+111 RSS-лента RSS-лента

разное

Автор блога: Воробьев Константин
фото
фото
7 главных загадок космоса
Космос по-прежнему остается непознанным, и чем больше мы погружаемся в его тайны, тем больше вопросов получаем. Отметим 7 главных загадок космоса, с которыми столкнулась наука.

1 Происхождение Вселенной
Это загадка из загадок, над которой еще будет долго биться человечество. Одна из самых первых научных гипотез – теория «Большого Взрыва» выдвинутая советским геофизиком А. А. Фридманом в 1922 году и сегодня является наиболее популярной при объяснении происхождения Вселенной. Согласно гипотезе, в начале вся материя была сжата в одну точку, представляющую из себя однородную среду с чрезвычайно высокой плотностью энергии. Как только критический уровень сжатия был преодолен – произошел Большой Взрыв, после которого Вселенная начала свое постоянное расширение. Но ученых интересует, что же было до Большого Взрыва? По одной из гипотез ничего, по другой – все: Большой Взрыв это лишь очередная стадия бесконечного цикла расширений и сжатий пространства. Однако теория Большого Взрыва имеет и уязвимые места. По мнению некоторых физиков, расширение Вселенной после Большого Взрыва сопровождалось бы хаотичным распределением вещества, а оно напротив – упорядочено.

2 Границы Вселенной
Вселенная постоянно растет, и это установленный факт. Еще в 1924 году американский астроном Эдвин Хаббл с помощью 100-дюймового телескопа обнаружил расплывчатые туманности. Это были такие же галактики как наша. Через несколько лет он доказал, что галактики удаляются друг от друга подчиняясь определенной закономерности: чем дальше галактика – тем быстрее она движется. С помощью мощных современных телескопов астрономы погружаясь в глубины Вселенной одновременно переносят нас в прошлое – в эпоху формирования галактик. По свету, приходящему из дальних рубежей Вселенной астрономы высчитали ее возраст – около 13,7 млрд. лет. Так же определился размер нашей галактики Млечный Путь – около 100 тыс. световых лет и диаметр всей Вселенной – 156 млрд. световых лет. Однако американский астрофизик Нил Корниш обращает внимание на один парадокс: если движение галактик так и будет равномерно ускоряться, то со временем их скорость превысит скорость света. По его мнению, в будущем уже нельзя будет «увидеть так много галактик», потому что сверхсветовой сигнал невозможен. А что же находится за пределами обозначенных границ Вселенной? На этот вопрос пока нет ответа.

3 Черные дыры
Несмотря на то, что о существовании черных дыр было известно еще до создания теории относительности Эйнштейна, доказательства их присутствия в космосе получены сравнительно недавно. Саму черную дыру увидеть нельзя, но астрофизики обратили внимание на движение межзвездного газа в центре каждой из галактик, в том числе и в нашей. Особенности поведения вещества дали ученым понять, что притягивающий его объект обладает «чудовищной» гравитацией. Мощность черной дыры настолько велика, что окружающее ее пространство-время просто схлопывается. Любой объект, включая свет, попадая за так называемый «горизонт событий» оказывается навсегда втянут в черную дыру. В центре Млечного Пути по предположению ученых располагается одна из самых массивных черных дыр – в миллионы раз тяжелее нашего Солнца. Британский физик Стивен Хокинг предположил что во Вселенной имеются и сверхмалые черные дыры, которые можно сопоставить с массой горы, уплотнившейся до размера протона. Может быть, изучение этого явления окажется доступным для науки.

4 Сверхновая
Когда звезда погибает, она озаряет космическое пространство ярчайшей вспышкой, способной по мощности превзойти свечение галактики. Это сверхновая звезда. Несмотря на то, что по мнению астрономов, сверхновые звезды возникают регулярно, полные данные наука имеет только по вспышкам зафиксированным в 1572 году Тихо Браге и в 1604 году Иоганном Кеплером. По свидетельству ученых, продолжительность максимума блеска сверхновой около 2-х земных суток, однако последствия взрыва наблюдаются спустя тысячелетия. Так, считается, что одно из самых удивительных зрелищ во Вселенной – Крабовидная туманность – порождение сверхновой. Теория сверхновых звезд еще далека от завершения, но уже сейчас наука утверждает, что это явление может возникать как при гравитационном коллапсе, так и при термоядерном взрыве. Некоторые астрономы высказывают гипотезу, что химический состав сверхновых звезд - это строительный материал галактик.

