Что такое вселенная краткий ответ
Что такое Вселенная?
Вселенная — это весь бесконечный мир, окружающий нас, все существующее. От мельчайших пылинок и атомов до грандиозных звездных систем.
Космическое пространство и наша Земля, другие планеты и звезды, туманности и электромагнитные поля, растения, животные и люди — все это Вселенная. Это вещество и энергия, принимающие самые разнообразные и во многом еще не известные формы.
Какая наука изучает Вселенную?
Астрономия изучает Вселенную, расположение, движение, происхождение небесных тел и все, что связано с космосом. А ученые, исследующие все это, называются астрономами. Они изучают Солнце, звезды. Луну, планеты Солнечной системы, метеориты, кометы и многие другие небесные тела.
Изучая Вселенную, астрономы шаг за шагом проникали все дальше в ее таинственные глубины. Поняв и уточнив строение Солнечной системы, ученые обратились к Млечному Пути — гигантскому «содружеству» звезд и межзвездного вещества, существующему по особым «правилам». А следующий этап — открытие и исследование других звездных систем, похожих и непохожих на нашу, оказался крайне сложным. Ведь речь шла о расстояниях в сотни тысяч и миллионы световых лет!
А ведь еще в начале 20 в. не все астрономы верили в существование звезд и звездных систем за пределами нашей Галактики. И лишь с появлением сверхмощных телескопов нового поколения удалось измерить расстояния до самых отдаленных туманностей и галактик и хотя бы в общих чертах понять, как выглядит Вселенная «в целом».
Чем отличается космос от Вселенной?
Всё пространство Вселенной за пределами атмосфер (газовых оболочек) небесных тел называют космосом. Например, наша планета и её обитатели являются частью Вселенной. А чтобы попасть в космос, человеку надо преодолеть земную гравитацию и вылететь за границу нашей воздушной оболочки, то есть взмыть на 100-километровую высоту.
Как появилась Вселенная?
По официальным данным современной астрономической науки, Вселенная образовалась примерно 14 миллиардов лет назад. Из множества теорий, объясняющих ее происхождение, наиболее популярна теория Большого взрыва. Другие же ученые считают, что Вселенная бесконечна и существовала она всегда. Однако мы можем только предполагать, как возникла Вселенная.
Теория Большого взрыва
Теория Большого взрыва гласит, что современная Вселенная возникла после невероятной силы взрыва. Множество ученых, начиная с Альберта Эйнштейна, внесли свой вклад в развитие теории.
Насколько велика Вселенная?
Всякий, кто хоть что-то знает о Вселенной, ответит не задумываясь: «Ужасно велика!» А вот ученые так быстро и определенно ответить не берутся.
Мы привыкли к тому, что у любого объекта есть размер. Иногда его не так легко определить, но он есть. Есть размер у атома, живой клетки, человека, Земли, любой планеты, Солнечной системы. Мы можем заглянуть в справочники и найти все эти цифры. Но, открывая справочник на слове «Вселенная», видим, к удивлению, что ее размер не указан. Это потому, что Вселенная — объект, который не укладывается в обычные житейские представления. Но люди об этом обычно не задумываются. Чаще под влиянием фантастов и околонаучных энтузиастов интереснее поразмышлять об иных мирах и пришельцах из них. А между тем в последние десятилетия ученые наблюдают настоящую революцию в понимании устройства Вселенной. Это гораздо более крупное изменение представлений о строении окружающего нас мира, чем осознание человечеством того, что Земля — это шар.
Еще несколько десятков лет назад Вселенную считали бесконечной. Так думали потому, что нигде не заметно никаких признаков ее границ. Например, в наши дни через телескопы можно рассмотреть объекты, находящиеся на расстоянии 28 млрд световых лет, но границ так и не видно.
Однако эти взгляды пришлось изменить, когда в 1929 году 40-летний американский астроном Эдвин Хаббл открыл, что галактики удаляются друг от друга со скоростью, пропорциональной расстоянию между ними. Из теоретических работ Альберта Эйнштейна и советского физика Александра Фридмана следовало, что Вселенная должна изменяться во времени. Таким образом, открытие Хаббла способствовало перевороту в науке: вместо вечной и неизменной мы получили расширяющуюся, эволюционирующую Вселенную, возникшую миллиарды лет назад.
