Вселенная: что это такое, описание, строение, происхождение, фото и видео

Существование в невесомости

Невесомость делает космический быт невыносимым. Пища космонавтов мелко расфасована. Еды – на один укус, чтобы не оставлять крошек. Дело в том, что любая летающая крошка или капля, попав в дыхательные пути кого-нибудь из членов экипажа, может стать причиной его смерти.


Люди переносят невесомость порой очень тяжело. Почти все космонавты подвержены так называемой «космической болезни»: головные боли, потеря ориентации в пространстве и отсутствие нормальной координации. Продолжается это состояние первые несколько дней пребывания в космосе.

Соблюдение привычных правил гигиены превращается в проблему. На орбите толком ни помыться, ни в туалет сходить. В свое время над вопросом космических туалетов работало несколько научно-исследовательских институтов.

Есть у космонавтов и каюты. Это такие ниши шириной и глубиной примерно в полметра.

Каюта Космонавта на МКС

Обстановка в «апартаментах» тоже не роскошная: висящий на крючке спальник да зеркало. Многие космонавты жалуются, что первое время не могут уснуть из-за отсутствия привычного горизонтального положения и кровати.

В космосе можно вырасти! Из-за отсутствия силы притяжения в космосе позвоночник человека немного удлиняется. В связи с этим рост человека увеличивается в среднем на 4-6 сантиметров. Современные скафандры и индивидуальное оборудование разрабатываются с учетом этих особенностей. Кстати, на заре космонавтики это приводило инженеров-проектировщиков в замешательство: во время полёта космонавту вдруг становилось тесно в своем посадочном месте!

Нелегко проходит и обратное привыкание к условиям жизни на Земле. Помимо появившейся силы тяжести и, соответственно, постоянной нагрузки на организм, космонавты заново привыкают к отсутствию невесомости — к тому, что окружающие предметы больше не парят свободно в воздухе. Поначалу некоторые из них даже пытались, например, оставить чашку висеть поблизости, забыв, что она упадет и разобьётся.

Официальное расстояние от поверхности земли до космоса

Страны не пришли к единому мнению, где заканчивается воздушное пространство. Это связано с проблемой установления высотного предела государственного суверенитета.

В своей практике государства придерживаются нормы, согласно которой объекты в свободном полете на орбите с наиболее низкими перигеями находятся в сфере действия границы свободы исследования и использования космического пространства, то есть в открытом космосе.

ФАИ (Международная авиационная федерация) регистрирует полет как космический, начиная от линии Кармана (100 км). В таком интервале от планеты аппарат может совершить полный орбитальный виток вокруг Земли, после чего начинаются его вход в плотные слои атмосферы, торможение и падение.

Международное космическое право базируется на следующих принципах:

  1. В космосе не существует границ государств.
  2. Исследования космического пространства проводятся в целях всего человечества согласно международному праву, включая устав ООН.
  3. В космосе запрещено размещать оружие массового уничтожения.
  4. Искусственные космические объекты находятся под юрисдикцией государства, запустившего их.
  5. Страны учитывают интересы друг друга, организуют консультации.
  6. Космонавты — посланцы человечества.

Линия Кармана — начало космического полета по мнению ФАИ. Credit: NASA, Galileo.

Данные нормы иногда вступают в противоречие с интересами мировых держав, так как вопрос о государственном суверенитете воздушного пространства тесно связан с лимитированием безвоздушных пространств.

Воздействие космического пространства на человеческий организм


Человечество уже более полувека активно исследует околоземное пространство, поэтому мы неплохо представляем, как оно воздействует на наше тело. Вопреки распространенному мнению, человека, оказавшегося в космическом вакууме без скафандра, не разорвет на части и кровь не закипит у него в сосудах, ему даже не угрожает моментальная потеря сознания. Он просто умрет от недостатка кислорода, другими словами, задохнется.

Прочими очевидными опасностями, которые поджидают незадачливого космонавта, является декомпрессия, солнечные ожоги незащищенных частей тела, переохлаждение. Эти процессы начинаются через 10-15 секунд после контакта нашего тела с космическим пространством. Необратимые повреждения, несовместимые с жизнью, они наносят не сразу: считается, что смерть наступает через одну-две минуты. Все вышесказанное – это скорее теоретические выкладки, на практике их по понятным причинам не проверяли.

В истории НАСА описан случай, когда человек из-за повреждения скафандра оказался в условиях, близких к космическому вакууму (давление ниже 1 Па). Он потерял сознание только через 14 секунд – примерно такое время потребовалось для начала кислородного голодания мозга. Он пришел в себя только после повышения давления до уровня высоты 4,6 км. Позже астронавт рассказывал, что чувствовал потерю воздуха и слюну, закипающую на языке.

В середине 90-х годов появилась информация о еще одном похожем инциденте, произошедшем в 1960 году. Во время подъема в открытом аэростате на высоту 19,5 мили, у пилота произошла разгерметизация рукава скафандра. Это создало ему серьезный дискомфорт, но после возвращения в более низкие слои атмосферы они исчезли без особых негативных последствий.

