человека-Солнца официально присоединяется к Мастерам Вселенной

Инди-фигурка 80-х годов Инди-фигурка 80-х официально присоединяется к Мастерам Вселенной

Изобретена афроамериканской матерью Илой Исон в 1985 году, когда ее сын не смог Чтобы найти какие-либо игрушки супергероев, которые были бы похожи на него, Человек-Солнце был редкой независимой фигурой за много лет до того, как McFarlane Toys породила бум подобных вещей.Построенный в стиле Мастеров Вселенной, он так и не смог создать более крупную фигуру, как планировалось. Но он привел к созданию ольмекских игрушек, которые позже сделали G.I. Бронзовые бомбардировщики, похожие на Джо, и исторические игрушки, основанные на Мартине Лютере Кинге-младшем и Малкольме Икс. Сюжетная линия изображала Человека-Солнца как королевского принца, который сражался со злодейским зеленым свиньей тварью Свиной головой.

Сегодня на Power-Con He-Man, возможно, сделал Sun-Man окончательный комплимент. На данный момент он официально присоединился к канону Мастеров Вселенной.Дети 80-х, которым принадлежала эта фигура, уже играли с ним вместе с персонажами Мастерс. Это просто формализует головной канон, который у всех них был. И для начала, Человек-Солнце получит свою собственную фигурку Мастеров Вселенной: Истоки, которая будет доступна на веб-сайте Mattel Creations с понедельника, 13 сентября.

В соответствии со стилем Origins, эта фигурка Человека-Солнца должен быть максимально похож на оригинал, но с добавленной артикуляцией. Однако он добавляет дополнительную голову и оружие со съемным эффектом пламени.Более того, упаковка имитирует стиль оригинального Человека-Солнца и поставляется с мини-комиксом, изображающим его битву со Свиной головой. И предложение, чтобы в следующий раз он сразился с более знакомыми злодеями. В качестве премиального экземпляра он будет стоить 35 долларов.

Просмотрите галерею ниже, чтобы увидеть больше изображений Человека-Солнца. Вы подберете эту эксклюзивную фигурку в стиле ретро? Дайте нам знать в комментариях.

Рекомендуемая литература: Миникомикс «Человек и мастера Вселенной»

Мы участвуем в партнерской программе Amazon Services LLC.Эта партнерская рекламная программа также предоставляет средства для получения комиссионных за счет ссылок на Amazon.com и аффилированные сайты.

Первые звезды во Вселенной

Примечание редактора: мы публикуем эту характеристику из нашего мартовского выпуска 2002 года из-за новостей с ежегодного собрания Американского астрономического общества об обсуждаемом здесь явлении.

Мы живем во вселенной, полной ярких объектов. В ясную ночь невооруженным глазом можно увидеть тысячи звезд.Эти звезды занимают лишь небольшую близлежащую часть галактики Млечный Путь; телескопы открывают гораздо более обширное царство, которое сияет светом миллиардов галактик. Однако, согласно нашему нынешнему пониманию космологии, Вселенная на протяжении долгого периода своей ранней истории была безликой и темной. Первые звезды появились примерно через 100 миллионов лет после Большого взрыва, и прошло почти миллиард лет, прежде чем галактики распространились по космосу. Астрономы давно задавались вопросом: как произошел этот драматический переход от тьмы к свету?

После десятилетий исследований исследователи недавно добились больших успехов в поиске ответа на этот вопрос.Используя сложные методы компьютерного моделирования, космологи разработали модели, которые показывают, как флуктуации плотности, оставшиеся после Большого взрыва, могли развиться в первые звезды. Кроме того, наблюдения далеких квазаров позволили ученым заглянуть в прошлое и увидеть последние дни «космических темных веков».