5 Космическое время
Время – величина относительная. Эйнштейн полагал, если отправить со скоростью света в космос одного из братьев близнецов, то при возвращении он окажется гораздо моложе своего брата оставшегося на Земле. «Парадокс близнецов» объясняется теорией, по которой чем быстрее движется человек в пространстве тем медленнее течет его время. Однако есть и другая теория: чем сильнее гравитация – тем больше замедляется время. Согласно ей, время на поверхности Земли будет течь медленнее, чем на орбите. Данную теорию подтверждают и часы, установленные на КА GPS, которые в среднем опережают земное время на 38700 нс/день. Впрочем, исследователи утверждают, что за полгода пребывания на орбите космонавты наоборот выигрывают примерно 0,007 секунды. Все зависит от скорости движения космического аппарата. Чтобы на практике проверить теорию относительности в марте 2015 года специалисты НАСА собираются отправить в годичную экспедицию на МКС американского астронавта Скотта Келли, в том время как его брат-близнец Марк останется на Земле.

6 Пояс Койпера
Обнаруженный в конце XX века за орбитой Нептуна пояс астероидов (пояс Койпера) изменил привычную картину Солнечной системы. В частности он предопределил судьбу Плутона, который из семейства планет перекочевал в когорту планетоидов. Часть газов оказавшихся при формировании Солнечной системы в наиболее удаленной и холодной области превратилась в лед, образовав множество планетоидов. Сейчас их насчитывается больше 10 000. Интересно, что совсем недавно был обнаружен новый объект – планетоид UB313 превышающий в своих размерах Плутон. Находку некоторые астрономы уже прочат на место убывшей 9-й планеты. Пояс Койпера расположившийся на расстоянии 47 а. е. от Солнца казалось бы очертил окончательные границы для объектов Солнечной системы, однако ученые продолжают находить все новые, гораздо более удаленные и загадочные планетоиды. В частности астрофизики предположили, что ряд объектов пояса Койпера, «к Солнечной системе отношения не имеют и содержат вещество чужой нам системы».

7 Обитаемые миры
По Стивену Хокингу физические законы Вселенной везде одинаковы, следовательно законы жизни тоже должны быть универсальными. Ученый допускает возможность существования жизни подобно земной и в других галактиках. Оценками жизнепригодности планет на основании сходства с Землей занимается относительно молодая наука – астробиология. Пока основные усилия астробиологов направлены на планеты Солнечной системы, но результаты их исследований не утешительны для тех, кто надеется найти органическую жизнь недалеко от Земли. В частности ученые доказывают что на Марсе жизни нет и не могло быть, так как гравитация планеты слишком мала чтобы удерживать достаточно плотную атмосферу. Более того, недра таких планет как Марс быстро остывают, что приводит к прекращению геологической активности, поддерживающей органическую жизнь. Единственная надежда ученых - это экзопланеты других звездных систем, где условия могут быть сопоставимы с земными. Для этих целей в 2009 году был запущен космический аппарат «Кеплер», который за несколько лет работы обнаружил больше 1000 кандидатов в обитаемые планеты. Размер 68 планет оказался таким же как и у Земли, но до ближайшей из них не менее 500 световых лет. Так что поиск жизни в столь удаленных мирах вопрос не очень близкого будущего.
7 главных загадок космоса
Мы не видим Солнце.
Мы не видим Солнце, мы видим то место в нашем небе, где оно было 8 минут назад.
На самом деле, Солнце уже 8 минут назад скрылось за горизонтом, но мы все еще видим его закат.
На самом деле мы видим не луну, а то место ночного неба, где она была 2 секунды назад.
На самом деле многих звезд уже не существует. Придется смириться с тем, что многие из них уже давно погасли, а мы, видим лишь то, чем они когда-то были. Их свет...
Глядя в небо, мы всегда видим прошлое. Мы видим призраков вселенной...
Когда наше Солнце погаснет, мы узнаем об этом только через 8 минут. Если это будет ночью и при полной луне, то мы узнаем об этом только через 8 минут и 4 секунды.
Солнца не станет, но я успею выкурить целую сигарету, прежде чем пойму это.
Затем, мир погрузится в вечный полумрак давно погасших звезд. Нас и нашу планету будет освещать только то, чего уже давно нет.
Но еще долгие миллиарды лет, наше Солнце будет звездой в чьем-то небе. В чьем-то небе, но уже не в нашем...
Мы не видим Солнце.
Как бы выглядело четвёртое пространственное измерение?
Мы привыкли к трем измерениям нашей Вселенной — в длину, в ширину и в глубину. Мы можем представить, как выглядели бы в усеченных измерениях — на плоскости в 2D или вдоль линии в 1D — но представить, как выглядели бы вещи при большем числе измерений, довольно трудно (если вообще возможно). Мы просто не можем представить, как что-то движется в направлении, которое как бы не входит в наше понятие о пространстве. Нашей Вселенной присуще четвертое измерение (время), но она также обладает лишь тремя пространственными. Внимание, вопрос:

