Нажмите "Enter", чтобы перейти к содержанию

Происхождение космоса: Книга: «Вселенная. Происхождение жизни, смысл нашего существования и огромный космос» — Шон Кэрролл. Купить книгу, читать рецензии | The Big Picture. On The Origins Of Life, Meaning, And The Universe Itself | ISBN 978-5-496-02380-1

Содержание

Происхождение (2018, сериал, 1 сезон) — отзывы и рецензии — КиноПоиск

сортировать:
по рейтингу
по дате
по имени пользователя

показывать: 1025

1—10 из 19

Rider_0

Не слишком ладно скроено, но крепко сшито

Это не совсем ужасы, точнее — фантастический триллер.

С технической точки зрения всё сделано очень хорошо.

Разнообразные локации: кроме космического корабля, широкий выбор от киберпанка до пасторальных пейзажей.

Есть Том Фелтон, который в плане актёрского мастерства тянет весь проект.

Есть Наталия Тена, 90% времени изображающая всю ту же одичалую Ошу, но зато так, что если завтра испортится Мишель Родригес, Наталия заменит её в любом месилове. Тена ‘раскрывается’ только в одной серии, и отлично смотрится!

Прочие актёры хотя и не выдают ничего особенного, но отрабатывают вполне на уровне, смотреть не противно. Проект явно продюсерский, странно было бы ждать откровений от второстепенных ролей.

Основное действие развивается параллельно с фидбэками в истории персонажей — каждому по эпизоду, что конечно очень логично, но из-за этого смотрится несколько затянуто и натужно.

Психологические мотиваторы героев сделаны в довольно наивной манере. Все по той или иной причине бегут от ужасов своей земной жизни, но всем этим ужасам мы ужасались по 100 раз. В добавок и в основном повествовании регулярно возникают жирнотные моральные дилеммы вида ‘ах, мы не можем бросить его одного умирать’, и персонажи это дело проговаривают репликами *рукалицо*! Короче, временами создаётся ощущение, что смотришь фильм-сказку для детей младшего школьного возраста с лёгким отставанием в умственном развитии.

Тем не менее, все арки потихоньку загибаются, ружья стреляют и мотиваторы срабатывают. Финальная серия полностью посвящена развязке — не сказать что уникальной, но вовсе не раздражающей. В конце, как положено, застенчивый крючочек на второй сезон, но сомневаюсь что будет.

В целом смотрибельно, разнообразно и развлекательно. Но, как Локи однажды сказал Бартлби — нет в нём искры божественного гнева.

6 из 10

прямая ссылка

21 января 2021 | 23:59

На самом деле начинала смотреть этот сериал из-за Тома Фелтона, но, оказалось, это не единственный повод посвятить время данному произведению. Сериал смотрится на одном дыхании, местами удивляет, где-то умиляет, изредка пугает.

Главное, что порадовало – глубокая проработка персонажей. Все герои летят в новый мир строить жизнь с чистого листа, но за плечами у каждого внушительный багаж неоднозначного прошлого, которым сериал с нами щедро делится. Приятно порадовало присутствие логики в поведении героев, хотя бывали моменты, когда сценаристы лишали своих персонажей головы ради эффектной сцены, но к счастью нечасто.

По атмосфере напоминает что-то среднее между фильмом «Чужие» и сериалом «Светлячок». С первым он схож напряжением, ощущением довлеющей над всеми угрозы инопланетного существа, а со вторым – интересным, душевным развитием отношений между героями. Ближе к концу сериала они все становятся как родные, даже те, кого ты недолюбливал в самом начале.

Визуально сериал выглядит неплохо: приятные sci-fi интерьеры, спецэффекты, работа оператора. Единственное, что слегка раздражает – это слишком уж потрепанный вид героев.

Расчески на этом корабле явно в дефиците. Также однообразно смотрится синий колорит картины и вечный полумрак. Благо они сменяются разнообразными по цвету и настроению флешбэками, которые раскрывают не только истории главных героев, но и детали мира будущего.

Что сильно огорчило – финальная серия, которую после сильных предыдущих, ожидаешь увидеть такой же яркой, как заключительный залп салюта. Но, по-моему, она вышла самая нудная. Не сказать что совсем слив, но не красивый уход со сцены. Возможно, поэтому сериал не будет продлен на второй сезон. Как по мне и не надо. Это целостная и законченная история, которая не требует продолжения, несмотря на клиффхэнгер в конце.