Новые модели показывают, что первые звезды, скорее всего, были достаточно массивными и яркими, и что их образование было эпохальным событием, которое коренным образом изменило Вселенную и ее последующую эволюцию.Эти звезды изменили динамику космоса, нагревая и ионизируя окружающие газы. Самые ранние звезды также произвели и рассеяли первые тяжелые элементы, прокладывая путь для возможного формирования солнечных систем, подобных нашей. А коллапс некоторых из первых звезд мог посеять рост сверхмассивных черных дыр, которые образовались в сердцах галактик и стали впечатляющими источниками энергии квазаров. Короче говоря, самые ранние звезды сделали возможным появление Вселенной, которую мы видим сегодня — от галактик и квазаров до планет и людей.

Темные века Изучение ранней Вселенной затруднено из-за отсутствия прямых наблюдений. Астрономы смогли изучить большую часть истории Вселенной, натренировав свои телескопы на далеких галактиках и квазарах, которые излучали свой свет миллиарды лет назад. Возраст каждого объекта может быть определен по красному смещению его света, которое показывает, насколько Вселенная расширилась с момента появления света. Самые старые галактики и квазары, которые наблюдались до сих пор, датируются примерно миллиардом лет после Большого взрыва (при условии, что нынешний возраст Вселенной составляет от 12 миллиардов до 14 миллиардов лет).Исследователям понадобятся более совершенные телескопы, чтобы увидеть более далекие объекты, датируемые еще более ранними временами.

Космологи, однако, могут делать выводы о ранней Вселенной на основе космического микроволнового фонового излучения, которое было испущено примерно через 400 000 лет после Большого взрыва. Однородность этого излучения указывает на то, что в то время материя распределялась очень плавно. Поскольку не было больших светящихся объектов, которые нарушили бы изначальный суп, он, должно быть, оставался гладким и безликим в течение миллионов лет после этого.По мере расширения космоса фоновое излучение смещалось в сторону более длинных волн, а Вселенная становилась все более холодной и темной. У астрономов нет наблюдений за этой темной эпохой. Но через миллиард лет после большого взрыва уже появилось несколько ярких галактик и квазаров, поэтому первые звезды, должно быть, образовались раньше. Когда возникли эти первые светящиеся объекты и как они могли образоваться?

Многие астрофизики, в том числе Мартин Рис из Кембриджского университета и Абрахам Леб из Гарвардского университета, внесли важный вклад в решение этих проблем.Недавние исследования начинаются со стандартных космологических моделей, описывающих эволюцию Вселенной после Большого взрыва. Хотя ранняя Вселенная была удивительно гладкой, фоновое излучение свидетельствует о мелкомасштабных флуктуациях плотности — сгустках в изначальном супе. Космологические модели предсказывают, что эти сгустки постепенно превратятся в гравитационно связанные структуры. Сначала будут формироваться более мелкие системы, а затем они сливаются в более крупные агломерации. Более плотные области могли бы принять форму сети нитей, и первые системы звездообразования — небольшие протогалактики — слились бы в узлах этой сети.Таким же образом протогалактики затем слились бы, образуя галактики, и галактики собрались бы в скопления галактик. Процесс продолжается: хотя формирование галактик в настоящее время в основном завершено, галактики все еще собираются в скопления, которые, в свою очередь, объединяются в обширную нитевидную сеть, простирающуюся по всей Вселенной.

Согласно космологическим моделям, первые малые системы, способные образовывать звезды, должны были появиться между 100 и 250 миллионами лет после Большого взрыва.Эти протогалактики были бы в 100 000–1 000 раз массивнее Солнца и имели бы размеры от 30 до 100 световых лет в поперечнике. Эти свойства аналогичны свойствам облаков молекулярного газа, в которых в настоящее время формируются звезды в Млечном Пути, но первые протогалактики могли бы отличаться в некоторых фундаментальных отношениях. Во-первых, они состояли бы в основном из темной материи, предполагаемых элементарных частиц, которые, как считается, составляют около 90 процентов массы Вселенной.В современных крупных галактиках темная материя отделена от обычной материи: со временем обычная материя концентрируется во внутренней области галактики, тогда как темная материя остается рассеянной по огромному внешнему гало. Но в протогалактиках обычная материя все еще была бы смешана с темной материей.

