Бог и Мультивселенная. Расширенное понятие космоса - [3]
Не меньшим потрясением стало открытие того, что Вселенная расширяется и большинство галактик в ней удаляются друг от друга со скоростью, нарастающей по мере увеличения расстояния между ними. Это натолкнуло ученых на мысль, что Вселенная представляет собой отголосок так называемого Большого взрыва, произошедшего, по нынешней оценке, 13,8 млрд. лет назад.
Оценки астрономов относительно размеров видимой Вселенной увеличились с 1000 световых лет в 1900 году до 46,5 млрд. световых лет в 2000 году. Любой сигнал, движущийся со скоростью света, полученный с этого расстояния, происходит от Большого взрыва. Сигнал, пришедший с меньшего расстояния, может иметь другой, более поздний источник. Сигнал, идущий с большего расстояния, не достиг бы нас за время существования Вселенной. Такой сигнал выходит за пределы космологического горизонта. Но, обратите внимание, это не значит, что дальше этой точки нет ничего.
К концу XX столетия космологи накопили убедительные доказательства того, что в первую крохотную долю секунды своего существования Вселенная скачкообразно расширилась на много порядков. А значит, размеры Вселенной, образовавшейся вследствие этого первоначального взрыва, значительно, возможно на сотни порядков, превышают размеры части, ограниченной нашим горизонтом.
Уже этого достаточно, чтобы у читателя закружилась голова. Но не забывайте, появились веские основания считать, что вся наша бескрайняя Вселенная — всего лишь одна из несчетного числа других, часть Мультивселенной, простирающейся бесконечно в пространстве и времени, как в прошлом, так и в будущем. Если она существует, то у нее нет ни начала, ни конца.
Эти выводы не умозрительны, они основаны на огромном числе наблюдений, которые ведутся с горных высот, из космоса и из-под земли. Этих наблюдений становится все больше, точность их возрастает. Раньше основным источником информации о космосе были фотоны — электромагнитные частицы, испускаемые астрономическими объектами. Мы можем наблюдать их не только в той части спектра, которую способны воспринимать наши глаза, но и в диапазоне на 20 и более порядков шире видимой части электромагнитного спектра.
Теперь же к астрономии фотонов добавилась новая, молодая и развивающаяся дисциплина — нейтринная астрономия, способная показать Вселенную под другим углом. Нейтрино почти не взаимодействуют с материей и способны проходить сквозь нее совершенно бесследно. Похоже, что благодаря этим частицам мы сможем узнать много нового о космических явлениях и процессах, которые нельзя исследовать с помощью фотонов.
Каждый из этих методов наблюдения по-своему способствовал усовершенствованию наших знаний о Вселенной, однако наибольшую роль сыграли, пожалуй, измерения анизотропии РИ, сохранившегося после Большого взрыва. Благодаря им были получены данные о волнах звукового диапазона, порожденных квантовыми флуктуациями на самом раннем этапе развития Вселенной, которые в конечном итоге привели к появлению сложной структуры материи, впоследствии сформировавшей современные галактики. Большой взрыв и вправду был громким. Данные РИ, образно говоря, отражают основной тон и обертоны, возникшие при игре на грубо сделанном инструменте в зале с плохой акустикой, тем не менее они позволили космологам не только определить характеристики этого инструмента, но и выяснить кое-что о планировке самого зала.
Эти и другие наблюдения показали, что светящееся вещество — звезды и облака горячего газа, которые мы наблюдаем в небе невооруженным глазом и с помощью телескопа, — составляет всего 0,5% от общей массы Вселенной. Еще 4,5% приходится на долю несветящегося вещества: планет и потухших звезд, которые также состоят из хорошо знакомых нам атомов. Еще 26% вещества имеет в своей основе нечто отличное от атомов и составляющих их элементарных частиц. Это до сих пор не найденное вещество получило название «темная материя». Оставшиеся 69% представлены загадочной темной энергией, под действием которой Вселенная расширяется все быстрее, и этот процесс будет продолжаться бесконечно, разрежая ее все сильнее.
В современном мире термином «атом» традиционно обозначают элементы периодической таблицы Менделеева. Однако, если использовать это слово применительно к основному «неделимому» веществу Вселенной, чем бы оно ни было, вспомнив значение, которое ему придавали древние греки, мы вернемся к определению, которым они описывали материальный мир: «Всё есть атомы и пустота». Пустота, в свою очередь, — это пространство между атомами.
Заметьте, что темная энергия полностью материальна, на нее действуют гравитация и инерция, что характеризует ее как материю. Энергия — это одно из свойств материи, а не что-то отдельное от нее.
Но эта книга — больше чем просто история космологии, рассказанная специалистом по физике элементарных частиц. С древних времен, созерцая окружающий мир, люди искали объяснение увиденному. До недавних пор им катастрофически не хватало инструментов, как материальных, так и интеллектуальных, чтобы создать достоверную картину мира, свободную от мистики и суеверий. Не будучи в состоянии увидеть настоящие силы, вызывающие многие явления, они придумали мифы, объясняющие эти явления с точки зрения знакомых, но более могущественных сил, чем те, которые они видели или, как в случае с ветром, чувствовали.
Гравитационные волны были предсказаны еще Эйнштейном, но обнаружить их удалось совсем недавно. В отдаленной области Вселенной коллапсировали и слились две черные дыры. Проделав путь, превышающий 1 миллиард световых лет, в сентябре 2015 года они достигли Земли. Два гигантских детектора LIGO зарегистрировали мельчайшую дрожь. Момент первой регистрации гравитационных волн признан сегодня научным прорывом века, открывшим ученым новое понимание процессов, лежавших в основе формирования Вселенной. Книга Говерта Шиллинга – захватывающее повествование о том, как ученые всего мира пытались зафиксировать эту неуловимую рябь космоса: десятилетия исследований, перипетии судеб ученых и проектов, провалы и победы.
