Космос, пожалуй, является на данный момент одной из самой больших загадок для всего человечества. Люди не устают исследовать космос, обсуждать его, выдвигать самые разнообразные теории, строить самые разнообразные предположения, но все равно космос остается чем-то невероятным, загадочным, неопознанным до конца. Да и есть ли у него конец, до которого можно дойти, руководствуясь наукой? Скорее всего, нет. Вероятно, космос на протяжении всего существования человечества будет в той или иной степени оставаться загадкой, неразрешимой загадкой, словно огромный Сфинкс, на вопрос которого не получится ответить. Но все же его изучают, а потому нам известно немало о космосе, которые поражают, а порой и пугают. Давайте же немного более подробно познакомимся с некоторыми интересными фактами о космосе и Вселенной.

  1. Каждый год в нашей Галактике появляется на свет около сорока новых звезд. Сколько же их появляется во всей Вселенной – сложно даже представить себе ответ на этот вопрос.
  2. В космосе царит тишина, так как там нет среды для распространения звука. Так что тем, кто любит помолчать, космос наверняка пришелся бы по нраву.
  3. Впервые человек взглянул на космос через телескоп около четырех столетий назад. Это был, конечно же, Галилео Галилей.
  4. Удивительно, но в космосе все знакомые нам цветы будут пахнуть абсолютно по-другому. А все потому, что запах цветка зависит от множества самых разных факторов окружающей среды.
  5. Интересный факт о космосе и планетах – солнце больше земли приблизительно в сто десять раз. Оно больше даже, чем Юпитер, который, как известно, является гигантом нашей Солнечной системы. Но при этом, если сравнивать Солнце с другими звездами во Вселенной, то оно окажется невероятно крохотным. Например, звезда Большой пес больше Солнца в полторы тысячи раз.
  6. Первое земное существо в космосе – собака Лайка, которая была запущена в космическое пространство на «Спутнике-2» в 1957 году. Собака погибла на корабле из-за нехватки воздуха. А сам спутник сгорел в атмосфере Земли из-за нарушения своей орбиты.
  7. Первый человек в космосе – Юрий Гагарин. С небольшим опозданиям после Гагарина в космос полетел Алан Шепард – американский космонавт.
  8. Первая женщина в космосе – Валентина Терешкова.
  9. Большая часть атомов, из которых состоят человеческие тела, были образованы во время плавления звездной массы.
  10. На Земле, благодаря присутствию гравитации, пламя стремится по направлению вверх, а в космосе же оно распространяется во всех направлениях.
  11. Человек никогда не сможет достигнуть края Вселенной, так как в космосе присутствует искривление пространства, из-за которого человек, двигаясь постоянно в прямом направлении, в итоге вернется в исходную точку. Этот ученые до конца пока что объяснить не в состоянии.
  12. В среднем расстояние между звездами равно тридцати двум миллионам миллионов километрам.
  13. Интересный факт о черных дырах в космосе – они являются самыми яркими объектами во Вселенной. Вообще гравитация внутри черной дыры такой силы, что оттуда не может вырваться даже свет. Но при своем вращении, черная дыра поглощает не только разнообразные космические тела, но и газовые облака, которые начинают сиять, закручиваясь по спирали. Метеоры также начинают гореть, попадая в черную дыру.
  14. На Землю каждый день падает приблизительно десять тонн космической пыли.
  15. Во Вселенной существует более чем сто миллиардов галактик, так что есть огромная вероятность того, что все же в границах этой Вселенной люди не одиноки.

Самые интересные факты о космосе можно собирать и выписывать невероятно долго, так как наша Вселенная хранит в себе огромное множество тайн и загадок, к которым мы теперь, благодаря развитию науки, можем приблизиться хотя бы на несколько шагов.

Границы

Чёткой границы не существует, потому что атмосфера разрежается постепенно по мере удаления от земной поверхности, и до сих пор нет единого мнения, что считать фактором начала космоса. Если бы температура была постоянной, то давление бы изменялось по экспоненциальному закону от 100 кПа на уровне моря до нуля. Международная авиационная федерация в качестве рабочей границы между атмосферой и космосом установила высоту в 100 км (линия Кармана), потому что на этой высоте для создания подъёмной аэродинамической силы необходимо, чтобы летательный аппарат двигался с первой космической скоростью , из-за чего теряется смысл авиаполёта .

Солнечная система

В НАСА описывают случай, когда человек случайно оказался в пространстве, близком к вакууму (давление ниже 1 Па) из-за утечки воздуха из скафандра. Человек оставался в сознании приблизительно 14 секунд - примерно такое время требуется для того, чтобы обеднённая кислородом кровь попала из лёгких в мозг. Внутри скафандра не возник полный вакуум, и рекомпрессия испытательной камеры началась приблизительно через 15 секунд. Сознание вернулось к человеку, когда давление поднялось до эквивалентного высоте примерно 4,6 км. Позже попавший в вакуум человек рассказывал, что он чувствовал и слышал, как из него выходит воздух, и его последнее осознанное воспоминание состояло в том, что он чувствовал, как вода на его языке закипает.

Журнал «Aviation Week and Space Technology» 13 февраля 1995 г. опубликовал письмо, в котором рассказывалось об инциденте, произошедшем 16 августа 1960 года во время подъёма стратостата с открытой гондолой на высоту 19,5 миль для совершения рекордного прыжка с парашютом (Проект «Эксельсиор»). Правая рука пилота оказалась разгерметизирована, однако он решил продолжить подъём. Рука, как и можно было ожидать, испытывала крайне болезненные ощущения, и ею нельзя было пользоваться. Однако при возвращении пилота в более плотные слои атмосферы состояние руки вернулось в норму.

