Прошло не мало лет, однако сейчас мы знаем размеры Вселенной

    Масштабы космоса мудрено предположить и гораздо труднее — определенно обусловить. Однако благодаря превосходным гипотезами физиков, мы думаем, что ладно представляем, как велосипед космос. «Давайте прогуляемся по Вселенной», — этакое приглашение изготовил южноамериканский астролог Харлоу Шепли перед аудиторией в Вашингтоне, округ Колумбия, в 1920 году. Он учавствовал в эдак именуемой Объемной Обсуждению, посвященной масштабам Вселенной, наряду с сотрудником Хибером Кертисом.

    Прошло не мало лет, однако сейчас мы знаем размеры Вселенной

    Шепли считал, что наша галактика Млечный Путь существовала 300 000 световых лет в диаметре. Это же втрое все больше, чем задумываются ныне, однако для тех пор измерения были полностью хорошие. А именно, он высчитал в целом правильные пропорциональные расстояния в границах Млечного Пути — положение нашего Солнца относительно центра галактики, например.

    Сначала 20 века, вобщем, 300 000 световых лет казались почти всем современникам Шепли каким-то абсурдно наибольшим числом. А уж идея об фолиант, что альтернативные спиральные галактики вроде Млечного Пути — которые были видны в телескопы — были таковыми же крупными, вообщем и не воспринимали серьезно.

    Но и сам Шепли полагал, что Млечный Путь обязан быть особым. «Даже ежели спирали представлены звездами, они и не сопоставимы по объему с нашей астральной системой», рассказывал он собственным слушателям.

    Кертис и не согласился. Он задумывался, и это же существовало адекватно, что во Вселенной существовало не мало остальных галактик, разбросанных подобно нашей. Однако его отправной точкой существовало допущение, что Млечный Путь был намного все меньше, чем подсчитал Шепли. По расчетам Кертиса, Млечный Путь был всего 30 000 световых лет в поперечнике — или втрое все меньше, чем отображают современные расчеты.

    Втрое все больше, втрое все меньше — речь идет об этаких больших расстояниях, что полностью известно, что астрологи, размышлявшие на данную тему сто годов назад, могли эдак ошибаться.

    Сейчас мы довольно убеждены, что Млечный Путь кое-где меж 100 000 и 150 000 световым годами в диаметре. Наблюдаемая Вселенная, конечно же, намнооооооого все больше. Считают, что ее поперечник составляет 93 млрд световых лет. Однако с чего же такова уверенность? Как только вообщем можно измерить что-то этакое с Почвы?

    Прошло не мало лет, однако сейчас мы знаем размеры Вселенной

    С того времени, как только Коперник заявил, что Планета земля и не является центром Галлактики, мы все время с трудом переписывали наши мнения об фолиант, чем является Вселенной — и в особенности как объемной она возможно. Даже сейчас, как только мы увидим, мы собираем новейшие свидетельства касательно тамошнего, что целая Вселенная возможно еще все больше, чем мы задумывались не так давно.

    Кейтлин Кейси, астролог из Вуза штата Техас в Остине, изучает Вселенную. Она разговаривает, что астрологи разработали комплект хитроумных инструментов и систем измерения, дабы подсчитать не совсем только расстояние от Почвы перед началом остальных тел в нашей Солнечной системе, да и пропасти меж галактиками и даже перед началом самого финала наблюдаемой Вселенной.

    Шаги к измерению всего сего проходят сквозь шкалу расстояний в астрономии. Первая ступенька данной шкалы достаточно ординарна и в наши деньки полагается на современные технологии.

    «Мы можем ординарно отразить радиоволны от ближайших планет в Солнечной системе, вроде Венеры и Марса, и измерить время, которое пригодится сиим волнам, чтобы возвратиться на Планету земля, — разговаривает Кейси. — Измерения, таким макаром, будут максимально точными».

    Заглавные радиотелескопы вроде Аресибо в Пуэрто-Рико умеют выполнять эту работу — однако они а также способны на большее. Аресибо, к примеру, может обнаруживать астероиды, летающие вокруг нашей Галлактики и даже производить них изображения, зависимо от тамошнего, как только радиоволны отражаются от поверхности астероида.

    Однако применять радиоволны для измерения расстояний за пределами нашей Галлактики непрактично. Последующая ступенька в данной галлактической шкале — это же измерение параллакса. Мы делаем это же всегда, даже и не осознавая. Люди, как только и почти все звери, интуитивно соображают расстояние меж собой и объектами, благодаря тамошнему, что у нас существуют два очи.

    Прошло не мало лет, однако сейчас мы знаем размеры Вселенной

    Ежели вы держите объект впереди себя — руку, к примеру — и следите на него одним открытым глазом, а уж потом переключаетесь на альтернативный очей, вы видите, как только ваша рука немного двигается. Это же именуется параллаксом. Разницу меж этими двумя наблюдениями можно применять для распознавания расстояния перед началом объекта.

    Наш головной мозг выполняет это же очевидным образом с информацией из обоих очей, и астрологи проделывают то же самое с наиблежайшими звездами, лишь задействуют альтернативные органы эмоций: телескопы.