Второе важное отличие состоит в том, что протогалактики не содержали никаких значительных количеств каких-либо элементов, кроме водорода и гелия. В результате Большого взрыва образовались водород и гелий, но большинство более тяжелых элементов создаются только в результате реакций термоядерного синтеза в звездах, поэтому их не было бы до образования первых звезд.Астрономы используют термин «металлы» для всех этих более тяжелых элементов. Молодые богатые металлами звезды в Млечном Пути называются звездами населения I, а старые звезды с низким содержанием металлов называются звездами населения II; Следуя этой терминологии, звезды без металлов — самое первое поколение — иногда называют звездами населения III.

В отсутствие металлов физика первых систем звездообразования была бы намного проще, чем физика современных облаков молекулярного газа. Кроме того, космологические модели в принципе могут дать полное описание начальных условий, предшествовавших первому поколению звезд.Напротив, звезды, возникающие из облаков молекулярного газа, рождаются в сложной среде, которая была изменена в результате предыдущего звездообразования. Поэтому ученым может быть легче смоделировать образование первых звезд, чем моделировать то, как звезды образуются в настоящее время. В любом случае эта проблема является привлекательной для теоретического изучения, и несколько исследовательских групп использовали компьютерное моделирование, чтобы изобразить формирование самых ранних звезд.

Группа, состоящая из Тома Абеля, Грега Брайана и Майкла Л.Норман (в настоящее время работает в Государственном университете Пенсильвании, Массачусетском технологическом институте и Калифорнийском университете в Сан-Диего соответственно) выполнил наиболее реалистичные модели. В сотрудничестве с Паоло Коппи из Йельского университета мы провели моделирование, основанное на более простых предположениях, но намеревались изучить более широкий спектр возможностей. Тору Цурибе, который сейчас работает в Осакском университете в Японии, провел аналогичные вычисления, используя более мощные компьютеры. Фумитака Накамура и Масаюки Умемура (ныне работающие в университетах Ниигата и Цукуба в Японии соответственно) работали с более идеализированным моделированием, но оно все же дало поучительные результаты.Хотя эти исследования различаются по различным деталям, все они дали похожие описания того, как могли родиться самые ранние звезды.

Да будет свет! Моделирование показывает, что первичные газовые облака обычно формируются в узлах мелкомасштабной нитевидной сети, а затем начинают сжиматься из-за своей силы тяжести. Сжатие нагреет газ до температуры выше 1000 кельвинов. Некоторые атомы водорода образуют пары в плотном горячем газе, создавая следовые количества молекулярного водорода.Затем молекулы водорода начнут охлаждать самые плотные части газа, испуская инфракрасное излучение после столкновения с атомами водорода. Температура в самых плотных частях упадет примерно до 200-300 кельвинов, что снизит давление газа в этих областях и, следовательно, позволит им сжаться в гравитационно связанные сгустки.

Это охлаждение играет важную роль в том, чтобы позволить обычной материи в изначальной системе отделиться от темной материи. Охлаждающий водород образует сплющенную вращающуюся конфигурацию, которая является комковатой и нитевидной и, возможно, имеет форму диска.Но поскольку частицы темной материи не испускают излучение и не теряют энергию, они останутся рассеянными в изначальном облаке. Таким образом, система звездообразования стала бы напоминать миниатюрную галактику с диском из обычной материи и ореолом темной материи. Внутри диска самые плотные сгустки газа будут продолжать сжиматься, и в конечном итоге некоторые из них претерпят безудержный коллапс и станут звездами.

Первые сгустки звездообразования были намного теплее, чем облака молекулярного газа, в которых в настоящее время формируется большинство звезд.Частицы пыли и молекулы, содержащие тяжелые элементы, охлаждают современные облака намного эффективнее до температур всего около 10 кельвинов. Минимальная масса, которую сгусток газа должен иметь, чтобы схлопнуться под действием силы тяжести, называется массой Джинса, которая пропорциональна квадрату температуры газа и обратно пропорциональна корню квадратному из давления газа. Первые системы звездообразования имели бы давление, подобное давлению современных молекулярных облаков. Но поскольку температуры первых схлопывающихся сгустков газа были почти в 30 раз выше, чем у молекулярных облаков, их джинсовая масса была бы почти в 1000 раз больше.

