Непознанное и непонятное — о вселенной

Познания Вселенной не дают мне покоя, иногда, когда я пытаюсь уснуть. В голове так и крутятся мысли о том, что там за краем вселенной, одни ли мы во вселенной и так далее. Пытаюсь Вселенную осознать, но чем больше ответов получаю, тем больше мне непонятно. Ладно мне непонятно, но и великие умы человечества ещё не все нашли ответы.

Предлагаю немного поразмышлять и разобраться в некоторых загадках Вселенной.

Фото телескопом Хаббл спиральной галактики NGC 3521
Фото телескопом Хаббл спиральной галактики NGC 3521

Специальная теория относительности

— Вы знаете Эйнштейна?

— Думаю, да.

Альберт Эйнштейн
Физик-теоретик

Мы все слышали хоть что-то об Эйнштейне. Спроси прохожего и он точно что-то скажет о нём. Самое известное его «открытие» — это формирование специальной теории относительности, которая гласит следующее:

1. Скорость света в вакууме постоянна независимо от движения источника света или наблюдателя.

2. Время и пространство не являются абсолютно фиксированными для всех наблюдателей — они могут изменяться в зависимости от скорости объекта.

3. Масса и энергия взаимосвязаны — Эйнштейн предложил уравнение E = mc², которое показывает, что масса и энергия — это две формы одной и той же величины.

Эта теория в 20 веке изменила взгляды на пространство и время всего научного сообщества!

Попробуем понять и осознать скорость света, время и пространство как-нибудь на примере эксперимента:

«Итак, летняя электричка остановилась на железнодорожной станции у прекрасного черноморского побережья в городе Сочи. Турист сидит и смотрит в окно так как ему ещё около часу ехать до Розы Хутор. Прошло пятнадцать минут. Электричка поехала, турист начал двигаться относительно станции, но относительно вагона для него ничего не изменилось. Электричка разогналась, набрала скорость 80 км/ч, а к этому туристу в гости из другого вагона решил прийти друг. Друг идёт со скоростью 5 км/ч. Для нашего туриста скорость его друга будет составлять 5 км/ч.

Поезд проносится мимо станции Известия, на станции скучает полицейский и видит, как внутри вагона электрички кто-то быстро идёт — для полицейского скорость идущего человека составит 85 км/ч.

— С какой же скоростью двигался тот, кто шёл по вагону на самом деле? — И 5 км/ч, и 85 км/ч будут в обоих случаях правильными ответами, ведь смотря относительно чего считать!

— Но при чём тут свет?

Согласно специальной теории относительности скорость света всегда одинакова, независимо от того, движется ли сам источник света или нет. Если представить, что наша гипотетическая электричка имеет скорость света, то свет от него будет идти с такой же скоростью, что и от, например, неподвижного фонаря на станции. Один фонарь стоит на платформе, другой — мчится вместе с вагоном, но оба луча будут двигаться всё с той же скоростью — 299 792 км/с, и придут оба одновременно к наблюдателю».

— Вы что-то поняли?

— Я всё равно что-то мало осознаю эту теорию, понимаю, что скорость света одинакова всегда и везде, тем самым она относительна в пространстве и времени. Но осознать и понять это вот всё на 100% я не могу.

Рекомендую посмотреть объяснение специальной теории относительности в советской документальной короткометражке «Что такое теория относительности» (1964 г.) про эту тему.

Фрагмент фильма «Что такое теория относительности» (1964 г.)

— Скольки равно скорость света и как её измерили?

Скорость света в вакууме равна:

  • 299 792 458 метров в секунду;
  • 299 792 километров в секунду;
  • 1 079 252 849 километров в час.
Непознанное и непонятное — о вселенной

Чтобы продолжить дальше, нам необходимо немного заглянуть в прошлое для подготовки прыжка в непознанное и загадочное.

Краткая история познаний небесных тел

Как только первобытный человек поднял голову в ясное ночное небо, то он увидел мерцающие белые огни и цветные туманы. Было это миллионы лет назад.

Шумеры в Месопотамии оставили одни из самых ранних записей астрономических наблюдений, которые датируются около 3000 года до нашей эры. Эти записи включали движение планет и солнечных затмений, шумеры разработали базовые циклы, чтобы предсказывать, когда произойдут определённые астрономические события. То бишь, Шумеры заметили закономерности в движении небесных тел.