Кстати рада за Тома Фелтона: наконец-то ему удалось выбраться из намертво прилипшего амплуа заносчивого злодея. В этом сериале он весьма убедительно сыграл милого парня.

прямая ссылка

15 января 2021 | 19:40

antuanitos

Глубже, чем ожидалось

Самое скучное в ‘Происхождение’ — это однообразные комнатушки и коридорчики корабля, зато снаружи этот самый кораблик выглядит чертовски оригинально, как отдельное произведение искусства (как бы громко это не звучало).

Узнавать мотивацию ключевых действий персонажей в зависимости от их предысторий это самое интересное что здесь есть, ибо непосредственно боевая конфронтация с ‘объектом внеземного происхождения’ сведена к минимуму. Это произведение не о мимикрирующем паразите, а о взаимодействии личностей людей в закрытой ловушке, облаченной здесь в виде корабля и максимально неприметного ‘охотника’, заставляющего строить догадки и параноить каждого. Исключением является последняя серия, которая показывает как паразит пропитывается переживаниями героя, за счет его личных воспоминаний и контактирования с людьми, мало того начиная понимать ценность человеческой жизни, да и после осознания этого делая убийство скорее не ради убийства, а с целью сохранения своей жизни. В этой серии прекрасно раскрываются все карты, я бы даже сказал чересчур тщательно разжевываются, до той степени, что я начал сопереживать судьбе паразита, который в общем-то не виноват в своей ‘сущности’ — он просто как главенствующее звено в пищевой цепочке.

Отдельно подмечу про очень удачную неоднозначную концовку, которая позволила бы сериалу при должном успехе выкатить 2 сезон, но как видим сезон только один. Итоговая реализация концовки сериала не оставляет недосказанности. Честно говоря, я бы посчитал лишним делать продолжение, ибо получилось бы эксплуатацией той же самой идеи по второму разу. Но нечто новое вполне образуется у меня в мыслях, например, в виде конкуренции двух паразитов.

прямая ссылка

02 января 2021 | 07:24

Anthony_W

Когда необходимо лучше изучить материалы

Очень четкое позиционирование сериала. Попытка создать многосерийную историю совмещая опыт начиная от далекого фильма ‘Alien’ и современного ‘Life’. Замкнутое пространство, пассажиры, летящие к новой и пригодной планете, катастрофа на борту корабля и инопланетная форма жизни, терроризирующая экипаж. В сериале нет идей, которые можно было бы назвать оригинальные. Весь материал, вплоть до финальных титров уже использовалось ранее. При этом за счет того, что идет комбинирование прошлого пассажиров, до их вступления на борт корабля и новые задачи сезон получилось растянуть до полноценных десяти серий. Хоть все спокойно поместилось бы в двух.

Сценаристы, раздав каждому из актеров определенную роль, очень мало понимают в фактическом поведении людей и внутренней мотивации. Проснувшись после сна в заброшенном корабле, пассажиры пытаются понять причины и разобраться в происходящем. В группе людей есть подготовленные пассажиры не только в рамках ведения боевых действий, но умение оценивать ситуацию. Первое время шатание по кораблю ‘босиком’ вызывает удивление, но чем дальше продвигается история, тем отчетливее ловишь себя на мысли, что уже после второй серии все протагонисты должны были умереть.

Они просто забывают о процедуре безопасности. Яркий пример — эксперт по биологическому оружию пробует голыми руками проверить материалы иноземного происхождения. Но переживать не нужно, потому что такие ‘эксперты’ именно те, кого выбрали для путешествия на далекую планету. Из нелогичного действия будет состоять большая часть сюжетных нестыковок.

На удивление выбор большей части актеров самое приятное из увиденного. Именно за игрой актеров можно наблюдать без определенного раздражения, чего не скажешь о сценарном поведении. К финалу из простой мистической истории детективная часть уже лучше вписывается в сюжет. Появляется определенная стройность и герои поступают с собственным поведением и окружающей опасностью, только это уже не спасает сериал.

6 из 10

прямая ссылка

22 мая 2020 | 14:43

Простой, но достойный образчик жанра. Хотя этот сериал основывается на классическом сюжете (группа незнакомых друг с другом людей без прошлого просыпается на космическом корабле, куда после аварии уже проникло нечто инопланетное, а до пункта назначения ещё лететь и лететь), авторы сумели воплотить его в напряжённую и интересную историю.