В молекулярных облаках в соседней части Млечного Пути масса Джинса примерно равна массе Солнца, и массы наблюдаемых в этих облаках предзвездных сгустков примерно такие же. Если мы увеличим масштаб почти в 1000 раз, мы сможем оценить, что массы первых звездообразующих сгустков составили бы от 500 до 1000 солнечных масс. В соответствии с этим предсказанием все компьютерные симуляции, упомянутые выше, показали образование сгустков с массами в несколько сотен солнечных масс и более.

Расчеты нашей группы показывают, что предсказанные массы первых сгустков звездообразования не очень чувствительны к предполагаемым космологическим условиям (например, точному характеру начальных флуктуаций плотности). Фактически, предсказанные массы зависят в первую очередь от физики молекулы водорода и только во вторую очередь от космологической модели или техники моделирования. Одна из причин заключается в том, что молекулярный водород не может охлаждать газ ниже 200 кельвинов, что делает это нижним пределом температуры первых сгустков звездообразования.Другая причина заключается в том, что охлаждение молекулярным водородом становится неэффективным при более высоких плотностях, возникающих, когда сгустки начинают разрушаться. При этих плотностях молекулы водорода сталкиваются с другими атомами прежде, чем они успевают испустить инфракрасный фотон; это повышает температуру газа и замедляет сжатие до тех пор, пока сгустки не накопят по крайней мере несколько сотен солнечных масс.

Какова была судьба первых обрушившихся комков? Сформировали ли они звезды с такой же большой массой или же они разделились на множество более мелких частей и образовали множество более мелких звезд? Исследовательские группы довели свои расчеты до такой степени, что сгустки уже находятся на пути к образованию звезд, и ни одно моделирование еще не выявило тенденции к фрагментации сгустков.Это согласуется с нашим пониманием современного звездообразования; Наблюдения и моделирование показывают, что фрагментация сгустков звездообразования обычно ограничивается образованием двойных систем (две звезды, вращающиеся вокруг друг друга). Вероятность фрагментации в первичных сгустках еще меньше, поскольку неэффективность охлаждения молекулярным водородом может удерживать массу Джинса на высоком уровне. Однако моделирование еще не определило окончательный исход коллапса, и нельзя исключать образование двойных систем.

Различные группы пришли к несколько разным оценкам того, насколько массивными могли быть первые звезды. Абель, Брайан и Норман утверждали, что звезды, вероятно, имели массу не более 300 масс Солнца. Наша собственная работа предполагает, что могли быть массы до 1000 солнечных масс. Оба прогноза могут быть верными в разных обстоятельствах: самые первые сформировавшиеся звезды могли иметь массу не более 300 масс Солнца, тогда как звезды, образовавшиеся немного позже в результате коллапса более крупных протогалактик, могли получить более высокую оценку.Количественные прогнозы затруднены из-за эффектов обратной связи; когда образуется массивная звезда, она производит интенсивное излучение и потоки вещества, которые могут сдувать часть газа в коллапсирующем сгустке. Но эти эффекты сильно зависят от наличия тяжелых элементов в газе, и поэтому они должны быть менее важны для самых ранних звезд. Таким образом, можно с уверенностью заключить, что первые звезды во Вселенной обычно были во много раз более массивными и яркими, чем Солнце.