Шумерская звездная карта "Планифера"
Шумерская звездная карта "Планифера"

А дальше исторически сложилось так, что звёзды стали играть важную роль для цивилизаций по всему миру. Они были частью религиозных обрядов, гаданий, мифологии, использовались для астронавигации и ориентации, для обозначения смены времён года и составления календарей.

Первое за небесным телом было наблюдение Меркурия, зафиксированное в таблицах «Муль апин» (сборник вавилонских астрологических таблиц). Это наблюдение, скорее всего, было выполнено ассирийскими астрономами примерно в XIV веке до нашей эры.

В течение тысячи лет люди наблюдали, фиксировали небесные тела. Арабские астрономы создали обширные звёздные картографические системы, например, «Книгу о звёздах» аль-Суфи, где были описаны 48 созвездий.

Страницы "Книга о звёздах" аль-Суфи
Страницы "Книга о звёздах" аль-Суфи

Первоначально Аристарх Самосский, а затем Николай Коперник предложили гелиоцентрическую систему строения Солнечной системы. Коперник описал её в своём труде «De Revolutionibus Orbium Coelestium» (1543). По этой системе Земля и другие планеты Солнечной системы обращались вокруг Солнца в следующем порядке: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн. Солнце, расположенное в центре, перестали считать планетой.

Николай Коперник и гелиоцентрическая система строения Солнечной системы
Николай Коперник и гелиоцентрическая система строения Солнечной системы

Галилео Галилей (1564 —1642 гг.) — стал первым, кто использовал телескоп для астрономических наблюдений. Его открытия, такие как фазы Венеры и спутники Юпитера, подтвердили гелиоцентрическую модель.

Первая карта Луны и первый телескоп Галилея
Первая карта Луны и первый телескоп Галилея

В конце XVI века итальянский философ Джордано Бруно (1548 — 1600) первым предположил, что звёзды — это далёкие солнца. Было бы интересно переместить этого философа в наши дни и подтвердить его философские мысли. Хм, удивился бы он, возрадовался или бы огорчился от этой информации?!

Иоганн Кеплер (1571 — 1630 гг.) — сформулировал три закона планетарного движения, которые описывали орбиты планет как эллипсы, а не круги.

Непознанное и непонятное — о вселенной

Первое подтверждение философский размышлений Джордано Бруно было получено в первой половине XIX века (1832-1838 гг.) независимо сразу несколькими астрономами. Российский астроном В.Я. Струве, немец Ф. Бессель и американец Т. Хендерсон измерили параллаксы различных звёзд (Веги — Струве, 61 Лебедя — Бессель, Альфы Центавра — Хендерсон) и определили расстояние до них [прим. автора: как они это сделали, ё-маё!?]. Принимая во внимание огромные расстояния до других звёзд, стало ясно, что они по яркости сравнимы с Солнцем и это стало первым экспериментальным подтверждением в истории человечества.

А теперь одно из самых интересных для меня открытий, кажущееся уже давно известным: в ноябре 1924 года американский астроном Эдвин Хаббл сделал открытие, которое изменило понимание космоса. Он доказал, что загадочные «спиральные туманности», наблюдаемые в телескопы, на самом деле являются огромными звёздными системами — галактиками, подобными нашему Млечному Пути, где находится наша солнечная система.

Вы только представьте себе: сидите вы такой по ночам и смотрите в бескрайний космос в поисках внеземной жизни или чего-то нового. И тут, вы с помощью наблюдений, расчётов, зарисовок, осознаёте, что в космосе ещё сотни, тысячи галактик на подобии нашей. Каждая галактика по внешнему виду уникальная. В каждой галактике есть звёзды, планеты и как бы солнечные планеты! Я бы от такого открытия сознание потерял и не спал бы по ночам. А потом другие учёные начали проверять его открытие и тоже увидели то же, что и мистер Хаббл. Думаю, в этот момент они просто не смогли осознать масштаб такого события так как космос для нас был в ограниченном мире, а тут он оказался бесконечен для охвата человеческим глазом.

Сверхглубокая съемка Hubble Extreme Deep Field - около 5500 галактик на фото 
Сверхглубокая съемка Hubble Extreme Deep Field - около 5500 галактик на фото 

Дальше уже пошли различные открытия и покорения космоса, которые ещё так далеки от ответов.

Где мы, откуда, куда мы летим?

Эти открытия я по верхам изучил и вот некоторые моменты, что меня будоражат.