Каково было бы людям, если бы число измерений в нашем мире менялось, как времена года? Допустим, полгода мы жили бы в трех измерениях, а другие полгода — в четырех.

Представьте, если можете, что имеете возможность двигаться в дополнительном направлении, помимо вверх-вниз, север-юг, запад-восток. Представьте для начала, что вы единственный в мире, кто так может.

Для кого-то в трехмерном мире вы могли бы делать невероятные вещи, которые — во многом — сделали бы вас богоподобным:

вы могли бы телепортироваться из одного места в другое, исчезая в одном месте и появляясь где-нибудь еще;
вы могли бы переставлять или удалять чужие внутренние органы, осуществляя хирургию без необходимости вскрывать кому-то тело;
вы могли бы просто убрать кого-то из трехмерной Вселенной, в которой он живет, поместив его через некоторое время в другое место по вашему желанию.

Как это возможно? Представьте, что вы — трехмерное существо — взаимодействуете с двумерной вселенной, как с набором для аппликации на листе бумаги.

С точки зрения нашего дополнительного пространственного измерения мы могли бы попасть внутрь двумерного существа и двигать его внутренности, не разрезая его. Мы могли бы перевернуть его, поменять местами лево и право. Могли бы «забрать» его из его вселенной и поместить куда-то еще.

И если бы мы сами, трехмерные существа, решили попасть бы в их двумерную вселенную, мы выглядели бы странно, поскольку местные жители могли бы видеть лишь двумерные нарезки в отдельно взятый момент.

Сначала мы бы появились бы в виде двух отпечатков ног, потом переросли бы в два круга, по мере нашего «снижения» через их вселенную, круги росли бы, пока не соединились в овал, затем рядом с ними бы появились другие кружочки (пальцы), переросли бы в два больших круга (кисти, руки), вместе с овалом, потом все слилось бы в одну большую часть наших плеч, затем сузилось бы, выросло и растворилось в наших шеях и головах.

К счастью, в нашей Вселенной не проживают четырехмерные существа, поскольку они казались бы нам игнорирующими физические законы божественными существами. Но что, если мы окажемся не самыми многомерными созданиями во Вселенной, а у самой Вселенной будет больше измерений, чем сейчас? Стоит отметить, что это вполне возможно; доказано, что в прошлом у Вселенной могло быть больше измерений.

В контексте общей теории относительности весьма просто выстроить пространственно-временные рамки, в которых число «больших» (то есть макроскопических) измерений изменялось бы со временем. Вы не только могли располагать большим числом измерений в прошлом, но и в будущем вам вполне может выпасть такой шанс; вы вообще могли бы построить пространство-время, в котором это число будет колебаться, изменяясь в большую и меньшую сторону со временем, снова и снова.

Для начала все круто: у нас может быть Вселенная с четвертым — дополнительным — пространственным измерением.

Итак, это круто, но как это будет выглядеть? Обычно мы не думаем о таком, но четыре фундаментальных взаимодействия — гравитация, электромагнетизм и два ядерных взаимодействия — обладают такими свойствами и силами, поскольку существуют при тех измерениях, которыми располагает наша Вселенная. Если бы мы уменьшили или увеличили число измерений, мы бы изменили то, как, например, распространяются линии силового поля.

Если бы это затронуло электромагнетизм или ядерные силы, случилась бы катастрофа.

