Невидимая Вселенная. Темные секреты космоса - [21]
Начнем с обычной материи. По мере того, как облако становится меньше и плотнее, частицы обычного вещества начинают сталкиваться. В конечном счете столкновения заставят сжатие притормозиться, прямо как яблоко Ньютона, которое сначала замедлилось, а потом и вовсе остановилось, коснувшись земли. Если в самом начале наше облако хоть чуточку вращалось, то теперь это вращение будет усиливаться по мере увеличения сжатия, совсем как фигурист, прижавший руки к телу, чтобы кружиться еще быстрее. Вращение заставляет обычное вещество сжаться в форму диска — белок нашей двойной глазуньи.
А как в газовом облаке поведет себя темная материя? Точно так же, как то ньютоновское яблоко из темной материи, коснувшись земли. Темная материя не сталкивается и не замедляется. Если яблоко из темной материи пролетело сквозь Землю и вернулось обратно, то и темная материя будет двигаться по галактике, но частью нашей сжатой яичницы не станет. Поэтому видимая двойная глазунья и остается в середине жидкого супа из темной материи.
То, как рождаются звезды и планеты, очень похоже на формирование галактик, разве что размах поменьше: газовое облако сжимается, а столкновения приводят к замедлению вещества и рождению звезд, в нашем случае — Солнца. Эффект фигуриста заставит все это вращаться, и в диске, который возникает вокруг звезды, в конце концов сформируются планеты из сталкивающегося вещества.
Очевидно, что столкновения играют не последнюю роль как в образовании галактик, так и звезд. Плотные неровные структуры, такие как галактики и планетные системы, образуются в результате взаимодействия между гравитацией, которая сжимает вещество, и столкновениями, замедляющими сжатие. Когда гравитация влияет на темную материю, та сжимается и образовывает области с наибольшей концентрацией. Темная материя скапливается как вокруг галактик, так и вокруг скоплений галактик, а около центров галактик темной материи больше, чем на краях. Поскольку темная материя не сталкивается, она никогда не образует таких же плотных структур с комками, как обычное вещество.
Темной материи в нашей Галактике гораздо больше, чем материи видимой, однако темная очень тонко распределена по Вселенной. Еще с начала книги мы знаем о расстояниях между звездами в Млечном Пути: кокос в Осло, грецкий орех в Сахаре и так далее, а это означает, что места для темной материи предостаточно. Конечно, какое-то количество темной материи есть и в Солнечной системе, но, по сравнению с огромным массивом обычного вещества, количество темной материи здесь неуловимо мало. Тем не менее на Земле, например, всегда будет немного темной материи. Плотность темной в наших краях неизвестна, но на весь объем Земли приходится примерно полкилограмма темной материи. В итоге получается, что, хоть во Вселенной и содержится около пяти килограммов темной материи на каждый килограмм обычной, на Земле эти материи поменялись ролями.
2.10. Невидимая физика
Мы уже рассмотрели три примера свойств Вселенной, которые затруднительно объяснить без темной материи. Сначала Пуля (два сталкивающихся скопления галактик). Затем быстрые галактики в скоплениях галактик — явление, впервые описанное Фрицем Цвикки в 1930-х годах. И, наконец, вращающиеся спиральные галактики и открытия Веры Рубин в 1970-х.
Благодаря двойной глазунье в супе мы познакомились с галактиками. Но главное блюдо мы оставили на потом. Основной индикатор существования темной материи — это, по моему мнению, так называемое реликтовое излучение. Это излучение представляет собой микроволны, возникшие сразу после Большого взрыва, задолго до образования первых звезд и галактик. По сути, это излучение Большого взрыва, которое сегодня является основным двигателем для наших постоянно растущих знаний о Вселенной.
Мы уже встречали несколько чисел, записанных в виде степени десяти, например 10>8. До сих пор эти числа сопровождались пояснениями. С этого момента эти степени будут появляться без дополнительных объяснений. Вот памятка для тех, кто пустил школьный курс математики на самотек.
Большие числа: 10>8 (десять в восьмой степени) — это то же самое, что единица и восемь нолей позади. Получается, показатель степени 8 говорит о количестве нолей после единицы.
Маленькие числа: степени применимы и для небольших чисел. Но в этом случае используется знак «минус» перед показателем степени. Например, 10>-8 равнозначно 1/10>8 или 0,00 000 001. Таким образом, отрицательный показатель степени указывает нам, через сколько знаков после запятой стоит число 1.
Мы уже заметили, как способность темной материи не сталкиваться становится определяющей, например, для Пули или для кривых вращения Рубин. Это свойство также будет решающим для понимания реликтового излучения. Но вот причины, по которым темная материя не сталкивается, мы еще не обсуждали. Перед тем, как приступить к реликтовому излучению, сделаем-ка небольшой экскурс в физику невидимости. Ведь чуть позже мы убедимся, что невидимость и отсутствие столкновений — это две стороны одной медали.
Почему что-то невидимо? Или наоборот: почему обычная материя видима? Почему вы видите книгу, которую держите в руках? И почему книга может просто лежать на столе, несмотря на гравитационные силы, которые постоянно тянут ее вниз? И на все эти вопросы ответ один: электрические заряды. Разница между видимой и невидимой реальностью — то же самое, что разница между частями мира с электрическими зарядами и без них.