Границы на пути к космосу

  • Уровень моря - 101,3 кПа (1 атм .; 760 мм рт. ст;) атмосферного давления .
  • 4,7 км - МФА требует дополнительного снабжения кислородом для пилотов и пассажиров.
  • 5,0 км - 50% от атмосферного давления на уровне моря.
  • 5,3 км - половина всей массы атмосферы лежит ниже этой высоты.
  • 6 км - граница постоянного обитания человека.
  • 7 км - граница приспособляемости к длительному пребыванию.
  • 8,2 км - граница смерти.
  • 8,848 км - высочайшая точка Земли гора Эверест - предел доступности пешком.
  • 9 км - предел приспособляемости к кратковременному дыханию атмосферным воздухом.
  • 12 км - дыхание воздухом эквивалентно пребыванию в космосе (одинаковое время потери сознания ~10-20 с); предел кратковременного дыхания чистым кислородом; потолок дозвуковых пассажирских лайнеров.
  • 15 км - дыхание чистым кислородом эквивалентно пребыванию в космосе.
  • 16 км - при нахождении в высотном костюме в кабине нужно дополнительное давление. Над головой осталось 10 % атмосферы.
  • 10-18 км - граница между тропосферой и стратосферой на разных широтах (тропопауза).
  • 19 км - яркость тёмно-фиолетового неба в зените 5% от яркости чистого синего неба на уровне моря (74,3-75 против 1500 свечей на м² ), днём могут быть видны самые яркие звёзды и планеты.
  • 19,3 км - начало космоса для организма человека - закипание воды при температуре человеческого тела. Внутренние телесные жидкости на этой высоте ещё не кипят, поскольку тело генерирует достаточно внутреннего давления, чтобы предотвратить этот эффект, но могут начать кипеть слюна и слёзы с образованием пены, набухать глаза.
  • 20 км - верхняя граница биосферы : предел подъёма в атмосферу спор и бактерий воздушными потоками.
  • 20 км - интенсивность первичной космической радиации начинает преобладать над вторичной (рождённой в атмосфере).
  • 20 км - потолок тепловых аэростатов (монгольфьеров) (19 811 м) .
  • 25 км - днём можно ориентироваться по ярким звёздам.
  • 25-26 км - максимальная высота установившегося полёта существующих реактивных самолётов (практический потолок).
  • 15-30 км - озоновый слой на разных широтах.
  • 34,668 км - рекорд высоты для воздушного шара (стратостата), управляемого двумя стратонавтами.
  • 35 км - начало космоса для воды или тройная точка воды : на этой высоте вода кипит при 0 °C, а выше не может находиться в жидком виде.
  • 37,65 км - рекорд высоты существующих турбореактивных самолётов (динамический потолок).
  • 38,48 км (52 000 шагов) - верхняя граница атмосферы в 11 веке : первое научное определение высоты атмосферы по продолжительности сумерек (араб. учёный Альгазен , 965-1039 гг.) .
  • 39 км - рекорд высоты стратостата, управляемого человеком (Red Bull Stratos).
  • 45 км - теоретический предел для прямоточного воздушно-реактивного самолёта.
  • 48 км - атмосфера не ослабляет ультрафиолетовые лучи Солнца.
  • 50 км - граница между стратосферой и мезосферой (стратопауза).
  • 51,82 км - рекорд высоты для газового беспилотного аэростата .
  • 55 км - атмосфера не воздействует на космическую радиацию.
  • 70 км - верхняя граница атмосферы в 1714 г. по расчёту Эдмунда Холли (Галлея) на основе данных альпинистов, законе Бойля и наблюдений за метеорами .
  • 80 км - граница между мезосферой и термосферой (мезопауза).
  • 80,45 км (50 миль) - официальная высота границы космоса в США .
  • 100 км - официальная международная граница между атмосферой и космосом - линия Кармана , определяющая границу между аэронавтикой и космонавтикой . Аэродинамические поверхности (крылья) начиная с этой высоты не имеют смысла, так как скорость полёта для создания подъёмной силы становится выше первой космической скорости и атмосферный летательный аппарат становится космическим спутником .
  • 100 км - зарегистрированная граница атмосферы в 1902 г. : открытие отражающего радиоволны ионизированного слоя Кеннелли - Хевисайда 90-120 км.
  • 118 км - переход от атмосферного ветра к потокам заряжённых частиц.
  • 122 км (400 000 футов) - первые заметные проявления атмосферы во время возвращения на Землю с орбиты: набегающий воздух начинает разворачивать Спейс Шаттл носом по ходу движения.
  • 120-130 км - спутник на круговой орбите с такой высотой сможет сделать не более одного оборота.
  • 200 км - наиболее низкая возможная орбита с краткосрочной стабильностью (до нескольких дней).
  • 320 км - зарегистрированная граница атмосферы в 1927 г. : открытие отражающего радиоволны слоя Эплтона .
  • 350 км - наиболее низкая возможная орбита с долгосрочной стабильностью (до нескольких лет).
  • 690 км - граница между термосферой и экзосферой .
  • 1000-1100 км - максимальная высота полярных сияний , последнее видимое с поверхности Земли проявление атмосферы (но обычно хорошо заметные сияния происходят на высотах 90-400 км).
  • 2000 км - атмосфера не оказывает воздействия на спутники и они могут существовать на орбите многие тысячелетия.
  • 36 000 км - считавшийся в первой половине 20-го века теоретический предел существования атмосферы. Если бы вся атмосфера равномерно вращалась вместе с Землёй, то с этой высоты на экваторе центробежная сила вращения будет превосходить над притяжением и частички воздуха, вышедшие за эту границу, будут разлетаться в разные стороны.
  • 930 000 км - радиус гравитационной сферы Земли и максимальная высота существования её спутников. Выше 930 000 км притяжение Солнца начинает преобладать и оно будет перетягивать поднявшиеся выше тела.
  • 21 миллион км - на таком расстоянии практически исчезает гравитационное воздействие Земли .
  • Несколько десятков миллиардов км - пределы дальнобойности солнечного ветра .
  • 15-20 триллионов км - гравитационные границы Солнечной системы, максимальная дальность существования планет.