Новые представления породили новые идеи и исследования. Их результаты привели к модели образования Вселенной в результате Большого взрыва, который произошел, по разным оценкам, от 13 до 17 млрд лет назад. С этого момента начало существовать и отсчитываться время. В результате взрыва образовались частицы, из них — вещество, а из него уже формировались звезды и планеты.
В нынешнем состоянии Вселенная по форме похожа на футбольный мяч, состоящий из 12 пятиугольников, плотно подогнанных друг к другу. Внутри него находятся все известные нам объекты, включая нас самих. Диаметр «мяча» составляет, по разным оценкам, от 60 до 80 млрд световых лет. (Световой год — это расстояние, которое свет проходит за год. Это примерно 10 000 млрд километров.) Считается, что «мяч» еще какое-то время будет расширяться, а потом начнется обратный процесс, так что общий цикл от начала до конца займет около 40 млрд световых лет.
Некоторые модели, с помощью которых описываются процессы возникновения и эволюции Вселенной, предполагают, что вселенные могут возникать при высокоэнергетическом взаимодействии элементарных частиц. В этих моделях макромир и микромир оказываются взаимосвязанными. Из этого следует, что вселенных может быть много.
Конечно, и из-за гигантских отрезков времени, и из-за дистанций это никак не затрагивает нашу жизнь. Но это формирует наши представления об окружающем мире. И восхищает то, что люди на уютной планете Земля за свою короткую по космическим масштабам жизнь и историю своим разумом, страстью и упорством проникают в такие удивительные тайны мироздания. Этим можно гордиться.
Сколько во Вселенной галактик и планетных систем?
Существует как минимум 100 миллиардов галактик, о которых нам известно. Однако это число продолжает возрастать по мере того, как появляются новые, более мощные приборы.
В каждой из этих галактик насчитывается от нескольких сотен тысяч до десятков триллионов звезд. Вокруг всех этих небесных светил могут вращаться разнообразные небесные тела, в том числе и планеты. Планетные системы выглядят по-разному, очень часто бывает, что вокруг звезды обращается только одна планета. Однако и систем, похожих на Солнечную, также великое множество.
Естествознание.ру
Вселенная
Появление эффективных инструментов измерения и исследования космоса позволило постепенно приблизиться к ответам на самые глобальные вопросы. Как устроен весь мир? Когда появилась Вселенная? По каким законам она существует и развивается? Изучая законы Вселенной, чужие галактики, звезды и планетные системы, мы изучаем себя. Мы начинаем понимать, как родилась Солнечная система и каково ее будущее, как устроена наша планета и какова ее ближайшая судьба.
Каждая светящаяся точка галактики — звезда. Многие звезды имеют свою систему планет. Все объекты Вселенной взаимодействуют по законам Ньютона и Эйнштейна: спутники вращаются вокруг своих планет, планеты — вокруг звезд, а звезды галактик — вокруг галактических центров.
Кратко о Вселенной
Структура и объекты Вселенной
Если бы существовала возможность улететь на сверхмощном космическом корабле на достаточное расстояние от нашей Вселенной, что же мы увидели бы в иллюминаторах, оглядываясь назад? Масштабные сгустки космического газа, яркие точки на черном фоне, а также скопления этих точек, где-то редкие, где-то частые, сливающиеся в единое свечение. Разберемся, как ученые представляют себе нашу Вселенную.
Космический наблюдатель и его выводы
В 2009 г. на орбиту Земли был выведен астрономический спутник-обсерватория «Планк» с грандиозной миссией — изучить ни много ни мало строение Вселенной. В 2013 г. ученые озвучили выводы, сделанные на основе наблюдений «Планка». Эти данные очень необычны. В общей структуре массы и энергии Вселенной все звезды и планеты составляют лишь ничтожные 0,4%, еще 3,6% приходится на галактический газ и пыль. Почти полностью, на 95%, Вселенная состоит из того, что называют темной энергией и темной материей.
Такова структура всей Вселенной, как ее видят ученые-физики и астрономы из НАСА. Каждая точка — это отдельная галактика. Цветом показана яркость галактик — от голубого и синего (самые яркие) до алого и бордового (самые тусклые).