Представьте, что вы смотрите на атом или внутри атома смотрите на атомное ядро. Ядра и атомы являются строительными кирпичиками всей материи, из которой состоит наш мир, и измеряются мельчайшими расстояниями: ангстрем для атомов (10^-10 метра), фемтометры для ядер (10^-15 метра). Если бы вы позволили этим силам «утекать» в другое пространственное измерение, что они могли бы осуществить только если это измерение достигнет достаточно больших размеров, изменились бы законы взаимодействий, управляющие работой этих сил.

В целом эти силы будут иметь больше «пространства» для разбегания, а значит будут быстрее становиться слабее на дистанции, если будет больше измерений. Для ядер это изменение будет не таким уж плохим: размеры ядер будут больше, некоторые ядра изменят свою стабильность, станут радиоактивными или, напротив, от радиоактивности избавятся. Это ладно. Но с электромагнетизмом будет сложнее.

Представьте, что случилось бы, если бы вдруг силы, связывающие электроны с ядрами, стали слабее. Если бы произошло изменение силы этого взаимодействия. Вы не думаете об этом, но на молекулярном уровне единственное, что вас удерживает, это относительно слабые связи между электронами и ядрами. Если вы измените эту силу, вы измените конфигурации всего остального. Ферменты денатурируют, белки изменят форму, лиганды разойдутся; ДНК не будет кодироваться в молекулах, в которых должна.

Другими словами, если электромагнитная сила изменится, поскольку начнет распространяться в крупное четвертое пространственное измерение, которое достигнет размеров ангстрема, тела людей моментально развалятся, и мы умрем.

Но не все потеряно. Есть много моделей — в основном разработанных в рамках теории струн — где эти силы, электромагнитные и ядерные, ограничены тремя измерениями. Только гравитация может проходить через четвертое измерение. Для нас это означает, что если четвертое измерение будет расти в размере (и, следовательно, в последствиях), гравитация будет «кровоточить» в дополнительное измерение. Следовательно, объекты будут испытывать меньшее притяжение, чем то, к которому привыкли мы.

Все это приведет к проявлению «странного» поведения у разных вещей.

Астероиды, например, — которые сцепились вместе — разлетятся, поскольку их гравитации окажется недостаточно, чтобы удержать камни вместе. Кометы, приближаясь к Солнцу, будут испаряться быстрее и демонстрировать еще более красивые хвосты. Если четвертое измерение вырастет достаточно большим, на Земле сильно уменьшатся гравитационные силы, в результате чего наша планета вырастет больше, особенно вдоль экватора.

Люди, живущие вблизи полюсов, почувствуют себя словно в среде с уменьшенной гравитацией, а люди на экваторе окажутся в опасности улететь в космос. На макроуровне знаменитый закон тяготения Ньютона — закон обратных квадратов — внезапно станет законом обратного куба, сильно уменьшая силу тяжести с расстоянием.

Если измерение достигнет размеров дистанции от Земли до Солнца, все в Солнечной системе окажется развязанным. Даже если это будет длиться всего пару дней в году — и если гравитация будет в норме каждые три месяца — наша Солнечная система полностью развалится всего за сто лет.

На Земле настали бы времена, когда мы не только получили бы возможность передвигаться «дополнительным» путем через пространстве, когда обзавелись бы не только дополнительным «направлением», помимо вверх-вниз, влево-право и вперед-назад, но и когда свойства гравитации изменились бы в худшую сторону. Мы прыгали бы выше и дальше, но последствия для ныне стабильной Вселенной были бы апокалиптическими.

Поэтому мечтать о появлении четвертого измерения точно не стоит. Впрочем, есть и позитивная нотка. Нам не пришлось бы беспокоиться о глобальном потеплении, поскольку увеличение расстояния до Солнца сильно охладило бы наш мир, быстрее, чем нарастающий атмосферный углекислый газ его нагревает.

По материалам: hi-news
Как бы выглядело четвёртое пространственное измерение?
Цитата
В мoмент рождения нашей Вселенной не существовало ни галактик, звёзд или планет, ни жизни и цивилизации - тoлько однородный расширяющийся огненный шар, заполняющий всё пространство. Пepeход от Хаоса Большого Взрыва к Космосу, который мы начинаем познавать, - это самая невероятная трансформация мaтерии и энергии, какую только нам посчастливилось наблюдать. И пoка где-нибудь не отыщется более разумных существ, именно мы будем самым эффектным результатом этой трансформации - далёкими потoмками Большого Взрыва, чьё предназначение - познавать и преображать тот самый Космос, что вызвал нас к жизни.

