Как устроена Вселенная

Хейбл Брайан

Новые миры, планеты и звезды, невидимые пространства и черные дыры. Все это – наша Вселенная. Простейшие и одноклеточные, кварки, адроны и нейтрино – это тоже все наша Вселенная. Миллиарды галактик и солнечных систем. Не может быть, что бы мы были одни во Вселенной. Хотите узнать еще больше? Тогда эта книга – для вас!

Глава 1. Что мы знаем о нашей Вселенной?

1.1. Общие сведения о Солнечной системе и о месте планеты Земля в ней

Наша Вселенная – такая необъятная, неизведанная и прекрасная. Что мы знаем о ней? Да в сущности, практически ничего. Все наши исследования и убеждения – всего лишь предположения, возможно, мы видим лишь оболочку, доступную нашему глазу, а на самом деле, всё совершенно иначе?

В школе нас учат тому, что Земля вращается вокруг Солнца, как и остальные восемь планет, однако даже наша Солнечная система устроена намного сложнее. Поэтому, пожалуй, стоит начать с самого начала – с места нашей родной планеты в необъятной Вселенной.

Земля вращается не только вокруг Солнца, из-за чего сменяются времена года, но и вокруг своей оси, сменяя день ночью. Но даже в этой прописной истине не всё так просто: Земля вращается вокруг Солнца не ровно 365 дней, а 365 суток, 25 минут и 9 секунд. И этот остаток – 25 минут и 9 секунд – стал причиной введения високосного года, поскольку за четыре года этотостаток образует целые сутки – так появилось 29 февраля.

Интересный факт: многие народы когда-то использовали лунный календарь, так в месяце было 28 дней, а самих месяцев было ровно 13. Ориентироваться по луне было весьма удобно: возрастающая луна – начало месяца, полнолуние – середина месяца, а убывание – конец месяца. Но позже от этого отказались, поскольку число 13 укоренилось в фольклоре как несчастливое, а затем христианство и вовсе наложило черную печать на него, поскольку это число обозначало количество чертей в каждом кругу ада, отсюда и пошло выражение «чертова дюжина».

Так же лунный календарь, несмотря на свое якобы очевидное удобство, (ведь месяц длился ровно 4 недели) имел свой недостаток: год был равен только 364 дням, так накапливалось еще больше лишнего времени. В итоге получается, что за 34 года лунного календаря накапливается один лишний год. Сначала календарь продлили до 29 (короткий месяц) и 30 дней (длинный месяц), но позже и вовсе отказались от этой идеи.

1.2. Галактика Млечный Путь

Наша Солнечная система – лишь крошечная часть мозаики в структуре Вселенной, она является частью огромной галактики Млечный путь, о которой у нас есть лишь скудные сведения. Давайте рассмотрим подробнее то, что мы знаем.

Млечный путь – спиралевидная галактика, диаметр которой составляет целых 100 000 световых лет! Или же 1 квинтиллион километров. Все звёзды, которые мы видим ночью на небе, – часть этой галактики. Трудно представить, но возраст Млечного пути – примерно 14 с половиной миллиардов лет. Вместе с соседскими галактиками, такими как Андромеда, Треугольник и более чем 40 небольшими галактиками-спутниками образуют местную группу галактик. А всего, по подсчетам ученых, во Вселенной около ста тысяч миллионов галактик, и в каждой по триста тысяч миллионов звезд. Вообразить себе такое число не просто сложно, а, пожалуй, что и невозможно. Ну как, почувствовали себя каплей в море?

Сами названия «Млечный путь» и «Галактика» пришли из древнегреческой легенды о появлении Млечного пути на небосводе. Миф гласил, что Зевс дал спящей Гере младенца Геракла, чтобы она напоила его божественным молоком. Так Геракл мог стать полубогом, но Гера проснулась, увидела чужого младенца и оттолкнула его, а ее молоко полилось по небосводу. Так появилось название Хихлос галаксиас, которое переводится как «молочный круг». На самом деле действительно странно, что слово галактика – производное от слова «молоко».