Темная энергия
Основой Вселенной является темная энергия, на нее приходится примерно 68,2% массы и энергии всего сущего. Темная энергия никак не связана с темной материей, просто ученые не очень удачно подобрали названия для этих двух субстанций. Темная энергия — это энергия, заполняющая все пространство Вселенной. Она возникла во время Большого взрыва.
Темная материя
Почему космос черного цвета? Ученые говорят, что это благодаря темной (или же черной) материи. Ею заполнено примерно 26,8% Вселенной. А черная она потому, что не испускает ни светового, ни электромагнитного излучения. Она не видна ни в одном из известных нам диапазонов. На фоне темной материи светятся космические туманности.
Созидатель и разрушитель
В чем отличие темной энергии от темной материи? Темная материя обволакивает галактики, скрепляя их своей массой. Темная энергия же постоянно и неуклонно провоцирует расширение Вселенной, то есть ее разрушение. Предполагается, что через многие триллионы лет темная энергия разорвет не только всю темную материю, но и галактики, звезды и даже планеты.
Изучение Вселенной Альбертом Эйнштейном
Величайший физик-теоретик современной науки Альберт Эйнштейн (1879-1955) известен как автор общей теории относительности, которая описывает законы существования Вселенной. Альберт Эйнштейн доказал, что гравитация возникает при деформации пространства и времени массой тела. Если представить себе пространство и время в виде плоской поверхности, то массивные тела типа Земли или Солнца образуют в них «лунки».
Изучение Вселенной Исааком Ньютоном
Исаак Ньютон (1642—1727) — великий английский физик, математик, механик и астроном. Автор закона всемирного тяготения, в котором математическими формулами описал принцип взаимодействия тел. Согласно общеизвестной легенде, закон тяготения Ньютон открыл, наблюдая падение яблока.
Галактики
Одна из точек Вселенной — галактика. Изображенная ниже галактика принадлежит к спиралевидному типу, имеются также эллиптические, неправильные и линзовидные галактики. Такова структура всей Вселенной. Каждая точка — это отдельная галактика. Цветом показана яркость галактик: от голубого и синего (самые яркие) до алого и бордового (самые тусклые).
Галактики объединяются в группы галактик, такие группы образуют скопления и сверхскопления. Последние выстраиваются в нити и цепочки.
Развитие Вселенной
Скорости и расстояния во Вселенной
Земная система измерения космических расстояний для масштабов Вселенной подходит плохо. Чтобы описать расстояния в космосе в километрах, придется оперировать числами со многими нулями: миллионами, миллиардами, триллионами (соответственно 1 000 000, 1 000 000 000 и 1 000 000 000 000). Это очень неудобно. Поэтому ученые разработали систему астрономических величин. Познакомимся с ними.
Сколько километров проходит свет за год?
Световой год (св. г.) — расстояние, проходимое светом за один земной год. Скорость света составляет немыслимую цифру 299 792 458 м/с, или 1 079 252 849 км/ч. За год свет проходит гигантское расстояние — 9 460 730 472 580 км (примерно 63 200 а. е.). Можно подсчитать, что максимальный радиус области гравитационного влияния Солнца (1) составляет примерно 2 св. г., или 125 000 а. е.
Максимальная единица измерения длины
Несколько примеров космических расстояний
Ближайшая к нам галактика — Андромеда — находится на расстоянии 2,5 млн св. лет, или около 770 000 пк (5). Диаметр диска нашей галактики составляет 100 000 св. лет, или около 30 000 пк (6). Диаметр диска галактики Андромеда составляет 260 000 св. лет, или примерно 80 000 пк (7).
Астрономическая единица (а. е.) — это базовая единица измерения расстояний в астрономии, приблизительно равная средней дистанции от Земли до Солнца. 1 а. е. равна в точности 149 597 870 700 м, но чаще всего ее величину округляют до 149,6 млн км (8).