Отчасти это получилось само собой, благодаря беспроигрышной в плане интриги ситуации ‘десяти негритят’: герои понимают, что некий Чужой, стремящийся убить их одного за другим, — это один из них, но вот кто именно?.. Любопытство зрителя не только естественно подогревается разгадыванием этой загадки вместе с персонажами, но и усиливается тем, что герои не могут позволить себе параноидальную вражду друг против друга. Ведь только друг в друге они смогут обрести опору и, сплотившись так, выжить на долгом пути к далёкой планете. Но как доверять, если любой из твоих соседей по кораблю может оказаться Чужим?

Между тем героев толкает на установление доверительных отношений не только логика стратегии выживания: всё-таки почти все они — люди, а значит неизбежно есть место и дружбе, и любви. И сериал, как мне кажется, притягателен именно тем, что он показывает не просто борьбу людей против инопланетного существа, но человеческое мужество дружить и любить, несмотря на смертельный риск. Актёры хорошо справились с задачей показать этот процесс преодоления страха, взаимопомощь и, наконец, сохранение собственной человечности вопреки обстоятельствам, толкающим на отчуждение друг от друга из-за страха за собственную шкуру.

И, наконец, не могу не отметить то, что наиболее меня впечатлило и что побудило в конце концов достаточно высоко оценить этот сериал. Я не зря назвала инопланетное существо, проникшее на корабль, Чужим. ‘Происхождение’, как и много других подобных фильмов с базовым конфликтом неизвестного нечеловеческого существа с людьми, предстаёт как некая реплика, подобие ‘Чужого’, ставшего своего рода ‘отцом’ для всего класса аналогичных сюжетов. На эту тему снято немало лент, и они заканчиваются либо смертью людей, либо смертью Чужого. Столкновение человека с враждебным неизвестным — это столкновение трагическое, где нет места обеим сторонам. Но ‘Происхождение’ — и это спойлер — в итоге идёт неожиданным третьим путём. Развивая классический сюжет ‘Чужого’ (а развитие любого классического сюжета это, как вы понимаете, новшество, за которое уже можно похвалить, ведь происходит это довольно не часто), данный сериал не только утверждает необходимость сохранения человечного в человеке несмотря ни на какие опасности.

По моему мнению, если бы не финал, «Происхождение» можно было бы счесть очередным неплохим сериалом, который быстро забывается из-за того, что «это всё мы уже видели» и не раз. Тем более, что картинка у сериала весьма тёмная, декорации средние, операторской работы не очень видно и прочее. Я уже не говорю о научных оплошностях вроде не такой как надо гравитации (о чём знатоки знают больше меня), к которым в современной фантастике относятся с пристальным вниманием. Все эти недочёты выглядят как нереализованные возможности сериала, которые можно было бы устранить, но всё-таки в центре данной истории – люди и их отношения. А всё прочее отходит на задний план. Здесь как в театре: не стоит обращать внимание, что декорации – это крашеные деревяшки, ведь сущность пьесы сконцентрирована в другом.

Буду ждать продолжения.

прямая ссылка

03 мая 2019 | 21:30

Andrew Chajka

Фантастика всегда неплохо помогает скрывать дыры в сценарии

Я люблю фантастику, а космическая тема, хотя и нравится многим, но по какой-то неведомой мне причине, всегда в большом дефиците. Однако, справедливости ради, хочу сказать, что сейчас этот жанр переживает некоторый подъём. Короче, грех не заценить новый проект из разряда одиссей, тем более, что я ни сном, ни духом, что это вообще за фрукт такой — сериалы от Youtube.