- Карл Саган
Цитата
Другие измерения Вселенной: какие они и как их найти.
Если человечество хочет когда-нибудь понять космос, ученые должны согласовать основные компоненты реальности. Клиффорд Джонсон, профессор физики и астрономии в USC Dornsife, объяснил, как Вселенная может вмещать дополнительные, скрытые измерения. Четырехмерная Вселенная, известная людям, представлена тремя пространственными и одним временным измерением, но на самом деле их может быть гораздо больше — просто они слишком малы, чтобы их обнаружить.

Джонсон, который описывает свое исследование как попытку понять основную ткань природы, является известным специалистом в теории струн, одной из немногих теорий (впрочем, состоящей из множества подтеорий), которые близки к единой «теории всего», объясняющей все во Вселенной — всю реальность.

Если он и его коллеги правы, струны могут быть основными единицами бытия. Каждая частица силы или материи может сводиться к простой, одномерной, вибрирующей струне.

На протяжении большей части истории человеческий взгляд на Вселенную и на то, как она работает, обращался к крупномасштабным явлениям — планетарному движению, свойствам видимого свет и эффектам магнитных полей, например. На рубеже 20 века, когда физики начали изучать микроскопическую вселенную атомов и их составляющих, они обнаружили, что субатомный мир управляется совершенно другим набором правил. Макс Планк, Альберт Эйнштейн, Нильс Бор и множество творческих ученых начали изучать это царство при помощи математики и прямых экспериментов.

По мере работы ученых в течение следующих нескольких десятилетий, они обнаружили, что есть два разных класса фундаментальных частиц, фермионы и бозоны. Первые являются основными составляющими материи, тогда как последние переносят взаимодействия частиц материи.

Проще говоря, разные типы бозонов передают силы между различными видами фермионов. Фотоны, к примеру, передают электромагнитную силу между заряженными фермионами вроде электронов.

«Этот большой прорыв — что есть частицы, которые могут связывать силы или взаимодействия — и был прекрасным проявлением квантовой физики, которую поняли к середине прошлого века», — говорит Джонсон.

Эта квантовая система прекрасно работает в отношении трех из четырех известных сил природы — сильного ядерного взаимодействия, которое удерживает вместе частицы в ядрах атомов; слабого ядерного взаимодействия, которое приводит к радиоактивному распаду этих ядер; и электромагнетизма.

Другими словами, эти субатомные силы соответствуют единой и унифицированной теории квантовой физики. Единственная сила, которая сопротивляется общим квантовым правилам — и, следовательно, мешает созданию единой теории всего, — это гравитация.

Эйнштейн прекрасно описал гравитацию как искривление в ткани пространства-времени. Его революционная общая теория относительности — которой исполнилось сто лет в ноябре 2015 года — похоже, работает на всех крупных масштабах (на уровне планет, звезд и галактик) и низких энергиях. Ломается она лишь в крошечных высокоэнергетических пространствах, где выступают бозоны и фермионы.

Иными словами, квантовая физика прекрасно работает там, где не работает гравитация, а относительность работает в крупных системах — намного больше субатомных масштабов — где квантовые эффекты неизмеримо малы.

«Мы считаем неизбежным существование чего-то вроде гравитона, если квантовать гравитацию, и мы бы удивились, если бы гравитация не была квантово-механической, — говорит Джонсон. — Тот факт, что мы пока в этом не преуспели, это наша проблема, а не природы».

В конце 1960-х – начале 70-х годов физики по-другому взглянули на бозоны и фермионы в ядрах атомов. Они обнаружили, что участвующие в этом процессе частицы могут быть описаны как невероятно малые, одномерные, вибрирующие струны.

Теория струн быстро привлекла внимание, но также быстро ушла из поля зрения, когда возникли другие модели взаимодействия частиц. Взлеты и падения интереса продолжались некоторое время.

«Эту теорию принимали и отвергали в течение нескольких лет, — объясняет Николас Уорнер, профессор физики, астрономии и математики. — Впервые ее изобрели как теорию сильного взаимодействия, но в таком виде она провалилась. В 80-х ее воскресили как теорию квантовой гравитации, и вроде бы получилось».