Быстрее пули
Живя своей обычной жизнью, мы даже не представляем, с какими поистине космическими скоростями мы передвигаемся через пространство Вселенной. Планета Земля вращается вокруг Солнца со скоростью 29,78 км/с. Много это или мало? Один километр в секунду — это 3600 км/ч, то есть скорость Земли составляет 107 208 км/ч. Для сравнения: начальная скорость пули автомата Калашникова составляет 715 м/с, что равно 2574 км/ч. То есть Земля и все, что на ней расположено, включая читателя этих строк, несется вокруг звезды примерно в 40 раз быстрее пули!
Куда мы летим?
Солнечная система находится в движении относительно центра нашей галактики. Скорость составляет около 40 а. е. в год, или 200 км/с. Наша галактика также не стоит на месте, а сближается с галактикой Андромеды со скоростью 100-150 км/с. Местная группа галактик, включая Млечный Путь, движется к скоплению Девы (ближайшая к нам группа галактик) со скоростью 400 км/с.
Что такое Вселенная: кратко о самом важном?
Узнайте, что такое Вселенная, из чего состоит Вселенная и погрузитесь в историю человеческого ее восприятия и изучения.
Кратко – что такое Вселенная?
Вселенная – это все. Она включает в себя все пространство, а также всю материю и энергию, содержащиеся в космосе. Вселенная даже включает само время и, конечно, включает в себя и нас с вами.
Земля и Луна является частью Вселенной, как и другие планеты и их десятки лун.
Вместе с астероидами и кометами планеты вращаются вокруг Солнца. Солнце является одной из сотен миллиардов звезд в галактике Млечный Путь, и большинство из этих звезд имеют собственные планеты, известные как экзопланеты.
Что такое Вселенная?
Млечный Путь – лишь одна из миллиардов галактик в наблюдаемой Вселенной – считается, что все они, включая нашу собственную, имеют сверхмассивные черные дыры в своих центрах.
Все звезды во всех галактиках и все другие вещи, которые астрономы даже не могут наблюдать, является частью Вселенной.
Поэтому в ответ на вопрос – что такое Вселенная? – мы смело можем ответить, что – это просто все.
Днем или ночью, независимо от того, находитесь ли вы в помещении или на открытом воздухе, спите, обедаете или дремлете в классе, космическое пространство находится всего на несколько десятков миль над головой. Оно и под вами. Около 8800 миль (12800 километров) ниже ваших ног – на противоположной стороне Земли – таится неумолимый вакуум космического пространства.
На самом деле вы сейчас технически в космосе. Люди говорят “в космосе” так, будто он где-то там, а мы здесь, и Земля отделена от остальной Вселенной.
Но Земля – это планета, и она находится в космосе и является частью Вселенной, как и другие планеты.
Земля – крошечный, хрупкий островок в космосе. Для людей и других существ, живущих на нашей планете, практически весь космос кажется враждебной и беспощадным средой.
Сколько лет Земле?
Наша планета, Земля, является оазисом не только в пространстве, но и во времени.
Почти две трети времени от начала существования Вселенной Земли даже не существовало.
Через несколько миллиардов лет Солнце будет расширяться, поглощая Меркурий и Венеру, и начнет заполнять земное небо. Оно может даже расшириться настолько, что проглотит саму Землю.
Хотя отдаленное будущее трудно точно предсказать, отдаленное прошлое – нам более извесно.
Изучая радиоактивный распад изотопов на Земле и в астероидах, ученые узнали, что наша планета и Солнечная система сформировались примерно 4,6 миллиарда лет назад.
Какой возраст Вселенной?
Они также измеряли расширения, наблюдая доплеровский сдвиг света от галактик, почти все из которых удаляются от нас и друг от друга. Чем дальше галактики, тем быстрее они удаляются.
Можно было ожидать, что гравитация замедлит движение галактик друг от друга, но вместо этого они ускоряются, и ученые не знают, почему. В далеком будущем галактики будут настолько далеко, что их свет не будет видно с Земли.
Иными словами, материя, энергия и все во Вселенной (включая сам космос) вчера были более компактными, чем сегодня. То же можно сказать о любом моменте прошлого – в прошлом году, миллион лет назад, миллиард лет назад. Но прошлое не длилось вечно.
Измеряя скорость галактик и их расстояние от нас, ученые обнаружили, что когда-то давно вся Вселенная (а не только материя) был одной точкой.
Вселенной не существовало. Космоса не существовало. Время является частью Вселенной и поэтому его не существовало.
