Денис Игоревич Юшин- специалист ракетно-космической отрасли, автор крупного канала «Science&Future» на «Яндекс.Дзене». На вопрос «Что такое космос?» обычно отвечают, что это «пустота» и «ничто». Но знаете ли вы, что космонавтика влияет на изучение генетики, создание новейших технологий в медицине, инженерные решения, применяемые в обычной жизни, развитие робототехники? Стремление вырваться за пределы планеты было свойственно людям еще в древности, а в наше время оно только усилилось.
В книге «Космос для не космонавтов» подробно, увлекательно и доступно рассказывается, о том, что такое вселенная, почему людям так интересно её изучать, как внеземные работы способствуют развитию жизни на самой Земле и отчего в космосе развивается клаустрофобия. Космос - загадка, которую можно разгадывать бесконечно.
Изучение космоса всегда требовало совершенствования астрономической техники. Необходимы были все новые мощные телескопы. После Второй мировой войны выдающийся астроном Эдвин Пауэлл Хаббл возглавил работу по строительству телескопа диаметром 5 м. Первые снимки звезд на нем были получены в 1949 году. Изучая спектральные наблюдения лучевых скоростей далеких туманностей, Хаббл сформулировал по красному смещению линий в спектрах закон о скорости убегания галактик, который математически доказывал расширение Вселенной. Позже Закон Хаббла лег в основу теории Большого Взрыва. Преемник телескопа Хаббла – NGST - телескоп имени Джеймса Уэббла. Он может собирать в 10 раз больше света, чем телескоп Хаббла, и оборудован сверхчувствительной инфракрасной приемной техникой.
Денис Юшин отмечает, что размещение телескопа в космосе имеет ряд преимуществ. Главная из них - возможность регистрировать электромагнитное излучение в диапазонах, в которых земная атмосфера непрозрачна. В первую очередь - в инфракрасном. Благодаря отсутствию влияния атмосферы разрешающая способность космического телескопа в 7-10 раз больше, чем у аналогичного телескопа, расположенного на Земле.
Очень часто космос связывают с пустотой. Но существует ли вообще абсолютная пустота?
«Двинемся в область между скоплениями галактик. Казалось бы, вот она - пугающая беспросветная пустота. Но даже здесь на каждый кубический метр пространства найдётся хотя бы один атом. Правда, этот атом за миллиарды лет может ни разу не столкнуться ни с одним другим. Что ж, пусть это и будет той самой пустотой. Во всяком случае, здесь мы можем представить, что этого одинокого атома просто нет. Но знаете, что самое интересное? Даже если вы возьмёте часть пространства, в котором точно нет ни одного атома, оно не будет пустым. Понятие пустоты в физике вообще, как выясняется, довольно условно. Как только дело доходит до «абсолютного ничто», в свои права вступает квантовая механика. Физики называют это явление минимальным состоянием энергии».
Откуда в абсолютной пустоте могут появляться частицы? Существует теория, которая может значительно упростить восприятие Вселенной. Речь идёт о квантовой теории поля, которая исключает классические представления о реальности. Она гласит, что пространство состоит из квантовых полей, а отдельных частиц (как реальных, так и виртуальных) не существует. То, что нам кажется частицами, представляет собой просто возмущения этих полей.
Еще один популярный вопрос - как родилась Вселенная? Теория Большого взрыва описывает рождение и последующее охлаждение Вселенной при расширении из первоначально крайне плотного и горячего состояния. Космологи уже десятки лет дискутируют о том, что же произошло в те доли секунды, которые «запустили» рождение нашей Вселенной.
После рождения Вселенной следующие примерно 380 000 лет всё пространство заполняло облако плазмы. Дальнейшее охлаждение этого облака позволило электронам и протонам объединиться, создав нейтральные атомы водорода, что привело к его рассеиванию. Свет, испускаемый во время этого процесса, растянувшись в микроволны, является теперь самым ранним наблюдаемым явлением во Вселенной и называется реликтовым излучением (космическое микроволновое фоновое излучение).
Звезды – самые первые объекты во Вселенной. Современные компьютерные модели эволюции нашего мира говорят нам, что звезды образуются раньше галактик, поэтому самый первый свет, который возник во Вселенной, - это звездный свет.
Одни из самых интересных космических объектов – это нейтронные звезды. Для описания нейтронных звезд нужны три фундаментальные теории:
- Специальная теория относительности;
- Общая теория относительности;
- Квантовая механика.
Интересно, что существование нейтронных звезд было предсказано еще в 30-е годы XX века. Лев Ландау написал статью, в которой высказал предположение о существовании сверхплотных звездных конфигураций с плотностью порядка ядерной. Настоящее откровение случилось в 1934 году, когда Вальтер Бааде и Фриц Цвикки опубликовали заметку, в которой сумели правильно предвидеть, что нейтронные звезды рождаются в результате вспышек сверхновых, и их можно обнаружить в остатках этих взрывов.
«Звёзды удивительно живучи и стабильны. Величина силы электромагнитного взаимодействия может изменяться в 100 раз в оба направления, прежде чем существование звезды будет поставлено под угрозу. Гравитация вообще может изменяться в пределах нескольких порядков по сравнению с силами электромагнитного взаимодействия».
На протяжении всей истории человечества люди пытаются постичь Космос. Космологические исследования – основа познания прошлого, настоящего и будущего Вселенной. Астрономические объекты дают нам уникальный шанс исследовать вещество в экстремальных условиях, которые на Земле недоступны. Это особенно важно при построении новых научных теорий – уметь заранее предвидеть параметры и последствия научных испытаний на Земле.
«Космос для не космонавтов» содержит много увлекательной информации, которая раскрыта простыми словами. Небольшие, но ёмкие тексты помогут понять основы теории расширения Вселенной, гравитационных волн, эффект черных дыр и множество других удивительных явлений загадочного космоса.
Приятного чтения!
Резник Марина Васильевна, главный библиотекарь отдела городского абонемента