На самом деле, на ранней стадии сделали одно важное наблюдение — эти вибрирующие струны могли описать ожидаемые свойства гравитонов.

«Самое классное в теории струн то, что это единственная теория, которая примиряет квантовую механику и общую теорию относительности, — говорит Уорнер, использующий теорию струн, чтобы понять квантовую физику черных дыр, самый гравитационно мощный феномен во всей Вселенной. — Она словно расширяет все, что мы могли рассчитать до текущего момента».

Но у этих расчетов есть одно но. Вселенная должна вмещать дополнительные измерения.

К счастью, дополнительные измерения — не проблема. Вселенная может содержать бесчисленные измерения, которые слишком малы, чтобы их засечь. Но поскольку струны тоже невероятно малы и одномерны, они могут вибрировать в любом из этих измерений. Это важно, поскольку хотя теория струн хорошо описывает наблюдаемые частицы — и даже гравитоны — она преуспевает лишь в том случае, если струны вибрируют в 10 измерениях как минимум.

«Когда вы начинаете работать с математикой, струны возвращаются и говорят вам, что математика не будет работать, если вы не обеспечите им свободу вибрации в других измерениях», — говорит Джонсон. И добавляет: — Когда вы позволяете струнам становиться многомерными, диапазон ваших возможностей существенно увеличивается, и появляется возможность включить все, что вы наблюдаете, в струнную теорию».

Теория струн.

«Теоретики струн пытаются сказать, что есть один базовый тип частиц, и все зависит от разных вибрирующих состояний струны, — объясняет Уорнер. — Гравитон — это одна флуктуация или вибрация струны, фотона — другая… и так далее».

В конце концов, все может быть сведено к простейшим вещам — к струнам. Если бы не еще одно но. Хотя теория струн потенциально может объяснить все известные частицы материи и силы, ее еще предстоит проверить.

«Всегда остается возможность того, что эта база не полная или же просто неправильная, — говорит Джонсон. — Нам нужен способ получения измеримых прогнозов из теории, чтобы мы могли пойти и проверить — ключевой шаг в любой научной деятельности».

Струны, однако, скорее всего, слишком малы, чтобы их можно было увидеть непосредственно с помощью хоть какого-нибудь эксперимента в обозримом будущем. Поэтому ученые должны искать косвенные признаки струн, а теория струн до сих пор не настолько хорошо разработана, чтобы предсказать, какими могли бы стать эти признаки.

Но надежда есть. Теория струн может получить косвенную проверку, если применить ее к самому распространенному материалу во Вселенной. Наблюдения показывают, что темная материя и темная энергия составляют более 95% Вселенной. Ученые установили, что это незнакомые нам формы вещества и энергии, но их точная природа остается неизвестной. Возможно, они прячут ключи, подтверждающие правдивость теории струн, считает Джонсон.

«Все это удивительно — и унизительно. Существуют формы материи, которые естественным образом вписываются в теорию струн и которые могут быть кандидатами на темную материю, — говорит он. — Люди надеются, что они могут стать ключом, соединяющим теорию и природу».

По материалам: hi-news
Другие измерения Вселенной: какие они и как их найти.
Можно ли спасти Землю, передвинув ее подальше от Солнца?
Однажды в будущем океаны Земли вскипят, уничтожая всю жизнь на поверхности планеты, и сделают ее совершенно непригодной для жизни. Это глобальное потепление в некотором смысле неотвратимо: постепенное потепление, которое испытывает Солнце, происходит за счет постепенного выгорания топлива внутри светила. Однако есть способ сохранить Землю обитаемой, если мы разработаем долгосрочное решение: миграция всей Земли. Возможно ли это?

Нам нужно выяснить, насколько жарко станет и насколько быстро это произойдет, чтобы передвинуть Землю в темпе.

Способ, которым любая звезда получает свою энергию, заключается в сплавлении более легких элементов в более тяжелые в ядре. Наше Солнце, в частности, синтезирует гелий из водорода в регионах, где температура ядра превышает 4 000 000 градусов. Чем горячее, тем быстрее скорость синтеза; в самом сердце ядра температура достигает 15 000 000 градусов. Эта скорость почти всегда постоянная. За долгое время процентное соотношение водорода к гелию меняется, и внутренняя часть нагревается чуть сильнее за миллиарды лет. И когда происходит разогрев, мы наблюдаем следующее:

• светимость увеличивается — больше энергии излучается со временем
• светило слегка увеличивается в размерах, радиус увеличивается на несколько процентов за каждый миллиард лет
• его температура остается почти всегда постоянной, меняясь менее чем на 1% за миллиард лет.