    Представьте, что в космосе плавает два очи, по обе стороны от нашего Солнца. Благодаря орбите Почвы, у нас имеются эти очи, и мы можем следить смещение кинозвезд относительно объектов на фоне, используя этот способ.

    «Мы измеряем местоположение кинозвезд в небе, скажем, в январе, а уж впоследствии ждем шесть месяцев и измеряем местоположение тамошних же кинозвезд в июле, когда оказываемся по обратную сторону медали Солнца», разговаривает Кейси.

    Все же существуют порог, за которым объекты уже эдак далеки — около 100 световых лет — что наблюдаемое смещение очень немногое, дабы обеспечить нужный расчет. На этом расстоянии мы все гораздо будем далеки от краешка нашей своей галактики.

    Последующий этап — инсталляция по первостепенной последовательности. Он опирается на наше познание тамошнего, как только суперзвезды конкретного объема — узнаваемые как только суперзвезды первостепенной последовательности — развиваются со временем.

    Во-первых, они обменивают цвет, с годами становясь краснее. Определенно измеряя них цвет и яркость, а уж опосля сравнивая это же с тем самым, что понятно об расстоянии перед началом кинозвезд первостепенной последовательности, кои измеряются алгоритмом тригонометрического параллакса, мы можем оценить местоположение этих, наиболее дальних кинозвезд.

    Принцип, который покоится в базе этих вычислений, состоит в том, что суперзвезды одной массы и возраста будут казаться нам идиентично колоритными, если б присутствовались на одном расстоянии от нас. Однако так как часто это же и не эдак, мы можем применять разницу в измерениях, дабы узнать, как только далеки они на деле.

    Прошло не мало лет, однако сейчас мы знаем размеры Вселенной

    Суперзвезды первостепенной последовательности, кои употребляются для сего анализа, числятся одним из типов «стандартных свечей» — тел, величину которых (либо яркость) мы можем посчитать математически. Эти свечки разбросаны по всему космосу и прогнозируемо освещают Вселенную. Однако суперзвезды первостепенной последовательности и не единственные примеры.

    Это же осознание тамошнего, как только яркость сопряжена с расстоянием, дозволяет нам осознавать расстояния перед началом еще больше дальних объектов — вроде кинозвезд в остальных галактиках. Подход как только с главный последовательностью уже и не будет ишачить, так как свет этих кинозвезд — которые в миллионах световых лет от нас, ежели и не все больше — трудно определенно проанализировать.

    Однако в 1908 году ученый по имени Генриетта Суон Ливитт из Гарварда выполнила умопомрачительное открытие, которое посодействовало нам измерить и эти колоссальные расстояния. Суон Ливитт сообразила, что бытует особенный класс кинозвезд — цефеиды.

    «Она увидела, что конкретный тип суперзвезды обменивает собственную яркость с течением временем, и это же изменение яркости, в пульсации этих кинозвезд, впрямую сопряжено с тем самым, как они колоритные по собственной природе», разговаривает Кейси.

    То есть, наиболее красочная кинозвезда класса цефеид будет «пульсировать» медлительнее (в течение почти всех дней), чем наиболее мерклая цефеида. Так как астрологи умеют очень ординарно измерить пульс цефеиды, они умеют сообщить, как красочная кинозвезда. Потом, следя за тем самым, как красочной она кажется нам, они умеют высчитать расстояние перед началом нее.

    Этот принцип аналогичен подходу с первостепенной последовательностью в фолиант смысле, что главный является яркость. Но немаловажно то, что расстояние можно измерить разнообразными путями. И чем все больше методов измерения расстояний у нас существуют, тем самым предпочтительнее мы можем осознать настоящий масштаб наших галлактических задворок.

    Прошло не мало лет, однако сейчас мы знаем размеры Вселенной

    Конкретно открытие этаких кинозвезд в нашей своей галактике уверило Харлоу Шепли в ее огромном размере.

    Сначала 1920-х годов Эдвин Хаббл нашел цефеиды в наиблежайшей к нам галактике Андромеды и заключил, что она всего в миллионе световых лет от нас.

    Сейчас, по нашим топовым оценкам, эта галактика в 2,54 миллиона световых лет от нас. Предстало быть, Хаббл ошибался. Однако это же нисколечко и не преуменьшает его наград. Так как мы до сего времени пытаемся высчитать расстояние перед началом Андромеды. 2,54 миллиона лет — это число, по большому счету, является результатом относительно недавнешних расчетов.

    Даже ныне масштаб Вселенной мудрено предположить. Мы можем его оценивать, и максимально ладно, однако, в самом деле говоря, определенно вычислить расстояния меж галактиками максимально тяжело. Вселенная неописуемо объемная. И нашей галактикой и не ограничена.

    Хаббл а также измерил яркость взрывающихся белоснежных карликов — сверхновых типа 1А уж. Них можно узреть в достаточно дальних галактиках, за млрд световых лет от нас. Так как яркость эти вычислений можно высчитать, мы можем обусловить, как они далеки, как только мы это же создали с цефеидами. Сверхновые типа 1А уж и цефеиды — примеры тамошнего, что астрологи именуют обычными свечками.