Эта книга о потомке немецких баронов и гениальном конструкторе, который создал для Гитлера самое совершенное по тем временам оружие устрашения — баллистическую ракету «Фау-2». Незадолго до поражения Третьего рейха Вернер фон Браун предложил свой талант и знания победителям и дистанцировался от своих бывших товарищей по нацистской партии. Сначала он предложил себя армии США, а затем — НАСА, а свои мечты о космических путешествиях — миллионам американцев. А еще через десяток лет продал своей второй заокеанской родине Луну. Для широкого круга читателей.
Книга авторитетного британского ученого Джона Дрейера посвящена истории астрономии с древнейших времен до XVII века. Автор прослеживает эволюцию представлений об устройстве Вселенной, начиная с воззрений древних египтян, вавилонян и греков, освещает космологические теории Фалеса, Анаксимандра, Парменида и других греческих натурфилософов, знакомит с учением пифагорейцев и идеями Платона. Дрейер подробно описывает теорию концентрических планетных сфер Евдокса и Калиппа и геоцентрическую систему мироздания Птолемея.
В 1959 г. советская станция «Луна-3» сделала первые фотографии обратной стороны Луны. Даже в плохом разрешении изображения ошеломили ученых: обратная сторона выглядела как огромное пространство горных массивов, а не как обширные лавовые равнины, покрывающие видимую с Земли сторону. Последующие миссии качественными снимками подтвердили это открытие. Почему Луна выглядит именно так и может ли это что то сказать о нашем месте во Вселенной? Оказывается, может – и довольно много. В книге «Когда у Земли было две Луны» известный планетолог Эрик Асфог отправляет нас в захватывающее путешествие в самые далекие времена нашей Галактики, чтобы выяснить, почему Луна такая разная.
В период холодной войны США и СССР, сдерживаемые страхом перед ядерной катастрофой, превратили опасное противостояние в уникальное соперничество за небо – поэтапную гонку, условным финишем которой стала высадка человека на Луну. 20 июля 1969 года американцы первыми достигли финишной ленты. Но многие ли помнят, что на старте именно Советский Союз неожиданно вырвался вперед и, приводя весь мир в волнение и трепет, удерживал лидерство почти до конца гонки? Начиная с новаторских идей Константина Эдуардовича Циолковского, обосновавшего возможность космических полетов, Массимо Капаччоли в живой и захватывающей манере рассказывает обо всех этапах космической гонки, уделяя особое внимание роли СССР.
Перед вами первая книга на русском языке, почти целиком посвященная остывающим реликтам звезд, известным под именем белых карликов. А ведь судьба превратиться в таких обитателей космического пространства ждет почти все звезды, кроме самых массивных. История открытия белых карликов и их изучение насчитывает десятилетия, и автор не только подробно описывает их физическую природу и во многом парадоксальные свойства, но и рассказывает об ученых, посвятивших жизнь этим объектам Большого космоса. Кроме информации о сверхновых звездах и космологических проблемах, связанных с белыми карликами, читатель познакомится с историей радиоастрономии, узнает об открытии пульсаров и квазаров, о первом детектировании, происхождении и свойствах микроволнового реликтового излучения и его роли в исследовании Вселенной.
Наше происхождение началось не на Земле, а, на самом деле, в космосе. Основываясь на научных открытиях и исследованиях, где пересекаются несколько наук — геология, биология, астрофизика и космология, — вы узнаете, как сформировались наши знания о космосе. В этой книге Нил Деграсс Тайсон и Дональд Голдсмит отправят вас в космический тур, где вы узнаете о рождении галактики, исследованиях Марса, об открытии воды на одной из лун Юпитера и многое другое.
Жизнь — самый экстраординарный феномен в наблюдаемой Вселенной; но как возникла жизнь? Даже в эпоху клонирования и синтетической биологии остается справедливой замечательная истина: никому еще не удалось создать живое из полностью неживых материалов. Жизнь возникает только от жизни. Выходит, мы до сих пор упускаем какой-то из ее основополагающих компонентов? Подобно книге Ричарда Докинза «Эгоистичный ген», позволившей в новом свете взглянуть на эволюционный процесс, книга «Жизнь на грани» изменяет наши представления о фундаментальных движущих силах этого мира.
«Карло Ровелли – это человек, который сделал физику сексуальной, ученый, которого мы называем следующим Стивеном Хокингом». – The Times Magazine Что есть время и пространство? Откуда берется материя? Что такое реальность? «Главный парадокс науки состоит в том, что, открывая нам твердые и надежные знания о природе, она в то же время стремительно меняет ею же созданные представления о реальности. Эта парадоксальность как нельзя лучше отражена в книге Карло Ровелли, которая посвящена самой острой проблеме современной фундаментальной физики – поискам квантовой теории гравитации. Упоминание этого названия многие слышали в сериале “Теория Большого взрыва”, но узнать, в чем смысл петлевой гравитации, было почти негде.
Надеемся, что отсутствие формул в книге не отпугнет потенциальных читателей. Шон Кэрролл – физик-теоретик и один из самых известных в мире популяризаторов науки – заставляет нас по-новому взглянуть на физику. Столкновение с главной загадкой квантовой механики полностью поменяет наши представления о пространстве и времени. Большинство физиков не сознают неприятный факт: их любимая наука находится в кризисе с 1927 года. В квантовой механике с самого начала существовали бросающиеся в глаза пробелы, которые просто игнорировались.