Космическое возрождение Какое влияние эти первые звезды оказали на остальную Вселенную? Важным свойством звезд без металлов является то, что они имеют более высокую температуру поверхности, чем звезды с составом, подобным составу Солнца.Производство ядерной энергии в центре звезды менее эффективно без металлов, и звезда должна быть более горячей и более компактной, чтобы производить достаточно энергии для противодействия гравитации. Из-за более компактной структуры поверхностные слои звезды также будут более горячими. В сотрудничестве с Рольфом-Питером Кудрицки из Гавайского университета и Абрахамом Лебом из Гарварда один из нас (Бромм) разработал теоретические модели таких звезд с массами от 100 до 1000 солнечных. Модели показали, что температура поверхности звезд составляет около 100 000 кельвинов, что примерно в 17 раз выше температуры поверхности Солнца.Следовательно, первым звездным светом во Вселенной было бы в основном ультрафиолетовое излучение очень горячих звезд, и оно начало бы нагревать и ионизировать нейтральный водород и газообразный гелий вокруг этих звезд вскоре после их образования.

Мы называем это событие космическим возрождением. Хотя астрономы еще не могут оценить, сколько газа во Вселенной сконденсировалось в первые звезды, даже такой небольшой доли, как одна часть из 100000, могло быть достаточно, чтобы эти звезды ионизировали большую часть оставшегося газа.Как только первые звезды засияли, вокруг каждой из них образовался бы растущий пузырь ионизированного газа. По мере того как за сотни миллионов лет образовывалось все больше и больше звезд, пузыри ионизированного газа в конечном итоге слились бы, и межгалактический газ стал бы полностью ионизированным.

Ученые из Калифорнийского технологического института и Sloan Digital Sky Survey недавно обнаружили доказательства заключительных стадий этого процесса ионизации. Исследователи наблюдали сильное поглощение ультрафиолетового света в спектрах квазаров, возникших примерно через 900 миллионов лет после Большого взрыва.Результаты показывают, что в то время ионизировались последние участки нейтрального газообразного водорода. Гелий требует больше энергии для ионизации, чем водород, но если бы первые звезды были такими массивными, как предсказывалось, они бы одновременно ионизировали гелий. С другой стороны, если бы первые звезды не были такими массивными, гелий должен был быть ионизирован позже энергичным излучением таких источников, как квазары. Будущие наблюдения далеких объектов могут помочь определить, когда гелий во Вселенной был ионизирован.

Если бы первые звезды действительно были очень массивными, у них также было бы относительно короткое время жизни — всего несколько миллионов лет. Некоторые звезды в конце своей жизни взорвались бы как сверхновые, вытеснив металлы, образовавшиеся в результате реакций синтеза. Звезды, которые в 100–250 раз массивнее Солнца, по прогнозам, полностью взорвутся в результате энергетических взрывов, и некоторые из первых звезд, скорее всего, имели массы в этом диапазоне. Поскольку металлы намного более эффективны, чем водород в охлаждении звездообразующих облаков и позволяя им коллапсировать в звезды, образование и рассеяние даже небольшого количества могло иметь большое влияние на звездообразование.

Работая в сотрудничестве с Андреа Феррара из Университета Флоренции в Италии, мы обнаружили, что когда содержание металлов в облаках звездообразования превышает одну тысячную содержания металлов на Солнце, металлы быстро охлаждают газ до температура космического фонового излучения. (Эта температура снижается по мере расширения Вселенной, упав до 19 кельвинов через миллиард лет после большого взрыва и до 2,7 кельвина сегодня.) Такое эффективное охлаждение позволяет формировать звезды с меньшей массой, а также может значительно повысить общую скорость, с которой звезды образуются. Родился.Фактически, возможно, что скорость звездообразования не увеличилась до тех пор, пока не были произведены первые металлы. В этом случае звезды второго поколения могли быть в первую очередь ответственными за освещение Вселенной и начало космического возрождения.

В начале этого активного периода рождения звезды космическая фоновая температура была бы выше, чем температура в современных молекулярных облаках (10 кельвинов). Пока температура не упала до этого уровня, что произошло примерно через два миллиарда лет после Большого взрыва, процесс звездообразования мог по-прежнему благоприятствовать массивным звездам.В результате большое количество таких звезд могло образоваться на ранних этапах построения галактик в результате последовательных слияний протогалактик. Подобное явление может произойти в современной Вселенной, когда две галактики сталкиваются и вызывают звездообразование — внезапное увеличение скорости звездообразования. Такие события сейчас довольно редки, но некоторые данные свидетельствуют о том, что они могут производить относительно большое количество массивных звезд.