Все это сводится к одному неудобному факту: количество энергии, которая достигает Земли, медленно растет со временем. За каждые 110 миллионов лет солнечная светимость увеличивается примерно на 1%. Это означает, что энергия, достигающая Земли, также увеличивается на 1% примерно за то же время. Когда Земля была на четыре миллиарда лет моложе, наша планета получала 70% от энергии, которую получает сегодня. И через еще один-два миллиарда лет, если мы ничего не сделаем, на Земле образуются существенные проблемы. В какой-то момент температура на поверхности поднимется до 100 градусов по Цельсию. То есть океаны испарятся.

Как нам это смягчить? Есть несколько возможных решений:

• Мы можем установить ряд больших отражателей в точке Лагранжа L1, чтобы не давать части света достигать Земли.
• Мы можем изменить при помощи геоинженерии атмосферу/альбедо нашей планеты, чтобы она отражала больше света и поглощала меньше.
• Мы можем избавить планету от парникового эффекта, убрав молекулы метана и диоксида углерода из атмосферы.
• Мы можем покинуть Землю и сосредоточиться на терраформировании внешних миров вроде Марса.

В теории все может сработать, но потребует колоссальных усилий и поддержки.

Однако решение о миграции Земли на удаленную орбиту может стать окончательным. И хотя нам придется постоянно уводить планету с орбиты, чтобы поддерживать температуру постоянной, на это уйдут сотни миллионов лет. Чтобы компенсировать эффект 1% увеличения светимости Солнца, нужно отвести Землю на 0,5% расстояния от Солнца; чтобы компенсировать увеличение в 20% (то есть за 2 миллиарда лет), нужно отвести Землю на 9,5% дальше. Земля будет уже не в 149 600 000 км от Солнца, а в 164 000 000 км.

На это нужно много энергии! Сдвинуть Землю — все ее шесть септиллионов килограммов (6 х 10^24) — подальше от Солнца — значит существенно изменить наши орбитальные параметры. Если мы отведем планету от Солнца на 164 000 000 км, будут заметны очевидные различия:

• Земля будет совершать оборот вокруг Солнца на 14,6% дольше
• для поддержания стабильной орбиты, наша орбитальная скорость должна упасть с 30 км/с до 28,5 км/с
• если период вращения Земли останется прежним (24 часа), в году будет не 365, а 418 дней
• Солнце будет намного меньше в небе — на 10% — а приливы, вызванные Солнцем, будут слабее на несколько сантиметров

Но для того, чтобы вывести Землю так далеко, нам нужно произвести очень большие энергетические изменения: нам нужно будет изменить гравитационную потенциальную энергию системы Солнце — Земля. Даже принимая во внимание все остальные факторы, включая замедление движения Земли вокруг Солнца, нам придется изменить орбитальную энергию Земли на 4,7 х 10^35 джоулей, что эквивалентно 1,3 х 10^20 тераватт-часов: в 10^15 раз больше ежегодных затрат энергии, которые несет человечество. Можно было бы подумать, что через два миллиарда лет они будут другими, так и есть, но не сильно. Нам понадобится в 500 000 раз больше энергии, чем человечество генерирует сегодня во всем мире, и все это уйдет на передвижение Земли в безопасное место.

Технологии — это не самый сложный вопрос. Сложный вопрос куда более фундаментальный: как мы получим всю эту энергию? В реальности есть только одно место, которое удовлетворит наши потребности: это само Солнце. В настоящее время Земля получает около 1500 Вт энергии на квадратный метр от Солнца. Чтобы получить достаточную мощность для миграции Земли за нужный промежуток времени, нам придется построить массив (в космосе), который соберет 4,7 х 10^35 джоулей энергии, равномерно, за 2 миллиарда лет. Это значит, что нам нужен массив площадью 5 х 10^15 квадратных метров (и 100% эффективностью), что эквивалентно всей площади десяти планет, как наша.