Раньше считалось, что все объекты Вселенной находятся в нашей галактике, и еще в 1920-ом году были организованы международные дебаты насчет того, существует ли что-то внегалактическое? Но спустя несколько лет теория о том, что некоторые видимые туманности могут быть другими галактиками, подтвердилась. Произошло это благодаря известнейшему ученому Эдвину Хабблу, который установил, что некоторые подобные туманности находятся слишком далеко и не могут быть частью Млечного Пути.

Галактика наша имеет форму диска с перемычкой (это значит, что центр галактики пустой) делится на несколько основных частей. Ядро находится в средней части галактики, в созвездии Стрельца. Также есть предположения, что центр Млечного пути – сверхмассивная черная дыра, которая имеет настолько огромную силу магнетизма, что удерживает возле себя тысячи звезд. Рукава галактики – спиралевидные скопления звезд, основные среди них рукав Ориона, рукав Лебедя, рукав Центавра, рукав Стрельца и рукав Персея. Также спираль Млечного пути окружена так называемым гало – это сфера, окутывающая галактику, превращающая ее в шарик со спиралью внутри. Гало образовалось из старых звезд и космической пыли.

Глава 2. История удивительных открытий

2.1. Древняя астрономия: Междуречье, Египет, Греция, Майя

Еще до начала Великих открытий в Европе мир многое знал о нашей Вселенной. Наблюдения за небом проводились с древнейших времен, как только вид Люди разумные подняли голову вверх и заинтересовались прекрасными созвездиями.

Вопреки расхожим мнениям о том, что первые цивилизации были ограничены своей религией и примитивным устройством государства, и в Шумере, и в Египте, и в Греции с давнейших времен люди знали, что Земля круглая и имеет особый механизм и функции в строении Вселенной. Плоская Земля на китах, черепахах и слонах – всего лишь мифология, никто не относился к этим легендам всерьез уже в 4 тысячелетии до нашей эры.

Взять, например, Египет. Древнее государство, чья история и развитие до сих пор является благодатной почвой для ученых-историков, богатой на загадки и тайны, будоражащие умы человечества. Уже примерно за три-четыре тысячи лет до Новой Эры в этом дивном государстве была изобретена письменность, гончарное дело, оружейное мастерство. И самое главное, самое заветное, с чем ассоциируется это прекрасное, наполненное особым очарованием царство – пирамиды.

Уже тогда у египтян появились календари: лунный и схематический, а год делился на три сезона – «ахет» – пресыщение (наводнение), «перет» – рождение (появление суши) и «шему» – иссушение (отсутствие воды). Соответственно, жизнь египтян, зависящая от цикла, диктующего свои правила, и положила начало астрономии.

Гражданский календарь, так называемый «схематический», аналогичен современному. Он вмещал в себя 365 дней. Год делился на 12 месяцев по 29–30 дней – от «рождения» до «рождения».

2.2. Освоение космоса и великие открытия 20-го века

Человечество, всегда интересующееся Вселенной как доселе неизведанной материей, всегда стремилось попасть в космос, посмотреть на Землю с неба.

Термин «космонавтика» был введен для обозначения вопроса, посвященного изучению космоса и путешествий с целью познания. Долгое время для советского народа слово «космонавтика» было непривычным, чужеродным. Оно появилось в русском словаре около 1958-го года, а начало упоминаться в литературе в 1950-ом году.

До этого был выдвинут проект по созданию летательного аппарата способного совершать космические полеты, однако он был отвергнут. Позже Константин Циолковский предложил использовать ракеты для полетов в космос, а после разработал аппарат для межпланетного «общения». Далее последовали разработки, позволившие сделать Вселенную «чуть ближе» нам.

Тем не менее, разработки 50-х годов прошлого века показали, что аппараты и ракеты, созданные прежде, для космических путешествий не годятся. Но все равно в СССР разворачивались масштабные работы по развитию ракетостроения и освещению важнейших вопросов космонавтики, таких как создание спутников, и все для того, чтобы осуществить запуск их в космос с последующим возвращением на Землю и получить информацию. Впервые был поднят вопрос и написана научно-исследовательская работа о «создании искусственного спутника Земли».

Американская программа, в свою очередь, столкнувшись с «обгоном» СССР в открытии первого спутника, создала инициативы, направленные на кропотливое изучение отрасли. Соперничество между Америкой и СССР обернулось для США провальной попыткой запуска своего первого спутника и более удачной попыткой внедрения «Эксплорер-1».