Орбитальные папарацци Роскосмоса

Уже некоторое время я замечаю, что спутниковые снимки актуальных событий от Роскосмоса появляются и в непрофильных источниках. Особенно ярко это видно в истории взрыва в порту Бейрута 4 августа — практически любой материал сопровождался кадрами «до/после» с российских спутников дистанционного зондирования Земли. Подобные снимки, от разливов нефти и пожаров до парадов и хроники возведения ковидных больниц — наглядное доказательство пользы, качества и вообще существования российской спутниковой группировки.Аппаратура Геотон-Л1 спутника Ресурс-П, фото Vitaly V. Kuzmin/Wikimedia Commons

Но что же все-таки это значит?

Итак, глубокий анализ Библейского сотворения Вселенной не противоречит науке буквально ни в чем. Но есть ли там ответы на те вопросы, на которые наука пока не способна ответить?

Почему Вселенная из гипотетического объекта стала реальным? Кто или что ее сподвигло на поворот координат Минковского, и как? И почему тогда это не происходит регулярно, все гипотетическое не становится реальным постоянно?

Возвращаемся к науке. Допустим, Вселенная и правда возникла из своей гипотетической возможности возникнуть лишь потому, что в этом был смысл. Какой же? Пройдя миллиарды лет развития, Вселенная со своими законами природы допустила эксклюзивный случай убывания энтропии (хаоса) — самоупорядочивания системы углеродных молекул в водной среде на планете Земля, в ходе эволюции которого возникла разумная жизнь.

Есть мнение, что эволюция и возникновение жизни противоречит второму началу термодинамики «энтропия может только возрастать». Но это требование распространяется лишь на замкнутые, изолированные системы, коей не является ни Земля, ни вода на ней. То есть нарушения законов природы в возникновении жизни не было. Но был смысл?

Антропный принцип физической космологии гласит:

Кроме того, АПУ (Антропный принцип участия) Уилера означает, что Вселенные без разумного наблюдателя не обретают статус реальности. Причина этого в том, что только наблюдатель в состоянии осуществить редукцию квантового состояния, переводящую ансамбль возможных состояний в одно, реальное.

Разумная жизнь создала Вселенную для разумной жизни — для себя

Вот здесь мы и подходим к самой главной гипотезе науки:


Неужели физика допускает, что абстрактный разумный человек… и есть Бог-создатель? Теория «мнимого» пространственно-подобного измерения времени допускает создание любого объекта «авансом» в будущем с тем, чтобы он потом прошел этап своего создания в реальности прошлого — время относительно.

И смысл ее создания своей мыслью был в том, чтобы появиться в ней самому ради того чтобы снова создать ее своей мыслью?

Теоретически это не исключено, и есть теории, при помощи которых эта гипотеза может быть доказана со временем!

А как считаете Вы?

Что такое космос и где он начинается

Слово «космос» возникло в Древней Греции. В переводе оно означало порядок, строй, мир. Вселенная рассматривалась как противоположность хаосу и нагромождению материи. Впоследствии понятие трансформировалось. Современная наука относит к космосу пространство вне газовых оболочек небесных тел. Земной атмосферой считается область вокруг планеты, в которой воздушная среда вращается вместе с Землей как единое целое.

Чтобы определить с научной точки зрения начало космоса, нужно понять, где заканчивается атмосфера.

Первой от земной поверхности расположена тропосфера. Здесь сосредоточено около 80% массы атмосферы. Высота ее колеблется от 8-10 на полюсе до 16-18 км в тропиках.

Вторая оболочка носит название стратосфера. Она начинается от 8-16 и заканчивается до 50-55 км от поверхности Земли. В интервале 20-30 проходит озоновый слой, защищающий все живое на планете от агрессивного воздействия ультрафиолетовых лучей. За счет их поглощения озоном происходит нагревание воздуха.

Далее до высоты 80 км простирается мезосфера. С увеличением дистанции температура падает до -90° С.

От нее до уровня 500 км расположена термосфера. Газовый состав термосферы подобен приземному, но кислород переходит в атомарное состояние.

Между слоями атмосферы формируются переходные слои: тропопауза, стратопауза, мезопауза, термопауза.

Самый верхний, наиболее разреженный атмосферный слой, — экзосфера. Она состоит из ионизированного газа (плазмы). Частицы здесь могут свободно удаляться в межпланетное пространство. Масса экзосферы меньше атмосферной в 10 млн раз. Нижняя граница начинается от 450 км над Землей, верхняя достигает нескольких тысяч километров.

Таким образом, исходя из своего научного определения космос начнется в экзосфере, где газовая среда не вращается как единое целое вместе с Землей.

Проблема горизонта


Это кажется невозможным, потому что ничто не может двигаться быстрее света, и даже свету понадобилось бы слишком много времени, чтобы пролететь от одной точки к другой. Как мог микроволновой фон стабилизироваться почти однородно по всей вселенной?

