<<Лид>>
Как появилась Вселенная?
«Днём рождения» Вселенной принято считать момент Большого взрыва — это произошло 13,8 миллиарда лет назад. Первые секунды после Большого взрыва называют этапом квантового хаоса. Было настолько жарко, что вещества существовали только на уровне частиц — то есть протонов и нейтронов. По мере того как Вселенная расширялась, она остывала. Когда её температура достигла миллиарда градусов, нейтроны стали чаще распадаться на протоны. Некоторые нейтроны сталкивались с протонами, сливались и образовывали другой элемент — гелий: его ядро состоит из двух протонов и двух нейтронов.
В некоторых участках Вселенной плотность частиц оказывалась выше, чем в остальных, — тогда гравитационное притяжение дополнительной материи замедляло расширение Вселенной. Сосредоточение вещества стало приводить к образованию звёзд и галактик. Удивительно, но этот процесс начался только через два миллиарда лет после Большого взрыва. Чтобы узнать больше о том, как зародилась Вселенная, прочитайте книгу учёного и популяризатора науки Стивена Хокинга «Краткие ответы на большие вопросы».
Почему космос кажется чёрным?
На самом деле это не так — мы просто неспособны разглядеть настоящий цвет космоса. Количество излучений, исходящих от звёзд, велико, но далеко не все они видны человеческому глазу: например, ультрафиолетовое или инфракрасное излучения. Ещё одна причина, по которой космическое пространство кажется нам тёмным, — вакуум. За голубизну неба на Земле, например, отвечают молекулы азота и кислорода, которые рассеивают синие и фиолетовые волны видимого нам света, излучаемого Солнцем. В космосе же нет практически ничего, способного рассеивать свет, который попадает в наши глаза. Из-за того что свет, излучаемый звёздами и другими космическими объектами, просто не достигает человеческого глаза, мы видим черноту.
Что такое чёрная дыра и можно ли из неё выбраться?
Мнения учёных и астрофизиков о том, что такое чёрная дыра, расходятся. Если обобщить разные теории, то чёрная дыра — это область внутри космоса с настолько сильной гравитацией, что она засасывает в себя всё вокруг, включая свет.
Границу чёрной дыры называют горизонтом событий. Ещё чёрные дыры определяют как область пространства-времени. Значительные открытия в этой сфере принадлежат Альберту Эйнштейну. Именно Эйнштейн объединил пространство и время в одну сущность — любые тела искривляют пространство вокруг себя и могут влиять на ход времени. Получается, что чёрная дыра — это такое скопление вещества или энергии, в результате которого пространство-время максимально свернулись. И предмет, попадающий за горизонт событий чёрной дыры, никогда не сможет её покинуть.
Почему звёзды мерцают?
Мы видим свет звёзд сквозь атмосферу Земли, которая по своей природе изменчива. В ней меняется содержание пыли, направления ветров, количество испарений, а ещё сама плотность атмосферы по мере удаления от поверхности Земли становится меньше. Из-за такой неоднородности мы видим не ровный луч света, который исходит от звезды, а луч с постоянным преломлением. Это то же самое, как если бы мы смотрели на чистое голубое небо через пыльные солнцезащитные очки — цвет и текстура картинки получились бы неоднородными.
<<Лидген для статьи>>
Что будет, если выйти в открытый космос без скафандра?
Ничего хорошего. Но большинство предписываемых последствий пребывания в открытом космосе без скафандра человеку не грозит. Разберём по порядку. Оказавшись в открытом космосе, человек точно не сгорит как спичка: в космосе, в отличие от Земли, нет атмосферы, а значит, нет и окислителя (в случае с Землёй — кислорода), который может спровоцировать горение. Однако плотного загара из-за большой дозы ультрафиолетовой радиации избежать не получится. Замёрзнуть человек в открытом космосе тоже не сможет — по крайней мере быстро, как это показывают в фантастических фильмах. Дело в том, что в космосе нет ни воды, ни воздуха, которые являются катализаторами теплообменных процессов, поэтому мгновенного замерзания не произойдёт. Самый вероятный сценарий — погибнуть от нехватки кислорода. Это случится, если время пребывания человека в вакууме превысит две минуты.
Почему в космосе нет звука?
Причина всё та же — отсутствие атмосферы. Именно поэтому все галактические взрывы, которые в кино сопровождаются яркими звуковыми спецэффектами, на самом деле происходят бесшумно. Космонавтов тщательно готовят к работе в условиях полной тишины, потому что пребывание в звуковой изоляции — большой стресс для человеческого организма.
Почему Плутон перестал быть планетой?
Всё дело в его размере и гравитационной способности. Одно из основных требований учёных к планетам — в том, что они должны иметь настолько сильное гравитационное поле, чтобы расчистить свою орбиту от других космических тел. В 2015 году с помощью аппарата «Новые горизонты» учёные измерили диаметр Плутона — он составил 2 376 километров. Для сравнения: диаметр Земли — 3 474,8 километра. По весу Плутон оказался намного легче многих спутников — например, его масса составляет всего лишь шестую часть от веса Луны. К тому же учёные выяснили, что Плутон находится в поясе Койпера и не является самым большим объектом в нём. Его массы недостаточно, чтобы расчистить себе путь на орбите, поэтому его больше не считают девятой планетой Солнечной системы и ему дали статус карликовой планеты.