Условия для выхода на орбиту Земли

Для того, чтобы выйти на орбиту, тело должно достичь определённой скорости. Космические скорости для Земли:

  • Первая космическая скорость - 7.910 км/с
  • Вторая космическая скорость - 11.168 км/с
  • Третья космическая скорость - 16.67 км/с
  • Четвёртая космическая скорость - около 550 км/с

Если же какая-либо из скоростей будет меньше указаной, то тело не сможет выйти на орбиту. Первым, кто понял, что для достижения таких скоростей при использовании любого химического топлива нужна многоступенчатая ракета на жидком топливе, был Константин Эдуардович Циолковский .

См. также

Ссылки

  • Галерея фотографий, полученных при помощи телескопа Хаббл (англ.)

Примечания

Крутяк! 24

Люди всегда много думали о том, что ждёт нас там, среди звёзд: много фильмов и книг посвящено освоению космоса, но ещё больше таких, которые спрашивают – одни ли мы во вселенной?

На самом деле это один из самых важных вопросов на свете – есть ли в космосе кто-то ещё, похожий на нас, людей, или же мы – это единственная раса разумных существ во всей вселенной. Даже учёные, умнейшие люди нашей планеты, не могут прийти к одному простому ответу – существует множество разных мнений.

Вселенная очень велика, точный её размер не известен никому, а из-за наших не очень сильно развитых технологий мы можем использовать только доступные нам методы её изучения. Один из них – радиосигналы. Если мы получим такой сигнал и расшифруем его, это точно будет означать, что мы не одни во вселенной.

И учёные действительно услышали такой сигнал – с помощью радиотелескопа «Большое ухо». Этот сигнал называется «Вау», потому что доктор Эйман, который его зарегистрировал, обвёл его красной ручкой и написал на полях слово «Вау». Он был очень удивлён – и не зря. Этот сигнал, скорее всего, был послан какой-то другой цивилизацией, которая тоже не очень хорошо освоила космос, но уже знает, как работает радио. Сигнал пришёл из созвездия Стрельца – может быть, там и живут наши будущие друзья.

Космос не изучен человечеством почти совсем – и я думаю, что всё-таки мы не одни. Недавно учёные открыли новую планетарную систему, в которой оказалось целых семь планет, похожих на нашу Землю. Да, там не живут инопланетяне, хотя может быть мы ещё не совсем хорошо изучили их, и разумная жизнь там всё-таки есть, пусть даже такая, как у нас во времена пещерных людей. Но на эти планеты человек когда-нибудь полетит – а, значит, есть и другие миры, в которых могли появиться существа, похожие на нас.

Некоторые учёные говорят, что инопланетян нет, потому что они с нами ещё не связались. Но вообще-то на нашей планете тоже мало развиты технологии, а ещё была опасность того, что все погибнем от ядерного оружия, которое опасно не только для тех, кто его использует. У него очень страшные последствия. А вдруг наши ближайшие космические соседи тоже воевали, но умерли после использования ядерных бомб? Или никто ещё не прилетел, потому что мы живём, например, в такой части космоса, в которой никто не летает. У нас в России есть огромные таёжные леса, в которых тоже живут люди, но до них тяжело добраться. Кто знает, вдруг Земля находится в области такой вот космической «тайги»?

Но всё-таки лучше надеяться на то, что мы встретимся с другими разумными видами. Кто знает, может быть, инопланетяне уже живут среди нас, как в «Людях в чёрном», или наблюдают за нами издалека. Наверное, они ждут, когда мы станем добрее, прекратим воевать и начнём жить как одна большая семья всей нашей планетой, чтобы прилететь и предложить нам дружбу и мир.

Еще больше сочинений на тему: «Космос»

Космос – это бесконечность…

Все любят смотреть на звёзды! Я не знаю ещё ни одного человека, который не любил бы это делать. Живые мерцающие огоньки заворожат любого. Всматриваясь в звёздное небо, каждый хочет отыскать там какой-то ответ на свой вопрос. Ночное небо – это большая тайна. Когда я смотрю на него, то чувствую порыв, стремление к чему-то.

Даже в давние времена людей очень интересовал вопрос: «Что же там, в вышине, за облаками?» И без специальных приспособлений умудрялись как-то изучать, узнавать, рассуждать и предполагать о том, что такое Солнце и Луна. Многие из древних людей думали, что космос – это божество. Давали имена планетам, поклонялись им и приносили жертвы.

Долго человечество шло к тому, чтобы покорять космические просторы. Сначала были попытки позаимствовать у птиц крылья, затем придумали воздухоплавательный аппарат. Позднее, благодаря развитию науки, построили самолёты и космические корабли.

Каждый год 12 апреля мы празднуем День космонавтики. Эта дата установлена в ознаменование первого полёта человека в открытое космическое пространство.

В наше время высоких технологий учёные каждый день ведут наблюдение за космосом, другими планетами и звёздами. Только за последнее столетие было сделано множество открытий. На сегодняшний день мы знаем о нашей родной галактике – Млечный Путь, о Солнечной системе, всех её планетах и месте нашей Земли в системе, как образуются метеориты и кометы, звёзды и планеты. Нужно постараться разгадать, что такое Вселенная до конца! Хочется верить, что кроме нашей Земли, есть ещё планета, на которой живут разумные существа.