Недавно на КП была статья о том, что Youtube собирается сворачивать свои проекты. Видимо, сериалы у них не пошли и конкурировать с именитыми игроками, вроде Нетфликс и Амазон, та ещё задачка (приветик Apple). Как я понимаю, одной из первых жертв стало именно ‘Происхождение’. В итоге, как вы понимаете, финальная серия оборвалась на полуслове и продолжения мы не увидим, а, знаете, я бы хотел, несмотря на все проколы в сценарии. А их много, увы, и они как-то так легко ложатся на такой же странный монтаж. Мне вот лично очень резало глаз, что некоторые сцены, идущие друг за другом, бывало что логически и эмоционально просто изолированы. Вот, например, японец Шун, один из двух ГГ, рискуя своей жизнью в абсолютно сумасшедшем ключе, спасает второго ГГ, разумеется, что это женщина. И тут они такие, едва отдышавшись после того, как были на грани смерти, возвращаются в комнату сборов к остальным космическим путешественникам и. .. ничего не происходит… Конечно же я не хотел бы голливудских соплей и страданий, но это не значит, что эмоциональность нужно тупо убрать вообще из сценария. Народ просто поздоровался, перекинулся парочкой взглядов, будто бы вообще ничего и не произошло. И монтаж такой же, будто кусок плёнки, соединяющий 2 сцены случайно кто-то безвозвратно вырезал. И таких эпизодов по сериалу будет несколько. Как и прочих важных мелочей. Вы, наверное, уже поняли, что наши астропутешественники поймали себе на борт паразита-пришельца, из-за чего, собственно, весь сыр-бор и начался, и будет идти все 10 серий. Так вот, в космическом корабле с тысячами пассажиров есть всего лишь один медпункт и один томограф. Поэтому, сломав его, наш саботажник обрёк нас весь сериал гадать, кто же заражён, ибо другого полезного мединструментария у нас нет. Практически. Отдельно отмечу баночки с лекарствами, которые просто стоят на полках в полухаотическом порядке. Думалось мне, что в будущем, где все до самой задницы нашпигованы электроникой, можно было бы решить вопрос с классификацией лекарств и базой данных эффективнее, чем это делается со времён Средневековья. Сюда же можно отнести и классические киношные штампы, вроде того, что можно спрятаться под кроватью от человека, который находится в 2 см от тебя, и остаться незамеченным.

В целом, хочу отметить отличную игру актёров и неплохую атмосферу, но сценарий очень слаб, шаблонен, с дырами различных размеров, и только фантастика его и спасает. Такие сюжеты просто заведомо чуть более интересные и интригующие, но если копнуть глубже, то это те же яйца, только в профиль.

Данный сериал стоит посмотреть в общеобразовательных целях, дабы знать, что такое продукт от Youtube. Также им можно неплохо убить время. Но на этом всё, пожалуй.

Есть явно работы посильнее, вот как, например, ‘Пространство’.

6 из 10

прямая ссылка

01 мая 2019 | 18:49

Это, что за будущее, в котором вообще ничего нет. Стеклянные патроны? Серьезно?!, Лазер который брызжет мясом, как в трэшаках, вау! Числовые пароли в интерфейсе, а как же днк или чипы или отпечаток сетчатки? Медлаб похож на средневековую пыточную, ни мрт, ни рентгена, ни сканеров никаких, опиаты в качестве обезболивающих, да ладно, даже сейчас разрабатываются новые виды анестезии, а там-то, что произошло, что они пьют таблетки и микстуры. один раз некий способ выведения яда показали необычный, да и тот не подошел. Огромная станция с 1 лифтом, без возможности быстро перемещаться. Везде темно — видимо, электричество экономят, сам паразит на глиста похож, порабощает мозг, а как же еще. Разыграем типичный сюжет ‘Десять негритят’. Из всего оборудования на корабле, топор пожарный и и пистолет чтобы запенить дыру, фигли, космос и будущее у них там. У них даже на земле были шейные рации, а на корабле, рация какая-то. В ЦУПе нет возможности сканирования, нет связи внутрикорабельной, все только послушать можно, но посмотреть ни-ни, самособраныый сканер похож на патефон, и ему обязательно нужен чип, ибо ни вайфая, ни даже просто к оптике, его подключить нельзя. И все постоянно, как дети обижаются друг-на друга, по-любому поводу. Финал — уныл и предсказуем. В 80х были ‘Чужие’, у них было будущее, а это так, парк аттракционов в космосе.

прямая ссылка

14 января 2019 | 16:44

Триллер в замкнутом пространстве, да еще и в декорациях космоса, да еще и произвества Великобритании. Вау, подумала я. И нужно сказать, что только принадлежность сериала к одному из моих любимых жанров заставила меня досмотреть сериал до конца.