Поэтому чтобы перевезти Землю на безопасную орбиту подальше, понадобится солнечная панель в 5 миллиардов квадратных километров 100-процентной эффективности, вся энергия которой будет уходить на выталкивание Земли на другую орбиту в течение 2 миллиардов лет. Возможно ли это физически? Абсолютно. С современными технологиями? Вообще никак. Возможно ли это практически? С тем, что мы знаем сейчас, почти наверняка нет. Перетащить целую планету сложно по двум причинам: во-первых, из-за силы гравитационного притяжения Солнца и из-за массивности Земли. Но мы имеем именно такое Солнце и такую Землю, а Солнце будет нагреваться вне зависимости от наших деяний. Пока мы не придумаем, как собрать и использовать такое количество энергии, нам будут нужны другие стратегии.

По материалам: hi-news
Можно ли спасти Землю, передвинув ее подальше от Солнца?
Можно ли спасти Землю, передвинув ее подальше от Солнца?
Можно ли спасти Землю, передвинув ее подальше от Солнца?
Можно ли спасти Землю, передвинув ее подальше от Солнца?
Можно ли спасти Землю, передвинув ее подальше от Солнца?
Игнатьевская пещера
Игнатьевская пещера
Игнатьевская пещера (известна также как Игната, Игнатова, Игнатиевская, Дальняя, Серпиевская, Ямазы-Таш) — крупная известняковая пещера на берегу реки Сим (приток реки Белая) в южной части Уральских гор, близ села Серпиевка Челябинской области России.

Впервые сведения о пещере опубликованы в книге П. И. Рычкова «Топография Оренбургская, то есть обстоятельное описание Оренбургской губернии сочиненное коллежским советником и Имперской Академии наук корреспондентом Петром Рычковым» в 1762 году (книга написана в 1755 году). Своё современное название Игнатьевская пещера получила по имени старца Игната, который по легендам жил в пещере в XIX веке.

Памятник природы и культуры мирового значения. Филиал Ильменского заповедника с 1983 года. В 2010 году президент Владимир Путин пообещал рассмотреть вопрос о придании Игнатьевской пещере статуса государственного заповедника.

Игнатьевская пещера известна далеко за пределами России. На её стенах сохранились росписи людей эпохи палеолита. В этот период пещера была облюбована людьми, в ней располагалась стоянка и проводились различные обряды, свидетельства которых были обнаружены археологами и палеонтологами. В пещере в начале прошлого века жил и проповедовал старец Игнатий, он захоронен в одном из её залов. Лаз в этот зал расположен под нависающей скалой. В нём находится нерукотворный образ Божией Матери в виде сталагмита, в очертаниях которого угадывается Богородица с младенцем на руках. Он почитается как икона. Благодаря ему эта пещера стала местом паломничества из различных уголков страны и даже из-за рубежа. В эпоху богоборчества предпринимались серьёзные усилия с тем, чтобы доказать рукотворность необычной формы этого сталагмита, которые не увенчались успехом. По одной из версий, старец Игнатий мог быть внезапно пропавшим императором Александром Первым, оставившим престол и выбравшим для себя иной путь.

В 1980 году здесь был обнаружен рисунок человека с двадцатью восемью красными точками между ног, которые могут обозначать менструальный цикл женщины. В пещере также были найдены микролиты, останки животных и многие другие пещерные рисунки (лошади, мамонты, носороги, культовые символы), а также объекты железного века. Хотя некоторые источники датируют рисунки в пещере эпохой палеолита, проведённый недавно радиоуглеродный анализ пигментов в местах их происхождения, позволяют считать, что они сделаны от 6 до 8 тыс. лет назад.
Игнатьевская пещера
Игнатьевская пещера
Игнатьевская пещера
Игнатьевская пещера
Игнатьевская пещера
Игнатьевская пещера
Игнатьевская пещера
LUMEN - Не надо снов
Смотреть
Многие люди чувствуют себя маленькими
Многие люди чувствуют себя маленькими, так как они маленькие, а Вселенная большая – но я чувствую себя большим, так как мои атомы пришли из тех звезд. Есть уровень взаимосвязи. Именно этого вы реально хотите в жизни, вы хотите чувствовать себя взаимосвязанным, вы хотите чувствовать себя важным вы хотите чувствовать себя участником происходящих случаев и событий вокруг вас. Именно это и составляет нашу сущность, просто быть живым…

- Нил Деграсс Тайсон