Книга Как устроена Вселенная - Брайан Хейбл
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Возвращаясь к искусственным спутникам, стоит отметить, что роль их неоспоримо ценна. Благодаря им мы можем узнавать первые погодные новости и любые геометеорологические подробности. А также получаем данные о состоянии Земли и ее природных ресурсах. Уже в 1960-ом году появилась возможность считывать информацию о Земле в виде черно-белых схем, показывающих очертания планеты визуально. Эти схемы давали слабое представление о деятельности человека, но стали, несомненно, важным шагом в астрономии и космонавтике. Была получена возможность практически беспрерывного наблюдения за Мировым Океаном и его просторами, сей погодной «колыбели».
Полеты на Луну стали еще одним прорывом человека. Первым аппаратом-луноходом был американский «Рейнджер-7», передавший на Землю множество качественных изображений еще перед посадкой, а также снимок кратеров диаметром до одного метра. Далее последовали высадки еще нескольких луноходов, изготовленных руками человека и вполне удачно «прилунившихся».
Следующей целью стала Венера, на которую из космического корабля был запущен спутник «Венера-1». Он прошел в тысяче километров от планеты и вышел на орбиту. Позже для более детального изучения поверхности была запущена «Венера-3», которая достигла своей цели 1 марта 1965 года. «Венера-4» в свою очередь представила точные характеристики по температуре и составу атмосферы планеты.
На этом изучение планет не остановилось, и уже 1 ноября 1962 года была запущена космическая станция «Марс-1» (СССР). Попытки запуска со стороны США увенчались успехом лишь на запуске «Маринер-4», которая указала на отсутствие магнитного поля у Марса. На поверхности были обнаружены кратеры, схожие с лунными. Были отправлены спутники и на другие планеты Солнечной системы, которые предоставили более чем исчерпывающую информацию. Это позволило продвинуться науке на шаг вперед.
Но этого оказалось мало! Человеческая жажда знаний не была, как, наверное, и не будет никогда удовлетворена, и первыми лунными экспедициями стали девять эшелонов, отправленные в период с 1969 по 1972 годы. Шесть из них завершились успешной высадкой астронавтов на поверхность Луны. В процессе программы было собрано достаточное для изучения количество пород и грунта, были сделаны открытия, из которых наиболее важны два – абсолютная стерильность Луны и отсутствие какой-либо формы жизни на ней. В завершение хотелось бы сказать, что человечество только-только вступило в четвертое десятилетие космической эры, но нас уже давно не удивляют такие чудеса как охватывающие всю Землю спутниковые системы – навигаторы.
Совершенно без удивления мы узнаем последние новости о многолетних работах и испытаниях, а новые открытия принимаем как должное. Нас не шокирует впервые увиденное ядро кометы и такие близкие снимки далеких планет и галактик. И хотя нас с уверенностью можно обвинить в пресыщенности, наша жажда знаний не угасает. За очень малое время космонавтика стала неотъемлемой частью нашей жизни, но не стоит забывать и о том, что нас ждет еще множество загадок и неизведанных тайн, которые нам только предстоит постичь.
В современном мире астрономию поглотила новая ветвь космической науки – астрофизика. Она появилась в 20 веке – веке великих открытий, когда ученые окончательно убедились, что космические законы – основа физических явлений и процессов на Земле. Случилось это благодаря великим людям и учёным – Альберту Эйнштейну. Николе Тесла и Томасу Эдисону.
Современные астрофизики до сих пор опираются на их работы, создают и проверяют самые дерзкие космические теории. В большинстве технических университетов и обсерваторий мира профессора астрономии и астрофизики наблюдают за звёздами, открывая новые галактики и звёздные системы.
Астрофизика состоит из трех основных отраслей: астроспектроскопия, наблюдательная и теоретическая астрофизика. Астроспектроскопия занимается тем, что наблюдает космические процессы с помощью спектрального анализа. Зачатки этой области науки появились еще во второй половине 19-го века, когда ученый Густав Кирхгофом сделал первый спектральный анализ Солнца. Это было важным шагом в данной науке, поскольку впервые можно было точно определить состав атмосферы Солнца.
Наблюдательная астрофизика делится еще на несколько отраслей: радиоастрономия занимается изучением волн, которые издают пылевые облака, также реликтовым излучением, которое является отголосками большого взрыва, пульсарами, квазарами и радиогалактиками. Инфракрасная астрономия проводит наблюдения за планетами, астероидами и космической пылью – то есть объектами, которые не имеют собственного свечения и только отображают свет. Оптическая астрономия – классическая. Рентгеновская, ультрафиолетовая и гамма-астрономия – области, которые наблюдают за образованием высокоэнергетических частиц.
Теоретическая астрофизика использует аналитические методы для разработки новых теорий и для подтверждения уже существующих. Астрофизики-теоретики исследуют не только процессы и объекты Вселенной, но и многие популярные теории. В сферу их работы входит физика черных дыр, эволюция и строение звезд, звездная динамика, эволюция галактик, строение Вселенной и космология.
Один из наиболее важных элементов в современной астрономии – теория относительности Альберта Эйнштейна. Собственно, на ней построены фундаментальные труды всех точных наук: физика, астрономия, высшая математика ссылаются на работы выдающегося ученого. Теория относительности – основа наших знаний о гравитационных волнах и расширении космоса.
Отдельно хочется сказать о космологии, разделе астрофизики, изучающем свойства Вселенной. Она началась с физики элементарных частиц и той же теории относительности. Альберт Эйнштейн предполагал, что Вселенная изотопна, однородна и стационарна. Из этого следовало, что Вселенная конечна, замкнута и искривлена в пространстве. Однако второй великий ученый того времени – Эдвин Хаббл с помощью своих исследований микроволновых излучений, а также благодаря теории нестационарной Вселенной русского ученого Александра Фридмана смог доказать, что Эйнштейн ошибался и Вселенная не статична, она постоянно увеличивается в размерах. Из этих работ возникла общепринятая в наше время Теория Большого Взрыва, доказательств которой становится всё больше.
Большой взрыв – это стандартная космологическая модель, которая объясняет появление Вселенной и ее жизнь на ранних стадиях. Эта теория считает, что вначале был взрыв микрочастиц, который породил Вселенную. Так, существует космический аппарат для изучения реликтового излучения, которое образовалось при Большом взрыве, а отголоски его до сих пор доходят до Земли. Он называется WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) (читается Ви-мап) и был разработан НАСА. Он помог ученым построить самую точную и детальную карту микроволнового излучения, которая показала, что 70 процентов космической материи еще не изучено.
Из всех предсказываемых научными теориями объектов нашей Вселенной черные дыры пользуются наибольшей популярностью и производят самое сильное впечатление. Предположения и теории о существовании понятия «Черная дыра» высказывались задолго до публикации Эйнштейном его «Теории относительности», однако же убедительные данные о реальности этого явления получены совсем недавно. Долгое время считалось, что присутствие черных дыр общей теорией относительности допускается, хотя нет, уместнее будет сказать, предсказывается, в настоящем мире такие объекты просто не могли бы образоваться.