Кажется, нужно изобрести слово для нелепых приемов, которые должны любой ценой завязать конфликт и развивать события. Кнопка, которая мгновенно убирает лестницу, на который находится человек? Кнопка, которая мгновенно очищает шлюз? Система, которая двадцать минут ожидает отсоединения аварийной части без возможности отмены? Кто это проэктировал? При наличие медицинского отсека, нет возможности провести элементарный анализ крови. Почему? Просто чтобы устроить драму. Список нелепостей и элементаных косяков в сериале зашкаливает и перечислять все я не буду. Я бы простила ‘Происхождению’ и банальность, и заштампованность, но такого числа глупостей простить не могу.

Почти все персонажи ведут себя нелепо, тупят, истерят, напускают драму. Их истории, отнимающие половину каждой серии, скучноваты и так банальны, что уже с первых кадров догадываешься, чем все это кончится.

А ведь можно лучше, можно сильней. Можно было бы даже, чем черт не шутит, внести в сериал что-то оригинальное. ‘Происхождение’ качественно сделано, в нем неплохие актеры (и даже пара знакомых лиц), оно смотрибильно, и включает пару неплохих экшен-сцен. Тем не менее, я давно уже не испытывала такого разочарования. Сплошные обманутые надежды.

5 из 10

прямая ссылка

10 января 2019 | 22:42

mr.Fake

Предоргазмический саспенс. Или последний эпизод решает!)

а я ещё возмущался по началу, думал – ну такой себе сериал… слишком сентиментальный он для жанра ‘космический корабль в космосе летит на колонизацию другой планеты и по пути инопланетное НЕЧТО убивает весь экипаж’ – для такого жанра слишком много соплей. И это сейчас не спойлер был, расслабьтесь) Это факт перед которым нас ставят в самой завязке. И в таком фильме сопли просто не уместны, это же экшен-космо-триллер (почти что Dead Space) – а значит и подавайте мне экшен и инопланетных монстров перманентно! А создатели резину тянут, сопли эти жуют, как будто искусственно растянуть сериал хотели! А может денег на графон не хватило? И вот это-то было бы странно, потому как сопли эти – высокобюджетные, красиво сняты, с дорогой картинкой, шикарной игрой актёров и каждая сопля по сути – мини-фильм внутри фильма. Вернее, внутри серии, каждой серии. Ну просто к чему все это??? Если бы я хотел мелодраму, я бы пересмотрел Клинику, например! Ну да бог с ним) Экшн тут всё равно крутой, и в общем-то его довольно много! Мнение относительно сериала – не самый плохой, но и таких немного, так что грех придираться…

И только последний эпизод прямо таки как последний штрих гения на полотне! Уж простите за пафос. Но если не будет такого же крутого второго сезона, это как будто тебе кончить не дали. =)

Но чтобы торкнуло во время просмотра надо именно проживать главных героев, причем чём каждого, в которого сможешь вжиться. И не СОпереживать, а прям про всё забыть и поверить, что это ты есть. Этот чувак – ты и сеть! Эта девка – это ты и есть. И это прямо с тобой сейчас происходит, и смотреть на происходящие их глазами.

И тут настолько круто сделаны акценты на главных героях, что ты автоматически переключаешься в проживание сначала одного персонажа, потом другого. И так 9 эпизодов…

а потом заключительный эпизод!

И я примерно понимал, к чему всё идёт, но блин… Авторы сериала именно так его и творили, они верили в происходящее, и актёров подобрали таких которые умеют проживать свою роль. Создателями двигала грандиозная идея, на одном бюджете так круто кино не тащит. А оно не просто тащит, он захватывает без остатка.

Просто очистите ум, отбросьте свою критичность, откажитесь от своего Я на время просмотра и СТАНЬТЕ ОДНИМ из главных героев.

10 из 10, да)

прямая ссылка

03 января 2019 | 13:45

Эти 50 лет авторы сериала будто просидели в берлоге и напоминают современных пиарщиков, желающих через те же 50 лет посетить Луну. Они даже не удосужились принять во внимание многочисленные ‘Звездные войны’, не говоря уж о более узких по задачам картин.

Более конкретно, рецензия проста — не тратьте время. Выброшенные на свалку два вечера. Ни малейшей оригинальной идеи. Все содрано, такое ощущение, что для написания сценария пригласили рерайтера и предложили десяток повторяющихся фильмов с одинаковыми сюжетными выбросами. А про идею забыли! Несмотря на то, что дали понять о существовании глобальной задумки и воплощении ее в следующих сезонах.