Не зря люди с давних времён замечают странные летающие объекты и свечения в небе. Возможно, что это инопланетяне хотят найти контакт с нами, изучить нашу цивилизацию, культуру и быт. Аномальные явления и загадочные круги на полях, не наши ли это братья по разуму оставили нам послания, которые так до сих пор никто не может расшифровать? Вдруг, когда мы смотрим в телескоп и наблюдаем космос, кто-то наблюдает и за нами?

В любом случае нам только предстоит узнать ещё много интересных секретов Вселенной.

Все неизведанное притягивает к себе. Именно поэтому звездное небо так манило к себе человека. С давних пор пытливые умы пытались разгадать загадку мироздания, изучить космос, вселенную. Многие ученые поплатились жизнью за свои труды, так как религия и наука шли врозь. Однако последующие поколения не оставили попытки исследования загадок небес.

На протяжении многих веков интерес человечества к небу не иссякал. Самыми первыми исследователями звездного неба были звездочеты. Они занимались предсказаниями судьбы по положению звезд, сегодня их называют астрологами. Наука двигалась вперед, появилась новая отрасль знаний – астрономия, которая изучала небесные тела.

С изобретение нового оборудования – телескопа, люди узнали, что солнце – это звезда, Луна – спутник Земли и что Земля не единственная планета. Долгое время полет в космос был фантастикой. Печатались художественные произведения о заветной мечте прогрессивного человечества, ученые без устали трудились над разработкой летательных аппаратов. И уже в начале XX века была спроектирована первая ракета способная преодолеть земное притяжение.

Но, к сожалению, столь важное изобретение осталось без должного внимания из-за мировых войн, которые значительно помешали развитию космонавтики. Мечта все еще оставалась мечтой.

Когда развивающиеся страны оправились от последствий войн, продолжилось освоение космоса. Известный советский ученый Сергей Королев создал и осуществил запуск первого искусственного спутника Земли. Данное событие стало мировой сенсацией, и вскоре люди задумались об отправке в космос живого существа.

Первыми посетителями космических просторов стали наши верные друзья – собаки. И только потом решились послать человека за пределы Земли. День 12 апреля 1961 года навсегда вошел в историю, как день осуществления мечты всего человечества. Юрий Гагарин стал первым человеком открывшим дорогу в космос. После чего он стал кумиром всего мира, и сегодня каждый знает имя этого великого человека.

Великие державы стали соревноваться в освоении космоса и уже через несколько лет знаменитый американец Нил Армстронг вступил на территорию Луны, за его первыми шагами следил весь мир.­ И вот, наконец, сбылась мечта, сегодня полеты в космос стали регулярными. Даже есть возможность посетить космос в качестве туриста. Создаются проекты строительства отелей на земной орбите и кажется, что уже совсем скоро фантастика станет реальностью.

Источник: www.sdamna5.ru

Люди – это всего лишь песчинки в огромном и необъятном космосе. Вся наша жизнь, все наши дела, проблемы и радости, взлеты и падения случаются на одном небольшом шарике, одиноко вращающемся вокруг звезды. Мы очень многое еще не знаем о космосе, пройдут годы, века, тысячелетия и человечеству откроется эта длинная прекрасная дорога в космос. Я очень хочу верить в то, что будет именно так.

Когда Юрий Гагарин впервые в мировой истории полетел в космос на корабле “Восток”, мир содрогнулся. Это очень великое для человечества событие является значимой попыткой человека проложить себе дорогу в космос.

Сегодня мир стал совсем другим. Международная Космическая Станция со смелыми астронавтами на борту делает ежедневно 16 вращений вокруг Земли. Космическими агентствами разных стран очень часто запускаются околоземные спутники, а компания SpaceX планирует уже к 2026 году доставить человека на Марс!

Мы не перестаем совершенствовать свои знания о космосе и разработке технологий, и когда-нибудь эти знания достигнут таких уровней, о которых сейчас человечеству даже и мечтать не приходиться.Мы не имеем возможности летать к ближайшим звездам, мы даже с трудом выходим за пределы родной Солнечной системы. Бесконечно длинная и прекрасная дорога в космос для нас пока еще закрыта.

Чтобы отправить на околоземную орбиту необходимые ракеты, нужны очень большие деньги, именно поэтому дальнейшее развитие космонавтики в целом упирается в деньги. Я думаю, что нужно искать не дорогостоящие и при этом достаточно практичные способы пусков космических ракет и челноков. Очень жаль, что извечная проблема всего человечества – нехватка денежных средств – коснулась и космической тематики.

Мне очень хочется верить, что на нашей планете найдутся умные и изобретательные люди, благодаря которым мы сможем узнать о том, что сегодня скрывает космос.

Мы обязательно преодолеем все проблемы, будь то уровень развития технологий, цена или что-то совершенно иное, преград на пути к достижению цели может быть великое множество. Сейчас пока нам, безусловно, не хватает высочайшего уровня развития космонавтики, но я верю, что гениальные умы человечества когда-нибудь смогут открыть для нас настоящую и долгожданную дорогу в космос.

Источник: snipeclass.ru

Ясной летней ночью, глядя в звездное небо, человек невольно замирает перед величием и красотой космоса. Настоящая глубина неба доступна человеку именно ночью, когда бесчисленные россыпи звезд, загадочные и далекие, сияющие в темноте.

С давних времен человек пытался объяснить, что там за облаками, почему сияют звезды, почему они падают с неба. Мир над головой человека предстает огромным и требует изучения, как и мир под его ногами.

Большинство древних считали космос за божество, давали собственные имена планетам и звездам. Люди строили гипотезы о том, какой он, этот небесный мир. Они наделяли человеческими качествами небесные тела, им казалось, что все на свете крутится вокруг Земли.

Так, сейчас нам кажутся смешными версии о плоскую землю, черепаху и трех слонов. Сегодня мы знаем и о месте нашей Земли в Солнечной системе, и все ее планеты. Ученые-астрономы могут заглянуть за далекие миллионы мировых лет, знают, откуда берутся кометы и метеориты. Больше уже не секрет, как образуются звезды и планеты и как они умирают.