Время тоже начался с большого взрыва. Само пространство из одной точки расширился до огромного космоса, когда Вселенная со временем начал расширяться.
Ис чего создана Вселенная?
Во Вселенной содержится вся энергия и материя, которая только существует. Большая часть наблюдаемого вещества во Вселенной приобретает форму отдельных атомов водорода, который является самым простым атомным элементом из протона и электрона (если атом также содержит нейтрон, его называют дейтерием).
Два или более атомов, делят электроны – это молекула. Многие триллионы атомов вместе – это частицы пыли.
Смешайте несколько тонн углерода, диоксида кремния, кислорода, льда и некоторых металлов вместе, и вы получите астероид. Или соберите вместе 333 000 земных масс водорода и гелия, и вы получите солнцеобразную звезду.
Для практичности люди классифицируют скопления вещества на основе их свойств. Галактики, звездные скопления, планеты, карликовые планеты, спутники, кометы, метеориты, еноты – это все коллекции вещества, имеющие характеристики, отличаются друг от друга, но которые подчиняются тем же естественным законам.
Ученые начали подсчитывать эти скопления вещества, и полученные цифры достаточно невероятные. Наша галактика, Млечный Путь, содержит не менее 100 000 000 000 звезд, а наблюдается во Вселенной – не менее 100 000 000 000 галактик. Если бы галактики имели одинаковый размер, это дало бы нам 10 000 миллиардов миллиардов (или 10 сектилийонив) звезд в наблюдаемой Вселенной.
Но, кажется, Вселенная также содержит множество вещества и энергии, которые мы не можем увидеть или непосредственно наблюдать.
Все звезды, планеты, кометы, морские выдры, черные дыры вместе составляют менее 5 процентов веществ во Вселенной.
Около 27 процентов остального – это темное вещество, а 68 процентов – темная энергия, и ни первое, ни второе даже не понятно людям.
Мы понимаем, что Вселенная не существовала бы без темной материи и темной энергии, и они обозначены как “темные”, поскольку ученые не могут непосредственно наблюдать за ними. По крайней мере пока.
Как со временем изменился наш взгляд на то, что такое Вселенная?
Понимание человеком того, что такое Вселенная, как она работает и насколько она велика, менялось на протяжении веков.
В течение бесчисленных жизненных периодов у людей было мало, либо вообще не было, возможностей понять Вселенную.
Наши далекие предки полагались на миф, чтобы объяснить происхождение всего. Поскольку наши предки сами их придумали, мифы отражают человеческие заботы, надежды, стремления или страхи, а не природу реальности.
Однако несколько веков назад люди начали применять математику, письмо и новые принципы расследования для поиска знаний.
Эти принципы со временем совершенствовались, как и научные инструменты и со временем появились намеки о природе Вселенной.
Всего несколько сотен лет назад, когда люди начали систематически исследовать природу вещей, слова “ученый” даже не существовало (зато исследователей определенное время называли “натурфилософами»).
С тех пор наши знания о Вселенной неоднократно росли. Лишь около века назад астрономы впервые начали наблюдать галактики за пределами нашей, и прошло всего полвека с тех пор, как люди впервые начали отправлять космические корабли в другие миры.
В течение одной человеческой жизни:
С помощью телескопа «Горизонт событий» ученые получили изображение черной дыры в центре галактики M87.
Благодаря постоянно развиваются технологиям и знаниям, а также большому воображению, люди продолжают открывать тайны космоса.
Люди даже еще не исследовали все миры нашей собственной Солнечной системы. Словом, большая часть Вселенной, которую можно познать, остается неизвестной
Вселенной почти 14 000 000 000 лет, нашей Солнечной системе 4,6 миллиарда лет, жизнь на Земле существует примерно 3,8 миллиарда лет, а люди существуют лишь несколько сотен тысяч лет.
Иными словами, Вселенная существовала примерно в 56 000 раз дольше, чем существует наш вид.
По этому показателю почти все, что когда-либо происходило, делалось еще до существования людей.
Поэтому, конечно, у нас есть масса вопросов – в космическом смысле мы только попали сюда.
Первые несколько десятилетий исследования собственной Солнечной системы – это только начало начал.