Тим Пик увлекается марафонским бегом, альпинизмом и лыжным спортом, воспитывает сына и ходит в спелеологичес кие походы в Западном Суссексе. А еще Тим прошел отбор в программу Европейского космического агентства (EKA). На шесть мест для полетов в открытый космос претендовало более 8000 участников… А сегодня Тим Пик – единственный космонавт во всей Великобритании. 15 декабря 2015 года в 14:03 Тим Пик в должности второго борт инженера отправился с космодрома Байконур к МКС, чтобы провести на орбите 186 суток и узнать все о том, как жить и выживать в космосе. Что чувствовал Тим, вращаясь вокруг Земли быстрее, чем ускоряющаяся пуля? Каково это есть, спать и вообще жить в космосе? Что делать, когда нечего делать? Как вообще обстоят дела в современном космосе? Вернувшись домой, Тим решил поделиться всем пережитым с землянами.
Нину Михайловну Субботину (1877–1961) можно по праву назвать Стивеном Хокингом российской науки. Одна из первых российских женщин-астрономов, она получила профессиональное образование, но не могла работать в научном учреждении из-за тяжелой болезни, перенесенной в детстве. Создав собственную обсерваторию, Субботина успешно занималась наблюдательной астрономией и изучением солнечно-земных связей. Данные ее наблюдений регулярно публиковались в самых престижных международных астрономических журналах. Но круг ее интересов был значительно шире.
Летчик-космонавт СССР, командир космического корабля «Союз-6» рассказывает о том, как создавался первый отряд космонавтов, о сложном и требовательном отборе, через который пришлось пройти каждому, но далеко не каждому удалось успешно выдержать все испытания и слетать в космос. О судьбах этих людей откровенно и глубоко повествует книга. Читатели узнают интересные подробности о полетах первых советских космонавтов. Книга посвящается пятнадцатилетию первого старта человека в космос.
«Как попасть в отряд космонавтов?», «Что вы едите на борту космического корабля?», «Есть ли интернет на МКС?», «Плоская ли Земля?» – эти и другие вопросы постоянно задают космонавтам. Космонавт Сергей Рязанский в этой книге отвечает на вопросы, которые интересуют многочисленных любителей космонавтики.
Американский астронавт Скотт Келли совершил четыре полета в космос, дважды был членом многодневной американской миссии на Международной космической станции и провел на орбите в общей сложности более 500 суток. О его необычайном опыте много писали в прессе, а теперь есть возможность узнать подробности от него самого. Искренний рассказ о себе, своем детстве, взрослении рисует точный психологический портрет человека, выбирающего путь астронавта, помогает увидеть бесстрашных героев с необычного ракурса и лучше понять их мотивацию и личностные особенности.
В книге впервые (1992) в открытой отечественной литературе проводится систематический обзор советских космических систем военного назначения. Приводится классификация военных космических систем по выполняемым функциям, рассматривается организационная эволюция космической программы СССР и описываются советские космические системы военного и двойного назначения. Книга содержит большой справочный и статистический материал и предназначена для специалистов по космической технике, а также для лиц, интересующихся космонавтикой.Автор – выпускник факультета аэрофизики и космических исследований Московского физико-технического института, кандидат физико-математических наук.
Дедушка дважды в год приезжает домой из-за границы, чтобы навестить своих взрослых детей. Его сын – неудачник. Дочь ждет ребенка не от того мужчины. Только он, умудренный жизнью патриарх, почти совершенен – по крайней мере, ему так кажется… Роман «Отцовский договор» с иронией и горечью рассказывает о том, как сложно найти общий язык с самыми близкими людьми. Что значит быть хорошим отцом и мужем, матерью и женой, сыном и дочерью, сестрой или братом? Казалось бы, наши роли меняются, но как найти баланс между семейными обязательствами и личной свободой, стремлением быть рядом с теми, кого ты любишь, и соблазном убежать от тех, кто порой тебя ранит? Юнас Хассен Кемири (р.
Среди льдов Гренландии найдено тело убитой 25 лет назад молодой женщины. Расследованием ее гибели занимается отдел убийств копенгагенской полиции под руководством Конрада Симонсена. Обстоятельства смерти погибшей напоминают Симонсену одно из давних дел, к расследованию которого он имел непосредственное отношение. Позже оказывается, что существует еще несколько подобных случаев, хотя основной подозреваемый в совершении преступлений уже много лет числится мертвым. Дело растет с пугающей быстротой, вскрываются все новые и новые эпизоды.
Шесть женщин из небольшого фарерского городка Норвуйк, знакомые друг с другом со школьной скамьи, периодически встречаются, чтобы провести время за вязанием и обсуждением новостей. Однажды они получают страшное известие: в старом доме на окраине города был найден труп хорошо знакомого им 42-летнего мужчины. Жители городка напуганы, полиция немедленно начинает поиски убийцы. Стайнтор Расмуссен (р. 1960) – известный фарерский музыкант, автор песен, поэт и писатель. Получил признание как автор сборников рассказов, стихотворений и книг для детей.
Однажды ночью в шторм на Лофотенских островах в районе рыбацкой деревни Рейне с горы сходит оползень. Образуется глубокая расщелина, открывающая то, что на первый взгляд похоже на старые человеческие кости. Только очень маленькие. В деревенском доме-интернате есть пострадавший при пожаре постоялец. Огонь отобрал у него зрение и речь, и он не может никому пожаловаться на то, что боль усиливается, ведь кто-то делает все возможное для того, чтобы ему становилось хуже день ото дня. «Шторм» Фруде Гранхуса (1965–2017) — яркий пример скандинавского детектива, где сюжет до последней страницы оставляет читателя в напряжении и не дает отложить книгу.