Загадочные доказательства
Эта гипотеза о раннем звездообразовании может помочь объяснить некоторые загадочные особенности нынешней Вселенной.Одна нерешенная проблема заключается в том, что галактики содержат меньше бедных металлами звезд, чем можно было бы ожидать, если бы металлы производились со скоростью, пропорциональной скорости звездообразования. Это несоответствие могло бы быть разрешено, если бы раннее звездообразование произвело относительно более массивные звезды; умирая, эти звезды рассеяли бы большое количество металлов, которые затем были бы включены в большинство маломассивных звезд, которые мы сейчас видим.

Еще одна загадочная особенность — высокое содержание металлов в горячем межгалактическом газе, излучающем рентгеновские лучи, в скоплениях галактик.Это наблюдение можно было бы наиболее легко объяснить, если бы имел место ранний период быстрого образования массивных звезд и, соответственно, высокая частота сверхновых, которые химически обогащали межгалактический газ. Доводы в пользу высокой частоты появления сверхновых в ранние времена также согласуются с недавними данными, предполагающими, что большая часть обычного вещества и металлов во Вселенной находится в диффузной межгалактической среде, а не в галактиках. Чтобы обеспечить такое распределение материи, формирование галактик должно было быть впечатляющим процессом, включающим интенсивные вспышки массивного звездообразования и потоки сверхновых, которые вытеснили большую часть газа и металлов из галактик.

Звезды, которые более чем в 250 раз массивнее Солнца, не взрываются в конце своей жизни; вместо этого они схлопываются в такие же массивные черные дыры. Некоторые из упомянутых выше компьютерных симуляций предсказывают, что некоторые из первых звезд имели бы такую ​​большую массу. Поскольку первые звезды сформировались в самых плотных частях Вселенной, любые черные дыры, образовавшиеся в результате их коллапса, в результате последовательных слияний стали бы объединяться в системы все большего и большего размера.Возможно, что некоторые из этих черных дыр сконцентрировались во внутренней части больших галактик и посеяли рост сверхмассивных черных дыр — в миллионы раз более массивных, чем Солнце, — которые сейчас обнаруживаются в ядрах галактик.

Кроме того, астрономы полагают, что источником энергии квазаров является газ, вихрем обращающийся в черные дыры в центрах больших галактик. Если бы более мелкие черные дыры образовались в центрах некоторых из первых протогалактик, аккреция вещества в дыры могла бы породить «мини-квазары».«Поскольку эти объекты могли появиться вскоре после первых звезд, они могли служить дополнительным источником света и ионизирующего излучения в ранние времена.

Таким образом, вырисовывается связная картина ранней истории Вселенной, хотя некоторые ее части остаются спекулятивными. Образование первых звезд и протогалактик положило начало процессу космической эволюции. Есть много свидетельств того, что период наиболее интенсивного звездообразования, строительства галактик и активности квазаров произошел через несколько миллиардов лет после Большого взрыва, и что все эти явления продолжались с уменьшающейся скоростью по мере старения Вселенной.Большая часть космических структур теперь переместилась в более крупные масштабы, поскольку галактики собираются в скопления.

В ближайшие годы исследователи надеются узнать больше о ранних этапах истории, когда структуры начали развиваться в мельчайших масштабах. Поскольку первые звезды, скорее всего, были очень массивными и яркими, такие инструменты, как космический телескоп следующего поколения — планируемый преемник космического телескопа Хаббла — могли бы обнаружить некоторые из этих древних тел. Тогда астрономы смогут непосредственно наблюдать, как темная, безликая Вселенная сформировала блестящий арсенал объектов, которые теперь дают нам свет и жизнь.

He-Man получает нового партнера: Sun-Man, новаторскую игрушку-супергероя Черного

Mattel объединяет He-Man с Sun-Man, перезапускает игрушку супергероя Black для нового поколения.

