Передний край науки о космосе
Благодаря современной технике учёные могут анализировать огромное число данных, поступающих от космических и наземных обсерваторий
Практически вся информация о космических объектах приходит к нам благодаря электромагнитному излучению
Область спектра электромагнитного излучения, воспринимаемого глазом человека очень небольшая, но наблюдая за небом невооружённым глазом, а, затем в телескопы, человечество получало сведения о космосе на протяжении всей своей истории
Мы смотрим с Земли в просторы Вселенной через два «окна» . Первое расположено в области видимых, тепловых лучей и мягкого ультрафиолетового излучения. Второе окно более широкое – это «радиоокно»
Радиоастрономические наблюдения легко вести и днём и ночью. Они не зависят от капризов погоды. Благодаря радиоволнам были сделаны многие выдающиеся открытия в астрономии ХХ века
Каждая длина волны несёт разные сведения об одном и том же объекте или явлении. Информация, полученная в тепловых лучах, дополняется информацией, полученной в рентгеновском диапазоне и в результате «портрет» объекта становится более полным
Непрерывно поступающая информация опровергает или подтверждает какую-то часть наших сведений о Вселенной и перспективах её развития
Исследования ближайших 10 лет, скорее всего, пойдут по трём направлениям 1. Поиск планетных систем с какойлибо формой жизни 2. Исследование гравитации 3. Исследование начальных этапов формирования Вселенной
Наблюдения с помощью мощных телескопов показали, что в космосе существует много областей, где образуются звёзды и их планетные системы
Системы, подобные Солнечной существуют в созвездии Пегаса, в созвездии Рака и этот список продолжает расти
Получить изображения внесолнечных планет в настоящее время очень сложно. Планеты слишком малы и слишком темны по сравнению с большими и яркими звёздами
Поэтому астрономы узнают о них только благодаря небольшому гравитационному влиянию на материнские звёзды
Учёные подготовили ряд космических экспедиций, имеющих своей целью получение более точных сведений о планетах. Например, проект «Дарвин» предусматривает выведение на орбиту 10 сгруппированных и работающих синхронно телескопов
Когда станет ясно, каков состав планетных систем и степень их схожести с нашей, то можно будет предположить, существуют ли там известные нам формы жизни
На Земле в настоящее время обнаружены бактерии, способные выдерживать температуры горячих источников и вулканов, жить глубоко под водой при высоком давлении и в полной темноте, выдерживать влияние агрессивных химических сред и очень низких температур
Исследуя межзвёздное пространство, радиоастрономы получили сведения об органических молекулах, которые при соединении с более сложными молекулами служат основой жизни. Возможно они попали не только на нашу планету
В начале ХХ века А. Эйнштейн показал, что пространство, время и материя тесно взаимосвязаны между собой. Углублённое изучение этой взаимосвязи поможет понять, что случилось в первые секунды после Большого Взрыва, и что привело к возникновению звёзд и галактик
В поисках ответов на поставленные вопросы планируется исследование чёрных дыр, которое начнётся в ближайшее время благодаря проекту «Созвездие Х»
Учёные установили, что массивные космические объекты искривляют пространство и время. Искривление пространства-времени не происходит мгновенно, а распространяется со скоростью света при помощи гравитационных волн
Проект «LISA» направлен на поиск доказательства существования гравитационных волн, идущих от сталкивающихся сверхмассивных звёзд или при встрече звезды с чёрной дырой
Наземные наблюдения гравитационных волн ведутся с помощью лазерного интерферометра «Вирго» .
Чтобы уловить гравитационную волну, учёные используют свойства света, который также представляет собой волну, напоминающую рябь на воде. Источник лазерного излучения посылает луч в направлении полупрозрачного зеркала, который расщепляет луч на два, расходящихся строго перпендикулярно
Если гравитационная волна отсутствует, каждый луч проходит одно и тоже расстояние и отражается от зеркал, расположенных в конце тоннелей. Если сигнала из космоса нет, то специальным образом настроенный детектор, свет не регистрирует
Если через обсерваторию проходит гравитационная волна, то она укорачивает на микроскопическое значение путь, который пробегает один из лучей (синий). Теперь лучи не гасят друга и зеркало отбрасывает на фотодетектор свет. Волна обнаружена
Последние исследования на ускорителях заряженных частиц направлены на исследование Х-бозона (бозона Хиггса), благодаря которому, как считают учёные, в момент Большого Взрыва во Вселенной оказалось немного больше вещества, чем антивещества и в результате сформировались наблюдаемые в ней объекты
Учёные надеются, что изучение свойств нейтрино, регистрируемых нейтринными телескопами, поможет разгадать тайны тёмной материи, которая вместе с тёмной энергией регулирует процесс эволюции Вселенной
В конечном итоге судьба Вселенной зависит от баланса двух сил: гравитации, связанной с присутствием в космосе тёмной материи и антигравитации, связанной с наличием тёмной энергии
В сценарии Большого Хруста влияние гравитации сильнее, антигравитации. При этом расширение Вселенной замедляется, останавливается и поворачивает вспять
Вселенная становится более плотной, горячей и сжимается в одну точку. Этот процесс может вызвать образование новой Вселенной
Если значение тёмной энергии во Вселенной остаётся неизменным, темп расширения будет увеличиваться, превосходя силу гравитации, и расталкивая галактики дальше друг от друга. В конечном итоге они распадутся, звёзды потускнеют, а атомы разрушатся на составляющие их частицы
Если эффект расширения, вызванный влиянием тёмной энергии, будет продолжать расти, через миллиарды лет он может превзойти не только гравитацию, но также межатомные и внутриатомные силы. Вещество будет уничтожено большим Разрывом, и время исчезнет вместе с ним
Скачать презентацию Передний край науки о космосе Благодаря современной
28. Передний край науки о космосе.ppt