    Еще есть одна индивидуальность Вселенной, которая может посодействовать нам измерить вправду заглавные расстояния. Это же красноватое смещение.

    Прошло не мало лет, однако сейчас мы знаем размеры Вселенной

    Ежели сирена кареты скорой помощи либо полицейского седана когда-нибудь проносилась мимо вас, вы знакомы с спецэффектом Доплера. Когда скорейшая приближается, сирена звучит пронзительнее, а уж когда удаляется, сирена опять утихает.

    То же самое происходит с волнами света, исключительно в маленьких масштабах. Мы можем зафиксировать это же изменение, анализируя диапазон света удаленных тел. В этом диапазоне будут черные полосы, так как отдельные оттенки поглощаются элементами в роднике света и вокруг него — поверхности кинозвезд, к примеру.

    Чем далее объекты от нас, тем самым далее в сторону бордового финала диапазона будут сдвигаться эти полосы. И это же не совсем только так как объекты далеки от нас, а уж так как они к тому же удаляются от нас со временем, благодаря расширению Вселенной. И наблюдение бордового смещения света дальних галактик, фактически, предоставляет нам подтверждение тамошнего, что Вселенная вправду расширяется.

    Картик Шет, ученый NASA, дает этакую аналогию: расположить точки на поверхности воздушного шара — каждая из которых будет представлять галактику — и потом надуть шар. По мере расширения резины, расстояние меж точками на поверхности повышается. «Пока Вселенная расширяется, любая галактика удаляется от остальных. Привычно волна обязана быть этакий же частоты, на которой она существовала излучена, однако сейчас пространство-время само вытянулось, потому волна предстала казаться длиннее».

    Чем скорее галактика удаляется от нас, тем самым далее она обязана быть — и тем самым все больше бордового смещения мы сможем найти в свете, получив его на Планете земля. Снова же, конкретно Эдвин Хаббл открыл пропорциональную взаимосвязь меж его цефеидами в дальних галактиках и тем самым, сколько света из этих галактик прошло сквозь красноватое смещение.

    А уж сейчас ключ нашей головоломки. Самое мощное красноватое смещение света, которое мы можем найти в наблюдаемой Вселенной, демонстрирует, что свет шел к нам из галактик, которым 13,8 млрд лет.

    Так как это же самый пожилой свет, который мы нашли, он а также дозволяет нам измерить возраст самой Вселенной.

    Прошло не мало лет, однако сейчас мы знаем размеры Вселенной

    Однако в течение крайних 13,8 млрд лет Вселенная всегда расширялась — и сначала выполняла это же максимально резво. Принимая это же во внимание, астрологи сделали вывод, что галактики на краешку наблюдаемой Вселенной, свет которых шел к нам 13,8 млрд лет, обязаны быть в 46,5 млрд световых лет от нас.

    Это же радиус наблюдаемой Вселенной. Помножьте его и получите поперечник: 93 млрд световых лет. Это же число опирается на огромное количество остальных измерений и научных изысканий, и это же кульминация веков работы. Однако как только разговаривает Кейси, оценка малость грубовата.

    С одной стороны, беря во внимание сложность энных самых древних галактик, что мы можем найти, невнятно, как только они сумели образоваться эдак резво опосля Немалого Взрыва. Может быть, некие наши расчеты некорректны.

    «Если одна из ступеней шкалы астрономических расстояний ошибается на 10%, и тогда альтернативные ошибаются, так как они опираются друг на друга», разговаривает Кейси.

    Все становится гораздо труднее, когда мы пытаемся думать об Вселенной, которая покоится за пределами наблюдаемого. Об «целой» Вселенной. Зависимо от тамошнего, какая теория все больше для вас по нраву, целая Вселенная возможно конечна либо нескончаема.

    Не так давно Мигран Варданян и его коллеги из Оксфордского вуза в Англии проанализировали узнаваемые заданные о объектах в наблюдаемой Вселенной, дабы узреть, что можно извлечь из этих познаний об форме целой Вселенной. Результаты привели к новейшим оценкам: целая Вселенная в 250 раз все больше наблюдаемой.

    Прошло не мало лет, однако сейчас мы знаем размеры Вселенной

    Мы ни разу и не сможем узреть эти дальние области. Однако наблюдаемой Вселенной хватит большинству из нас. Для ученых вроде Кейси и Шета она нескончаемо изумительна.

    «Все, что мы выяснили об Вселенной — о фолиант, как она объемная, как изумительны объекты внутри нее — мы создали ординарно собрав эти фотоны света, кои прошли миллионы и миллионы световых лет, дабы попасть в наши сенсоры и видеокамеры и умереть», разговаривает Шет.

    «Это унизительно, — разговаривает Кейси. — Астрономия обучила нас, что мы и не посередине Вселенной, мы даже и не посередине нашей Галлактики либо галактики».

    В один прекрасный момент мы заберемся эдак далековато во Вселенную, что и предположить тяжело. Пока мы можем лишь глядеть. Да и ординарно глядеть можно нескончаемо далековато.