Что такое Вселенная и из чего она состоит?
Вселенная… Слово-то какое страшное. Масштабы того, что обозначается эти словом, не поддаются никакому осмыслению. Для нас проехать 1000 км — это уже расстояние, а что они значат в сравнении с гигантской цифрой, которая обозначает минимально возможный, с точки зрения учёных, диаметр нашей Вселенной.
Эта цифра не просто колоссальна — она ирреальна. 93 миллиарда световых лет! В километрах это выражается следующим числом 879 847 933 950 014 400 000 000.
Что такое Вселенная?
Что же такое Вселенная? Как объять разумом сие необъятное, ведь это же, как писал Козьма Прутков, никому не дано. Давайте обопрёмся на всем нам знакомые, простые вещи, способные путём аналогий привести нас к искомому постижению.
Из чего состоит наша Вселенная?
Чтобы разобраться в этом вопросе, пойдите прямо сейчас на кухню и возьмите поролоновую губку, которую вы используете для мытья посуды. Взяли? Так вот, вы держите в руках модель Вселенной. Если вы через лупу рассмотрите структуру губки поближе, то увидите, что она представляет собой множество открытых пор, ограниченных даже не стенками, а скорее перемычками.
Нечто подобное представляет собой и Вселенная, но только в качестве материала для перемычек используется не поролон, а… скопления галактик… Не планет, не звёздных систем, а галактик! Каждая из этих галактик состоит из сотен миллиардов звёзд, вращающихся вокруг центрального ядра, и каждая может иметь размер до сотен тысяч световых лет. Расстояние между галактиками обычно составляет около миллиона световых лет.
Расширение Вселенной
Вселенная не просто большая, она ещё вдобавок постоянно расширяется. Этот установленный с помощью наблюдения красного смещения факт, лёг в основу теории Большого взрыва.
Согласно данным НАСА возраст Вселенной с момента Большого взрыва, положившего ей начало, составляет приблизительно 13,7 миллиардов лет.
Что означает слово «Вселенная»?
Слово «Вселенная» имеет старославянские корни и, фактически, является калькой с греческого слово ойкумента (οἰκουμένη), происходящего от глагола οἰκέω «населяю, обитаю». Изначально этим словом обозначалась вся обитаемая часть мира. В церковном языке и по сей день сохраняется подобное значение: например, Константинопольский Патриарх в своём титуле имеет слово «Вселенский».
Термин происходит от слова «вселение» и только лишь созвучен слову «всё».
Что находится в центре Вселенной?
Если же нет внятного определения центра Вселенной, то говорить о том, что находится в этом самом центре, мы считаем пустым занятием.
Что находится за пределами Вселенной?
О, это вопрос очень интересный, но такой же неопределённый, как и предыдущий. Вообще неизвестно, есть ли у Вселенной пределы. Возможно, их нет. Возможно, они есть. Возможно, кроме нашей Вселенной есть и другие с иными свойствами материи, с отличными от наших законами природы и мировыми константами. Никто не может доказательно дать ответ на подобный вопрос.
Проблема заключается в том, что мы имеем возможность наблюдать Вселенную лишь на расстоянии в 13,3 миллиарда световых лет. Почему? Очень просто: мы же помним, что возраст Вселенной составляет 13,7 миллиардов лет. Учитывая, что наше наблюдение происходит с задержкой, равной времени, потраченному светом на прохождение соответствующего расстояния, мы не можем наблюдать Вселенную ранее того момента как она, собственно, появилась на свет. На этом расстоянии мы видим Вселенную ясельного возраста…
Что ещё мы знаем о Вселенной?
Очень много и ничего! Мы знаем о реликтовом свечении, о космических струнах, о квазарах, чёрных дырах и о многом и многом другом. Некоторая часть этих знаний может быть обоснована и доказана; кое-что является лишь теоретическими выкладками, которые не могут быть подтверждены доказательно, а что-то — лишь плод богатой фантазии псевдоучёных.
Но одно мы знаем наверняка: никогда не настанет момент, в который мы сможем, облегчённо вытерев пот со лба, сказать: «Фу-у-х! Вопрос, наконец-то полностью изучен. Здесь больше ловить нечего!»