Уже даже начали реализовывать программу освоения соседних планет. Помните, как за набором добровольцев для космической программы освоения Марса Mars One следил весь мир? Несмотря на то, что возможности вернуться не будет, стать первопроходцами захотело больше десяти тысяч людей. Думаю, что это только начало космически одиссеи человечества.

И кто знает, возможно, через некоторое время человек сможет летать в отпуск до другой планеты с такой же легкостью, как и до другого государства.

О том, что в этом мире Земля не одна, люди узнали вглядываясь в небо. Светящиеся точки на небе казались сначала чем-то, неизведанным. Но постепенно стало понятно, что это звезды, которые так похожи на наше родное Солнце, а все что рядом со звездами это и есть космос. Если попытаться разобраться, что означает слово «космос», то возникают и много других вопросов. Например, космос и Вселенная - это то же самое, или разные понятия, где начинается космос, чем он заполнен, и есть ли там разумная жизнь, подобная человеку. И тогда, пытаясь найти ответы, приходит осознание того, что космос это нечто иное, чем привычные для людей вещи. Нечто, выходящее за рамки сознания.

Что означало это слово в древние времена?

«Космос» переводится как «порядок, упорядоченность » с греческого языка. Именно так когда-то Пифагор назвал Вселенную. Тогда еще в древней Греции различные философские учения пытались представить устройство всего мира.

Вселенную представляли как Землю, вокруг которой расположены другие планеты, в том числе и Солнце. Но постепенно знания накапливались, расширялись возможности и люди стали делать все больше и больше открытий инопланетного мира.

Уже спустя некоторое время человек, казалось, совершил невероятное - смог побывать в том самом «космосе». Но побывав, понял, как много еще таит в себе загадок этот небесный мир. Теперь под «космосом» подразумевается космическое пространство - это все участки вселенной между небесными телами. Принято считать, что космическое пространство пустое, но это вовсе не так.

Что находится в космосе?

Космическое пространство или космос заполнено небольшим количеством водорода, межзвездным веществом и электромагнитными излучениями. Но эти составляющие настолько разрежены, что позволяет назвать космическое пространство относительно пустым .

Получается, что космическое пространство начинается там, где заканчиваются атмосферы планет и звезд. Космическое пространство можно условно подразделить на

  1. Межпланетное,
  2. Межзвездное,
  3. Межгалактическое.

На какой высоте начинается космос?

Четкой границы между атмосферой земли и космическим пространством не существует, так как удельная масса воздуха уменьшается постепенно, по мере удаления от уровня моря.

Именно плотность воздуха служит приблизительным ориентиром начала космоса. На высоте 100 км она имеет предельно низкое значение, которое не позволяет летательным аппаратам двигаться со скоростью менее 7,9 км/с. Если скорость будет меньше, то тело не сможет двигаться по круговой орбите и упадет на землю, в физике это значение называют минимальной космической скоростью, а линия, расположенная на высоте в 100 км, называется линией Кармана .

Однако значение 100 км не считается абсолютным, ведь и выше 100 км имеется земной воздух. Влияние атмосферных ветров заканчивается полностью на высоте 118 км, дальше начинается воздействие потоков космических частиц.

Межпланетное пространство

Межпланетное пространство - это участки между планетами одной системы. Например, между планетами Солнечной системы это пространство заполнено межпланетной средой, в которой присутствуют нейтральный газ, космические лучи, солнечный ветер, межпланетную пыль. Но плотность всех элементов этой среды очень низкая - всего 5 единиц на, причем, чем дальше от Солнца, тем плотность меньше.

Межпланетная среда нашей системы нагрета до 99, 727 °С, на все составляющие частицы влияют магнитные поля. Межпланетная среда имеет свои границы, которые совпадают с границей Солнечной системы, находится на расстоянии в 110-160 астрономических единиц от Солнца и носит название - гелиопауза . Она же очерчивает Солнечную систему, образуя, в свою очередь, гелиосферу. Дальше, за гелиосферой, начинается межзвездное пространство.

Межзвездное пространство

Межзвездное пространство - это так называемая «пустота» между системами и звездами в одной галактике. Однако и это пространство не является абсолютно пустым, хотя плотность составляющих его частиц в разы меньше чем в межпланетном пространстве и составляет всего 1000 атомов на. Расстояние между звезд заполнено межзвездным газом и пылью.

Частичками пыли являются преимущественно атомы различных элементов:

  • Железа;
  • Углерода;
  • Кремния;
  • Азота;
  • Кислорода.

Эти пыль и газ образуют туманности, которые можно наблюдать в межзвездной среде. Межзвездное пространство заканчивается там, где галактический газовый поток сталкивается с межгалактической материей. Галактики разделены между собой межгалактическим пространством, которое еще более разряжено, чем межзвездное и межпланетное пространство, и практически приближено к вакууму.

Зачем люди осваивают космос?

В научное освоение космоса каждая страна вкладывает много сил и средств. Каждое государство борется за то, чтобы быть первооткрывателем в космической отрасли. Но зачем это нужно?

Каковы перспективы освоения космоса:

  1. Известно, что энергетические ресурсы Земли исчерпывают себя, в мире надвигается проблема глобального голода, нехватки газа, нефти и воды. Для того, чтобы восполнить все эти запасы, понадобится миллиарды лет. Освоение космоса дает надежду человечеству найти решение этой проблемы. Например, переселится на другую планету или в другую систему;
  2. Изучение космоса позволяет человеку предположить, что может стать с нами через некоторое время. Зная историю развития других планет можно прогнозировать будущее Земли;
  3. Осваивая космос, человечество параллельно сделало множество других важных научных открытий: спутниковое телевидение, интернет и GPS;
  4. Люди делают интересные и полезные открытия, которые в дальнейшем могут помочь решить многие проблемы. Например, найденный в лунном грунте гелий-3 сможет стать решением вышеупомянутой энергетической проблемы.