Это может объяснить теория инфляции, которая предполагает, что вселенная растянулась на большие расстояния сразу после Большого Взрыва. Согласно этой теории, не Вселенная образовалась путем растягивания своих краев, а само пространство-время растянулось, как жвачка, в доли секунды. В это бесконечное короткое время в этом космосе нанометр покрывал несколько световых лет. Это не противоречит закону о том, что ничто не может двигаться быстрее скорости света, потому что ничто и не двигалось. Оно просто расширялось.

Представьте себе первоначальную вселенную как один пиксель в программе для редактирования изображений. Теперь масштабируйте изображение с коэффициентом в 10 миллиардов. Поскольку вся точка состоит из того же материала, ее свойства — и температура в том числе — однородны.

Происхождение крупномасштабной структуры.

У космологов на эту проблему есть две противоположные точки зрения.

Самая радикальная состоит в том, что вначале был хаос. Расширение ранней Вселенной происходило крайне анизотропно и неоднородно, но затем диссипативные процессы сгладили анизотропию и приблизили расширение к модели Фридмана – Леметра. Судьба неоднородностей весьма любопытна: если их амплитуда была большой, то неизбежно они должны были коллапсировать в черные дыры с массой, определяемой текущим горизонтом. Их формирование могло начаться прямо с планковского времени, так что во Вселенной могло быть множество мелких черных дыр с массами до 10–5 г. Однако С.Хокинг показал, что «мини-дыры» должны, излучая, терять свою массу, и до нашей эпохи могли сохраниться только черные дыры с массами более 1016 г, что соответствует массе небольшой горы.

Первичный хаос мог содержать возмущения любого масштаба и амплитуды; наиболее крупные из них в виде звуковых волн могли сохраниться от эпохи ранней Вселенной до эры излучения, когда вещество было еще достаточно горячим, чтобы испускать, поглощать и рассеивать излучение. Но с окончанием этой эры остывшая плазма рекомбинировала и перестала взаимодействовать с излучением. Давление и скорость звука в газе упали, вследствие чего звуковые волны превратились в ударные волны, сжимающие газ и заставляющие его коллапсировать в галактики и их скопления. В зависимости от типа исходных волн расчеты предсказывают весьма различную картину, далеко не всегда соответствующую наблюдаемой

Для выбора между возможными вариантами космологических моделей важной является одна философская идея, известная как антропный принцип: с самого начала Вселенная должна была иметь такие свойства, которые позволили сформироваться в ней галактикам, звездам, планетам и разумной жизни на них. Иначе некому было бы заниматься космологией

Альтернативная точка зрения состоит в том, что об исходной структуре Вселенной можно узнать не более того, что дают наблюдения. Согласно этому консервативному подходу, нельзя считать юную Вселенную хаотической, поскольку сейчас она весьма изотропна и однородна. Те отклонения от однородности, которые мы наблюдаем в виде галактик, могли вырасти под действием гравитации из небольших начальных неоднородностей плотности. Однако исследования крупномасштабного распределения галактик (в основном проведенные Дж.Пиблсом в Принстоне), кажется, не подтверждают эту идею. Другая интересная возможность состоит в том, что скопления черных дыр, родившихся в адронную эру, могли стать исходными флуктуациями для формирования галактик.

Строение вселенной

Пример расположения галактик относительно друг друга

Звезды, которые видит человек, являются частью галактики. Солнце тоже входит в ее состав и находится на большом расстоянии от других светил. Если взглянуть на Млечный Путь со стороны, то он будет напоминать гигантский диск с большим скоплением звезд в центральной части. И таких галактик во Вселенной большое множество.

Интересный факт: Млечный Путь состоит примерно из 10 миллиардов звезд. Свету, чтобы добраться из одного конца галактики в другой, требуется 100 тысяч лет.

Звезды распределены в галактиках неравномерно, в разных частях имеются плотные скопления, напоминающие шар. Также есть пространства, где на протяжении многих световых лет нет ни одного светила.

Вокруг большинства звезд находятся планеты, обладающие уникальным внешним видом, атмосферой и другими особенностями. Также вокруг некоторых имеются спутники – небольшие космические объекты, удерживаемые за счет притяжения.

Галактик во Вселенной огромное множество, и многие имеют спиралевидную форму, которую хорошо заметно благодаря расположению светил. Такой тип называется протогалактиками. Ученые предполагают, что во время своего образования они вращались по кругу с большой скоростью, и постепенно замедлились. Другие галактики из-за сильного сжатия водородного газа не начали движение вокруг центральной оси и остались в форме эллипса.

Межгалактическое пространство помимо пустоты может содержать различные объекты: пояса астероидов, кометы, карликовые планеты и т.д.

Все вышеперечисленные объекты являются частью необъятной Вселенной. Причем регулярно рождаются новые звезды и планеты, из-за чего космос постоянно меняется.


С этим читают