Мы находимся в какой-то части всей вселенной и видим только часть видимой вселенной. Изобразил свою мозговую активность в виде рисунка х30.

Рисунок х30
Рисунок х30

И вот эти мысли не дают мне покоя — мы в центре, где-то на краю, мы в сфере (может и не сфера вселенная вовсе, а спиральная), а что за сферой, а что после пространства за сферой, кто или что это всё создал??? Ай, не могу осознать и всё тут. Благо не только я один. А ведь когда-нибудь это будет понятным человечеству. И что тогда?

Возвращаемся к нашей теории относительности со скоростью света, пространством и временем.

Доказано учёными, что солнечному свету требуется около 8 минут чтоб достичь Земли. Кстати, радиоволне, понадобиться примерно такое же время, что и свету, но быстрее света в вакууме ничего во вселенной нет. Если Солнце в один миг исчезнет или перестанет светить, то мы об этом узнаем через 8 минут — все мы будем в равных условиях по такому наблюдению. И наблюдаемые нами звёзды / планеты в миллиардах световых годах от нас, возможно, уже давно потухли или изменили своё положение так как мы получаем от них свет, который летел до нас миллиарды лет. В теории пространства и времени всё относительно же и в данный момент времени время одинаково, но информация о событиях во времени доходит с опозданием. Разочарование, конечно, наблюдать или искать то, чего может уже и не быть или там уже настолько всё кардинально по-другому, что словами не описать.

Снова немного справочной информации для понимания единиц измерений в космосе:

  • 1 астрономическая единица = 149 597 870 700 метра или 149 597 870 километров = расстоянию от Солнца до земли;
  • 1 световой год = 9 460 730 472 580,8 километров — такое расстояние проходит свет в вакууме за 1 Земной год;
  • 300 000 000 000 000 000 км (300 квдрлн км) — расстояние от Солнца до ближайшего «внешнего края» нашей галактики Млечный Путь;
  • Самая ближайшая к нам галактика — карликовая в Стрельце (SagDEG). Расстояние до неё около 70 000 световых лет.

Масштабы какие-то запредельные для осознания человеком. В интернете полно визуальных материалов о масштабах вселенных. Люди такие материалы смотреть по масштабам.

А теперь представьте, что человечество изобрело механизм для перемещения в пространстве и времени — портал телепортации с возможностью передачи материальных, живых объектов и сигналов. Человечество решило проверить относительность времени в пространстве с помощью отправки одновременного сигнала через портал и в космос между планетами. Я это изобразил на рисунке х31.

Рисунок х31
Рисунок х31

Иван сказал фразу «один». Звук голоса прошёл через портал телепорт Алёне и в радиопередатчик. Алёна за 1 секунду услышала фразу и сказала свою «два» голосом и одновременно в радиопередатчик. Иван услышал обратную связь. Эксперимент подтверждён. Но сигналы с двух планет в разных галактиках будут получены через 70 000 световых лет и это будет самый длительный человеческий эксперимент! Подобный эксперимент можно провести и с источником света, выведя на околоземную орбиту мега-фонарь для отправки команды SOS вспышками света. И этот сигнал светом будет так же идти 70 000 световых лет для астрономов.

Мда, чем дальше пытаешься осознать Вселенную, тем больше вопросов возникает. А когда умных людей послушаешь [прим. автора: удивительно бывает слушать подкасты, когда два учёных спорят о теориях, имея свои мощные аргументы, которые я, как слушатель, вообще не понимаю], то ещё больше непонятного становится.

Финальный факт для ночных раздумий

«Существует две возможности: либо мы одиноки во Вселенной, либо нет. Обе одинаково ужасы»

Артур Кларк (1917-2008 гг., английский писатель-фантаст и футуролог)

И все эти мыслительные процессы о непознанном мы осуществляем с помощью мозга, который такая же непознанные и такая близкая Вселенная.

Непознанное и непонятное — о вселенной

Ресурсы автора

ТГ "О бизнес-системах в беседах по душам" (https://t.me/BSTalks) - основной ресурс с еженедельными публикациями.

ВК "О бизнес-системах в беседах по душам" (https://vk.com/bstalks) - вспомогательный ресурс с ежедневными публикациями

Бусти "Bstalks" (https://boosty.to/bstalks) - контент без цензуры.

Образовывайтесь. Возможно, и вам когда-нибудь дадут свободу.

Начать дискуссию