Поскольку слово «космос» на сегодняшний день не используется наукой, то оно может быть интерпретировано по-разному. На вопрос - что означает слово «космос», каждый ответит по-своему. Но в любом случае космос для человеческого разума непостижимое понятие. Как пространство и время. Попробуйте представить бесконечность или четырехмерное пространство. Это кажется невозможным, невозможно и представить космос. И лишь малая часть, запечатленная на ночном звездном небе, нам приоткрывает занавес в тот загадочный мир, который находится за пределами планеты Земля.

– бесконечное пространство, возникшее из Большого Взрыва: определение, как устроена, происхождение, эволюция, объекты космоса, исследование Вселенной.

Вселенная – это огромнейшее и неисследованное место. Важно понимать, что на изучение конкретной темы или даже вопроса могут уходить десятки, а то и сотни лет. Существует миллион различных направлений, включающих сотни ответвлений. Чтобы вас не ошарашил такой информационный массив, мы предлагаем список тем, которые раскрывают информацию о Вселенной.

Некоторые думают, что Вселенная закончится взрывом. Она будет сокращаться, пока не вернется в исходную точку. За этим последует новый Большой Взрыв и образуется следующая Вселенная. Это основа циклической версии.

Большая часть научного сообщества соглашается с тем, что Вселенная плоская. Это основание базируется на показаниях прибора WMAP (изучение реликтового излучения). Но есть и те, кто не согласен. Не будем забывать, что не так давно все свято верили в плоскость Земли, так что в таких вопросах всегда остаются сомнения.

Конечно, вышеописанные сведения – всего лишь кратчайшее изложение, а вот детали вы узнаете по ссылкам. Каждая статья раскрывает интересующий вопрос и излагает все на понятном языке. Поэтому вам не придется тратить всю жизнь на изучение Вселенной, ведь ученые предоставили вам готовые сведения. Вы сможете больше узнать о Солнечной системе с описанием, характеристикой и качественными фото планет, а также изучить звезды, галактики, экзопланеты, туманности, звездные скопления, пульсары, квазары, черные дыры, созвездия, темную энергию и темную материю. Нужно лишь перейти по заинтересовавшей ссылке.

Строение Вселенной

Так что же такое Вселенная?

Некоторые даже не понимают, насколько сложным и масштабным выглядит вопрос: «Что такое Вселенная?». Можно потратить десятилетия на исследования и рассекретить лишь верхушку айсберга. Возможно, мы говорим не просто об огромном мире, но бесконечном. Поэтому нужно быть энтузиастом своего дела, чтобы погрузиться во все эти загадки, на расшифровку которых может уйти вся жизнь.

Что же такое Вселенная? Если емко, то это сумма всего существующего. Это все время, пространство, материя и энергия, образовавшиеся и расширяющиеся вот уже 13.8 миллиардов лет. Никто не может точно сказать, насколько обширны просторы нашего мира и пока нет точных предсказаний финала. Но исследования выдвигают множество теорий и пазл за пазлом собирают картинку.

Определение Вселенной

Само слово «Вселенная» происходит от латинского «universum». Впервые его использовал Цицерон, а уже после него оно стало общепринятым у римских авторов. Понятие обозначало мир и космос. На тот момент люди в этих словах видели все известные живые существа, планеты ( , и ) и .

Иногда вместо «Вселенная» используют «космос», которое с греческого переводится как «мир». Кроме того, среди терминов фигурировали «природа» и «все». В современном понятии вмешают все, что существует во Вселенной – наша система, и прочие структуры. Также сюда входят все виды энергии, пространство-время и физические законы.

Иерархическое формирование галактик во Вселенной

Астрофизик Ольга Сильченко о свойствах темной материи, веществе в ранней Вселенной и реликтовом фоне:

Материя и антиматерия во Вселенной

изик Валерий Рубаков о ранней Вселенной, стабильности вещества и барионном заряде:

Происхождение Вселенной

Как появился космос и все, что мы знаем? Вселенная берет свое начало 13.8 лет назад с Большого Взрыва. Это не единственное предположение (теория колеблющейся Вселенной или устойчивого состояния), но только ему удается объяснить появление всей материи, физических законов и прочих формирований. Теория также способна рассказать, почему происходит расширение, что такое реликтовое излучение и прочие известные явления.

Теория Большого Взрыва: сингулярность – стартовая точка, с последующим расширением

Ученые начали рассматривать Вселенную с настоящего момента и постепенно возвращались к стартовой точке. Отсюда выплыло предположение, что все началось с бесконечной плотности и исчисляемого времени, запустивших процесс расширения. После первого этапа температурные показатели упали, что помогло сформироваться субатомным частицам, а после них – простые атомы. Позже гигантские облака этих формирований соединились с гравитационными силами, порождая звезды и галактики.

Официальный возраст Вселенной – 13.8 миллиардов лет. Проводя тесты с ускорителями частиц, теоретическими принципами, а также исследуя небесные объекты, ученым удалось воссоздать этапы событий, чтобы вернуть нас с современности в мгновение начала всего.

Но наиболее отдаленный период Вселенной (от 10 43 до 10 11 секунд) все еще вызывает споры. Стоит учитывать, что современные физические законы к тому времени еще не применимы, поэтому никто не может понять, как повела себя Вселенная. Но все же есть сторонники некоторых теорий, которые помогли выделить главные временные промежутки вселенской эволюции: сингулярность, инфляция и охлаждение.

Сингулярность (эпоха Планка) – самый ранний период Вселенной. На этом этапе материя была собрана в одной точке бесконечной плоскости, где царствовали экстремальные температурные режимы. В физическом плане доминирует исключительно сила гравитации.

Это время длилось от 0 до 10 43 секунд. Свое второе название эпоха получила в честь Планка, потому что лишь эта обсерватория способна проникнуть в такой промежуток. Вселенная была лишенной устойчивости, потому что вещество было не просто невероятно накаленным, но и сверхплотным. По мере расширения и снижения накаленности, возникли физические законы. С 10 43 до 10 36 секунды запустился температурный переход.

Начали выделяться фундаментальные силы, отвечающие за вселенские механизмы. Первой была гравитация, затем электромагнетизм и первая ядерная сила. С 10 32 и до сегодня длится инфляция. Моделирование демонстрирует, что Вселенная была наполнена однородной энергией с высокой плотностью. Расширение заставило ее терять температуру.

Это началось с 10 37 секунд, когда выделение сил привело к экспоненциальному росту. В этот промежуток стартует барионегез – гипотетическое событие, характеризующееся настолько высокими температурными показателями, что случайные движения частиц осуществлялись на релятивистских скоростях. При столкновениях они создавались и уничтожались. Полагают, что именно из-за этого материя преобладает над антиматерией.

Когда инфляция подошла к концу, пространство представляло собою кварк-глюонную плазменную структуру и прочие элементарные частички. С остыванием материя сливалась и формировала новые структуры. Период охлаждения наступил с уменьшением температуры и плотности. В этом процессе элементарные частички и фундаментальные силы приобрели современный вид.

Есть мнение, что через 10 11 секунд энергия стремительно снизилась. Еще спустя 10 6 секунд кварки и глюоны объединились в барионы, что привело к их переизбытку. Температура больше не достигала необходимой отметки, поэтому у протонов-антипротонов исчезла возможность формировать новые пары. Произошла массовая аннигиляция, оставившая лишь 10 10 изначального их количества. То же самое случилось и для электронов и протонов спустя секунду.

Оставшиеся протоны, электроны и нейтроны оставались статичными, поэтому вселенская плотность обеспечивалась только фотонами и нейтрино. Прошло еще несколько минут, и начался нуклеосинтез.

Температура остановилась на отметке в миллиард кельвинов, а плотность уменьшилась. Поэтому протоны и нейтроны начали сливаться, формируя изотоп водорода (дейтерий) и атомы гелия. Но большая часть протонов все же оставалась «одиночной».

Проходит 379000 лет и электроны, объединенные с ядрами водорода, создали атомы, а отделенное излучение продолжило расширяться. Сейчас мы знаем его как реликтовое (древнейший вселенский свет). По мере расширения, его плотность и энергия терялись. Современная температура – 2.7260 ± 0,0013 К (-270,424 °C) и плотность энергии 0,25 эВ/см 3 . Вы можете посмотреть в любую сторону и повсюду натолкнетесь на остатки этого излучения.

Вселенная до горячей стадии

Физик Валерий Рубаков о реликтовом излучении, зарождении неоднородностей и гравитационных волнах:

Эволюция Вселенной

Как происходил процесс развития и эволюции Вселенной? В течение следующих миллиардов лет гравитация заставила более плотные области притягиваться. В этом процессе формировались газовые облака, звезды, галактические структуры и прочие небесные объекты. Этот период именуют Структурной Эпохой, так как именно в этот временной отрезок зарождалась современная Вселенная. Видимое вещество распределялось на различные формирования (звезды в галактики, а те в скопления и сверхскопления).

Ранняя Вселенная

Физик Валерий Рубаков о расширении Вселенной, Большом взрыве и инфляционной модели:

Инфляционная стадия ранней Вселенной

Физик Алексей Старобинский о самой ранней стадии развития Вселенной, пространстве де Ситтера и метрике пространства-времени:

Если говорить о деталях процесса, то они зависят количества и разновидности материи. Можно выделить 4 типа темной: холодная, теплая, горячая и барионная. Из них стандартной считается Лямбда-CDM (холодная темная материя). В ней частички перемещаются со скоростью, уступающей скорости света.

Она составляет 23% вселенской материи, а барионная достигает лишь 4.6%. Лямбда дает отсылку к космологической константе, созданной Альбертом Эйнштейном. Она доказывала, что равновесие массы-энергии остается в статике.

Конечно, черные дыры стали бы притягиваться, порождая настоящих гигантских монстров. Средняя температура пространства достигла бы абсолютного нуля, и черные дыры испарились. Энтропия вырастет до такой степени, что запустит сценарий тепловой смерти, когда уже просто невозможно извлечь никакой организованной формы энергии.

Есть также теория фантомных энергий. Она полагает, что галактические скопления, планеты, звезды, ядра и даже материя разорвутся из-за расширения. Такой исход называют Большим разрывом.

История изучения Вселенной

Если говорить в общем, то природу вещей изучают еще с начала времен. Наиболее ранние известия о Вселенной представлены в мифах и передавались устно. По большей части все начинается с момента творения, за которое ответственен Бог или боги.

Астрономия появилась в Древнем Вавилоне. Созвездия и календари фигурируют у них еще 2000 лет до н.э. Более того, им даже удалось создать предсказания на последующую тысячу лет. Греческие и индийские ученые подходили к вопросам Вселенной с философской стороны, сосредотачиваясь не на божественном вмешательстве, а на причине и следствии. Можно вспомнить Фалеса и Анаксимандра, утверждавших, что все появилось из первозданной материи.

Эмпедокл (5-й век до н.э.) стал первым в западном мире, кто предположил, что Вселенная представлена землей, воздухом, водой и огнем. Эта система стала очень популярной среди философов, так как сильно походила на китайскую: металл, дерево, вода, огонь и земля.

Только с Демокритом приходит теория о неразделимых частицах (атомов), из которых и состоит пространство. Ее продолжил философ из Индии по имени Канада, считавший, что свет и тепло являются одним веществом, просто представленным в разных формах. Буддийский философ Дигнана еще более продвинулся, заявив, что вся материя – энергия.

Идея о конечности времени вошла в христианство, иудаизм и ислам. Они верили, что у Вселенной есть начало и конец. Космология продолжала развиваться, и греки выдвигают геоцентрическую модель, которая гласит, что в центре всего стоит Земля, вокруг которой вращаются небесные тела. Детальнее всего это описано в «Альмагесте» Птолемеем. Это станет каноном и продлится до Средневековья.

Еще до периода научной революции (16-18 века) появлялись ученые, считавшие, что в основе всего должна стоять гелиоцентрическая модель, где в центре нашей системы расположено Солнце. Среди них фигурируют Аристарх Самосский (310-230 гг. до н.э.) и Селевк (190-150 гг. до н.э.).

Хотя в индийские, персидские и арабские философы развивали идеи Птолемея, находились и революционеры. Например, Ас-Сиджизи или Ариабхата. В 16-м веке появляется Николай Коперник. Его заслуга в том, что он выдвинул концепцию гелиоцентрической модели и обосновал доказательства ее верности. Они основывались на 7 принципах:

  • Небесные тела не совершают вращение вокруг одной точки.
  • Луна вращается вокруг Земли, а все сферы совершают оборот вокруг Солнца, расположенного возле вселенского центра.
  • Дистанция Земля-Солнце – это лишь незначительная часть расстояния от Солнца к другим звездам, поэтому мы не видим параллакс.
  • Звезды пребывают в неподвижном состоянии – кажущееся движение вызвано земным осевым вращением.
  • Земля двигается по орбитальному пути, поэтому кажется, что Солнце мигрирует.
  • У Земли наблюдается больше одного движения.
  • Орбитальный земной проход создает впечатление, что другие планеты движутся в обратном направлении.

Более расширенная версия его идей появилась в 1532 году, когда дописал «О вращении небесных сфер». В рукописи фигурировали те же аргументы, но уже подкрепленные научными доводами и примерами. Но автор переживал, что его начнут преследовать со стороны церкви и работа увидела свет лишь в 1542 году после его смерти.

За его идеи взялись ученые 16-17-х веков. Особой заслуги достоин Галилео Галилей. При помощи своего нового изобретение (телескоп) он впервые взглянул на Луну, Солнце и Юпитер, которые не вписывались в геоцентрическую модель, зато соответствовали гелиоцентрической.

В начале 17-го века его записи опубликовали. Интересными были наблюдения кратерной поверхности Луны, а также детализация крупнейших спутников Юпитера и выявление солнечных пятен. Не обошел он стороною и Млечный Путь, который до этого считался туманностью. Галилей увидел, что перед ним множество плотно расположенных звезд.

В 1632 году он выступил за гелиоцентрическую модель в трактате «Диалог о двух системах мира». Его аргументы разбили верования Птолемея и Аристотеля. Дальнейшему укреплению способствовала теория Иоганна Кеплера об эллиптических орбитах планет. Дальше появляется Исаак Ньютон, создавший теорию всемирного тяготения. В трактате 1687 года он описал три закона движения:

  • При наблюдении в инерциальной системе, объект пребывает в покое или двигается с постоянной скоростью, пока на него не повлияет внешняя сила.
  • Векторная сумма внешних сил (F) равняется массе (m) объекта, умноженной на вектор ускорения (a): F = ma.
  • Когда первое тело прикладывает силу ко второму, то второе одновременно прикладывает силу, равную по величине и противоположную по направлению к первому.

Все вместе эти принципы описывали связь между объектом, воздействующими силами и движением. Это стало основой для классической механики. С их помощью Ньютон определил массы планет, выравнивание Земли на полюсах и выпуклость на экваторе, а также то, что сила тяжести между Солнцем и Луной создает приливы на Земле.

Следующий прорыв произошел в 1755 году. Иммануил Кант выдвигает идею, что Млечный Путь – огромная звездная коллекция, скрепленная общей гравитацией. Звезды вращаются, формируя сплющенный диск, а Солнечная система расположена внутри него.

В 1785 году Уильям Гершель хотел вычислить форму галактики, но он не догадался, что большая ее часть скрыта за пылью и газом. Пришлось ждать 20-го века и появления Эйнштейна с его Специальной и Общей теориями относительности. Началось с того, что он просто хотел решить законы ньютоновской механики законами электромагнетизма. В 1905 году появилась Специальная теория относительности.

Она утверждала, что скорость света одинакова для всех инерциальных систем координат. Но это вступало в противоречие с предыдущим мнением (свет, проходящий сквозь движущуюся среду, будет следовать вдоль среды, то есть, скорость света равняется сумме скорости прохода сквозь среду и скорость самой среды).

Получается, что эта теория сделала так, что среда вообще оказалась лишней. В 1907-1911х гг. Эйнштейн думал, как применить теорию к гравитационным полям. В итоге, он создал Общую теорию относительности (время относится к наблюдателю и зависит от его расположения в гравитационном поле).

Здесь же появляется принцип эквивалентности – гравитационная масса равняется инерционной массе. Он также предсказал замедление гравитационного времени, существование черных дыр и расширение Вселенной.

В 1915 году появляется радиус Шварцшильда – точка, в которой масса сферы будет так сильно сжата, что скорость ухода с поверхности приравнивается к скорости света (является результатом решения уравнение поля Эйнштейна). В 1931 году Субраманьян Чандрасекар использовал наработки Эйнштейна, чтобы понять, что если масса не вращающегося тела вырожденного электрона выше определенной отметки, то оно само рухнет.