Другие интересные вопросы о космосе
Сколько длится полёт до Марса?
Однозначного ответа на этот вопрос нет, так как время может быть разным. Зависит оно от расстояния между Землёй и Марсом в данный момент и траектории полёта. Земля и Марс движутся вокруг Солнца, меняя своё положение. Расстояние между ними в разное время достигает от 54,6 млн км до 401 млн км.
Лучшей траекторией для полёта на Марс называют гомановскую — такая траектория оптимальна по расходу топлива и энергии. В таком случае полёт займёт от 7 до 9 месяцев.
Можно ли выжить на другой планете?
Учёные определяют пригодность планеты для человека, сравнивая её условия с земными. Для жизни человеку необходимы вода, атмосфера, показатель ускорения свободного падения, близкий к земному, и определённая температура.
Потенциально пригодными для жизни считаются Марс и Венера. Однако на Марсе слишком холодно: средняя температура составляет −63 °С, на полюсах — до −125 °С. На экваторе бывает относительно тепло: до +20 °С днём и −73 °С ночью. На Венере температура высокая из-за плотной атмосферы, насыщенной углекислым газом, — 464 °C.
Некоторые учёные считают, что человек не сможет выжить за пределами земной биосферы. Другие полагают, что человек сможет адаптироваться к условиям других планет, например, путём частичного киборгирования, введения наночипов или использования крионики.
Сейчас достоверно известно о существовании жизни только на Земле, но нет доказательств, что больше нигде во Вселенной её не существует.
Почему у Луны нет атмосферы?
У Луны нет полноценной атмосферы из-за слабой гравитации. Силы лунного притяжения мало, чтобы удерживать на поверхности молекулы газа в концентрации, необходимой для формирования атмосферного слоя. Большая часть газов рассеивается.
Однако вокруг спутника есть экзосфера — тонкий слой из водорода, гелия, неона и других газов.
Что случится с Землёй через миллиарды лет?
Через миллиарды лет, по некоторым прогнозам учёных, температура на Земле станет выше из-за повышения мощности Солнца. Вода постепенно испарится, а из живых существ останутся только бактерии и археи, живущие под землёй.
Также есть мнение, что через 5 млрд лет Солнце поглотит Землю, став красным гигантом.
Что такое Млечный Путь?
Млечный Путь — это галактика, где находится Солнечная система и Земля.
С Земли Млечный Путь выглядит как светлая туманная полоса на ночном небе. В галактике находится от 100 до 400 млрд звёзд и около 20 тыс. туманностей (облаков из пыли и газа).
Где самый короткий и самый длинный день?
Среди планет Солнечный системы самые короткие сутки на Юпитере: 9 часов 55 минут. А самые длинные — на Венере: около 243 земных дней.
<<Блок перелинковки>>
Космос и человек: частые вопросы
Как космонавты ходят в туалет в невесомости?
Космонавты используют особый туалет, гравитацию в котором заменяет всасывающая система.
Чтобы воспользоваться туалетом, космонавт пристёгивается креплением к сиденью унитаза, включает мощный вентилятор и открывает всасывающее отверстие, куда воздушный поток уносит все отходы.
Что едят космонавты на орбите?
Пища космонавтов должна быть функциональной, так как они находятся в условиях повышенной радиации и невесомости. У каждого космонавта свой набор питания, который он составляет до полёта.
Примерный рацион российских космонавтов состоит:
- из первых блюд (борщ, зелёные щи, грибной суп);
- основных блюд (мясо с пюре, свинина в кисло-сладком соусе, судак, осетрина);
- закусок (сыр, ветчина, творог с орехами);
- десертов (клубника, печенье, шоколад);
- напитков (чай, кофе, соки).
Еда представлена в разных видах: консервах, сублимированных продуктах, есть приправы и соусы в тюбиках. Чтобы еда не загрязняла станцию, её упаковывают так, чтобы не было крошек. Перец и соль используют в жидком виде.
Как пребывание в космосе влияет на организм?
В космосе на организм влияет невесомость, космическое излучение, изоляция и другие факторы. Что же может произойти с организмом человека в таких условиях?
- Потеря мышечной массы и снижение плотности костей. В космосе нет силы притяжения, которая заставляет мышцы и кости работать. Поэтому организм адаптируется к новым условиям.
- Дезориентация равновесия. Внутренний слух — сложная система, которая помогает нам ориентироваться в пространстве с гравитацией. Космонавтам же приходится заново учиться координировать свои движения.
- Перераспределение жидкости. На Земле жидкость скапливается в нижней части тела, в космосе — в верхней. Это может привести к увеличению внутричерепного давления, изменению формы глазного яблока и ухудшению зрения.
- Изменение восприятия времени. Из-за отсутствия смены дня и ночи, замкнутого пространства и невозможности наблюдать за переменами в природе космонавтам кажется, что время идёт медленнее.