Mattel

У Этернии появился новый Черный герой.Человек-Солнце, мускулистая фигурка, продаваемая в 80-х годах, которая родилась из-за потребности в разнообразной альтернативе He-Man, присоединится к списку Mattel Masters of the Universe, давая новому поколению детей шанс объединить He-Man в пары. Человек и Солнце-Человек в борьбе со злом.

Сейчас играет:
Смотри:

Как He-Man объединил усилия с черным героем Sun-Man

5:05

Добавление того, что может стать первой игрушкой-супергероем Black, происходит на фоне большого толчка Mattel по оживлению линейки Masters of the Universe.Новые игрушки He-Man и She-Ra выставлены в различных магазинах. Netflix выпустил Masters of the Universe: Revelation как остроумное продолжение классического мультфильма 80-х на TV-PG. А еще есть новый сериал «Человек и хозяева Вселенной», который выйдет в четверг на Netflix и станет более подходящим для детей мультсериалом с компьютерной графикой.

Mattel впервые выпустит премиум-версию игрушки Sun-Man за 30 долларов, предварительные заказы начнутся с понедельника.

Mattel

Получите информационный бюллетень CNET по культуре

Исследуйте фильмы, игры, супергероев и многое другое с CNET Culture.Поставляется по вторникам и пятницам.

Sun-Man был изобретен другой компанией по производству игрушек, но его история происхождения всегда была связана с He-Man. Идея была детищем женщины по имени Ила Исон, которая возникла в 1984 году благодаря ее тогдашнему 3-летнему сыну, который сказал ей, что не думает, что он может быть супергероем, таким как He-Man, потому что He-Man белый.

Когда она не смогла найти в магазинах героя Черной фигурки, ей пришлось заполнить эту пустоту. Исон создал Olmec Toys для создания мультикультурных супергероев для мальчиков и девочек, первые из которых относятся к истории Человека-Солнца и Правителей Солнца.Все персонажи выглядят так, как будто они могут вписаться прямо во вселенную He-Man супербаффов, едва одетых мужчин. (Среди товарищей по команде Человека-Солнца были телекинетический ниндзя Космическое Сумо, ученый-футурист Голографо и численный род Дигитино, все они боролись с врагом Свиноголовый.) В конце концов Исон увеличил продажи компании до 5 миллионов долларов. Сейчас она преподает в бизнес-школе Рутгерса в Нью-Джерси.

Первоначальная команда Человека-Солнца из 1985 года, Правители Солнца

Ольмекские игрушки

Как Исон описывает своего персонажа в интервью, Человек-Солнце получает всю свою силу от солнца, что делает его кожу непроницаемой для травм от мечей или ударов.Он не использует насилие для победы над злом, а, скорее, перехитрит интеллект и демонстрирует уверенность в себе.

Коллекционная фигурка Человека-Солнца от Mattel поставляется с несколькими аксессуарами.

Mattel

Mattel лицензирует Sun-Man по соглашению с Olmec Toys и разработала новую фигурку премиум-класса, которая впервые за десятилетия вернет игрушку. Сочлененная фигура включает в себя сменные головы и руки, съемные крылья и щит, а также меч с эффектом пламени.На упаковке есть комикс, рассказывающий предысторию Человека-Солнца и то, как он вписывается во вселенную Человека-Солнца. Этот коллекционный предмет за 30 долларов будет доступен для предзаказа фанатов на Mattel Creations в понедельник, 13 сентября.

Более простая фигурка Солнечного Человека для детей от 6 лет и старше также будет отправлена ​​на полки магазинов, рядом с He- Фигуры Человека и Ши-Ра, точно такие же, как и Человек-Солнце несколько десятилетий назад.

Еще в 1986 году колонка Washington Post приветствовала Человека-Солнца на его законном месте на полках с игрушками рядом с Хе-Маном, Рэмбо и Джи Джо, написав: «Слишком долго многие черные дети не могли наслаждаться фантазиями о власти. потому что они не могли идентифицировать себя с супергероями, которые были белыми.До сих пор только мистер Т. — который не совсем супер — был всем, что было доступно ».

.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *