Космосът все още е неизвестен и колкото повече се потапяме в неговите тайни, толкова повече въпроси получаваме. Нека отбележим 7 основни мистерии на космоса, пред които е изправена науката.
Произходът на Вселената
Това е гатанка от гатанки, над която човечеството ще се бори дълго време. Една от първите научни хипотези - теорията за „Големия взрив“, изложена от съветския геофизик А. А. Фридман през 1922 г. и днес е най-популярната при обяснението на произхода на Вселената.
Според хипотезата в началото цялата материя е била компресирана в една точка, която е хомогенна среда с изключително висока енергийна плътност. Веднага след като критичното ниво на компресия беше преодоляно, настъпи Големият взрив, след което Вселената започна постоянното си разширяване.
Но учените се интересуват какво се е случило преди Големия взрив? Според една от хипотезите - нищо, според другата - всичко. Големият взрив е просто още един етап от безкрайния цикъл на разширяване и свиване на пространството.
Въпреки това теорията за Големия взрив също има уязвими места. Според някои физици разширяването на Вселената след Големия взрив ще бъде придружено от хаотично разпределение на материята, но напротив, ще бъде поръчано.
Промоционално видео:
Границите на Вселената
Вселената постоянно расте и това е установен факт. През 1924 г. американският астроном Едвин Хъбъл открива размити мъглявини с помощта на 100-инчов телескоп. Това бяха същите галактики като нашата. Няколко години по-късно той доказа, че галактиките се отдалечават една от друга, като се подчиняват на определен модел: колкото по-нататък е галактика, толкова по-бързо се движи.
С помощта на мощни съвременни телескопи астрономите, потъвайки в дълбините на Вселената, едновременно ни пренасят в миналото - до ерата на образуването на галактики.
Астрономите са изчислили възрастта му от светлината, идваща от далечните достижения на Вселената - около 13,7 милиарда години. Определен беше и размерът на нашата галактика Млечен път - около 100 хиляди светлинни години, а диаметърът на цялата Вселена - 156 милиарда светлинни години.
Американският астрофизик Нийл Корниш обаче обръща внимание на един парадокс: ако движението на галактиките продължава да се ускорява равномерно, тогава с времето скоростта им ще надвишава скоростта на светлината. Според него в бъдеще вече няма да е възможно да се "виждат толкова много галактики", тъй като свръхлюмият сигнал е невъзможен.
И какво е извън определените граници на Вселената? Все още няма отговор на този въпрос.
Черни дупки
Въпреки факта, че съществуването на черни дупки е било известно още преди създаването на теорията на относителността на Айнщайн, доказателства за тяхното присъствие в космоса са получени сравнително наскоро.
Самата черна дупка не може да се види, но астрофизиците обърнаха внимание на движението на междузвезден газ в центъра на всяка от галактиките, включително нашата. Особеностите на поведението на материята накараха учените да разберат, че обектът, който я привлича, има "чудовищна" гравитация.
Силата на черната дупка е толкова голяма, че пространството и времето около нея просто се срива. Всеки предмет, включително светлина, попадащ извън така наречения „хоризонт на събитията“, завинаги се изтегля в черна дупка. В центъра на Млечния път според учените е една от най-масивните черни дупки - милиони пъти по-тежки от нашето Слънце.
Британският физик Стивън Хокинг предположи, че във Вселената има и ултра малки черни дупки, които могат да се сравнят с масата на планина, сгъстена до размера на протона. Може би изучаването на това явление ще бъде достъпно за науката.
Supernova
Когато звезда умира, тя осветява космическото пространство с най-ярката светкавица, способна да надмине сиянието на галактиката по сила. Това е супернова. Въпреки факта, че според астрономите свръхновите се появяват редовно, науката има пълни данни само за изблиците, регистрирани през 1572 г. от Тихо Брахе и през 1604 г. от Йоханес Кеплер.
Според учените продължителността на максималната яркост на свръхновата е около 2 земни дни, но последиците от експлозията се наблюдават след хиляди години. И така, смята се, че една от най-невероятните гледки във Вселената - Крабната мъглявина - е създаването на свръхнова.
Теорията за свръхновите все още не е пълна, но вече науката твърди, че това явление може да се появи както по време на гравитационния срив, така и по време на термоядрен взрив. Някои астрономи хипотезират, че химическият състав на свръхновите е градивен елемент на галактиките.
Космическо време
Времето е относително количество. Айнщайн вярвал, че ако един от братята близнаци бъде изпратен в космоса със светлината, тогава при завръщане той ще бъде много по-млад от брат си, останал на Земята. „Парадоксът на близнаците“се обяснява с теорията, че колкото по-бързо се движи човек в космоса, толкова по-бавно тече времето му.
Съществува обаче друга теория: колкото по-силна е гравитацията, толкова повече времето се забавя. Според нея времето на повърхността на Земята ще тече по-бавно, отколкото в орбита. Тази теория се потвърждава и от часовника, инсталиран на космическия кораб GPS, който средно изпреварва времето на Земята с 38700 ns / ден.
Изследователите обаче твърдят, че за шест месеца в орбита астронавтите, напротив, печелят около 0,007 секунди. Всичко зависи от скоростта на космическия кораб. За да тестват на практика теорията на относителността, през март 2015 г. специалистите на НАСА ще изпратят американския астронавт Скот Кели в едногодишна експедиция на МКС, докато брат му близнак Марк ще остане на Земята.
Колан на Койпер
Астероидният пояс (пояс на Койпер), открит в края на 20 век отвъд орбитата на Нептун, промени обичайната картина на Слънчевата система. По-специално той предопредели съдбата на Плутон, който мигрира от семейството на планетите в кохортата на планетоиди.
Част от газовете, улавени по време на формирането на Слънчевата система в най-отдалечения и най-студен район, се превръщат в лед, образувайки много планетоиди. Сега има над 10 000. Интересно е, че съвсем наскоро беше открит нов обект - планетоидът UB313, който е по-голям от Плутон. Някои астрономи вече предричат находката на мястото на изчезващата 9-та планета.
Колан на Койпер, разположен на разстояние 47 AU. Тоест от Слънцето изглежда е очертал окончателните граници за обекти в Слънчевата система, но учените продължават да откриват все повече и повече нови, много по-далечни и мистериозни планетоиди. По-специално, астрофизиците предполагат, че редица обекти на пояса на Койпер „нямат нищо общо със Слънчевата система и съдържат материя на система, чужда за нас“.
Населени светове
Според Стивън Хокинг физическите закони на Вселената са еднакви навсякъде, следователно законите на живота също трябва да бъдат универсални. Ученият допуска възможността за съществуване на живот, както земния, така и в други галактики.
Сравнително млада наука, астробиология, се занимава с оценка на жизнеспособността на планетите въз основа на приликата им със Земята. Докато основните усилия на астробиолозите са насочени към планетите на Слънчевата система, но резултатите от техните изследвания не са успокояващи за онези, които се надяват да намерят органичен живот близо до Земята. По-специално учените твърдят, че на Марс няма живот и не би могъл да бъде, тъй като гравитацията на планетата е твърде малка, за да задържа достатъчно плътна атмосфера. Освен това червата на планети като Марс бързо се охлаждат, което води до прекратяване на геоложката активност, която поддържа органичния живот.
Единствената надежда на учените са екзопланети на други звездни системи, където условията могат да бъдат сравними с тези на Земята. За тези цели космическият апарат Kepler беше пуснат през 2009 г., който за няколко години експлоатация откри над 1000 кандидати за обитаеми планети. Размерът на 68 планети се оказа същият като този на Земята, но до най-близката от тях поне 500 светлинни години. Така че търсенето на живот в такива далечни светове не е много близък въпрос в бъдеще.