В снятых 10 сериях все абсолютно не логично, столько нестыковок и ляпов, что диву даешься: про людей ли сериал или про ‘людей’.

Не дает бросить все на второй же серии история героев в предыдущей земной жизни. Кажется, что это вытянет сюжет и наполнит его смыслом, но не тут то было, по завершении сезона желание одно, напомнить себе не быть таким наивным и слушать внутренний голос.

Практически полное отсутствие музыкального сопровождения и визуальных эффектов, если не относить к таковым наивное, до десяти раз за серию, пугание из-за угла, которое уже давно и в качественных ужастиках стараются не использовать, то не знаю что может меня сподвигнуть на просмотр второго сезона!

Что-то следует написать в поддержку штампованного изваяния!! Хорошо, что страдающих героев не заставляют заниматься сексом перед смертью с демонстрацией голого тела, при невозможности проявить себя по-другому. Кто любит Тома Фелтона, может порадоваться за него, практически он здесь на голову выше остальных, мастерство не пропьешь. Хотя, если хотите увидеть, как не следует вести себя перед камерой, включите любой русский сериал последних годов, извините, если кого обидела!

В итоге 5 из 10 сериал натягивает. Чипы, виртуальная реальность, голографические экраны телефонов (кстати редко где увидишь)на месте, не знаю в каком веке, но вот неумение провести простой анализ ДНК и определить гуманоида, как-то не красит сценариста. А если рассматривать сериал не как техническое воплощение истории, а как полученное впечатление, то и того меньше баллов…

прямая ссылка

23 декабря 2018 | 18:28

показывать: 1025

1—10 из 19

ПРОИСХОЖДЕНИЕ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ

5. ПРОИСХОЖДЕНИЕ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ

    Если иметь в виду весь энергетический диапазон, в котором наблюдаются космические лучи, то, безусловно, следует признать, что завершённая теория этого вопроса отсутствует. Даже в отношении происхождения ГКЛ вряд ли в настоящее время можно претендовать на большее, чем создание разумных моделей, объясняющих наиболее существенные факты.
К таковым следует, в первую очередь, отнести величину плотности энергии космических лучей (~10-12 эрг/см3), а также степенную форму энергетического спектра ГКЛ, не претерпевающую каких-либо резких изменений вплоть до энергии ~3·1015 эВ, где показатель дифференциального энергетического спектра всех частиц меняется с -2.7 на -3.1.

5.1 Взрывы сверхновых как основной источник галактических КЛ

    Требования к энергетической мощности источников, генерирующих космические лучи, весьма высоки, так что обычные звёзды Галактики не могут им удовлетворять (мощность PCR порядка 3·1040 эрг/сек). Однако такая мощность может быть получена от взрывов сверхновых (эта идея была высказана около 50 лет назад (Гинзбург и Сыроватский, 1963)). Если во время взрыва выделяется энергия ~1051 эрг, а взрывы происходят с частотой 1 раз в 30–100 лет, то мощность, генерируемая при взрывах сверхновых, составляет ~1042 эрг/см3 и для обеспечения необходимой мощности космических лучей достаточно лишь нескольких процентов энергии вспышки.
    Вопрос о формировании наблюдаемого экспериментально энергетического спктра ГКЛ далеко не тривиален. Необходимо передать макроскопическую энергию намагниченной плазмы (расширяющейся оболочки взорвавшейся сверхновой) индивидуальным заряженным частицам, обеспечив при этом такое распределение энергии, которое существенным образом отличается от теплового.

5.2 Стандартная модель ускорения КЛ ударными волнами

    Наиболее вероятным механизмом ускорения ГКЛ до энергии ~1015 эВ, а, возможно, и выше, представляется следующий. Движение сброшенной при взрыве оболочки порождает в окружающей межзвёздной среде ударную волну. Диффузионное распространение заряженных частиц, захваченных в процесс ускорения, позволяет им многократно пересекать фронт ударной волны (Крымский, 1977). Каждая пара последовательных пересечений увеличивает энергию частицы пропорционально уже достигнутой энергии (механизм, предложенный Ферми), что и приводит к ускорению ГКЛ. По мере увеличения числа пересечений фронта ударной волны растёт и вероятность покинуть область ускорения, так что количество частиц падает по мере роста энергии примерно степенным образом. Ускорение оказывается весьма эффективным, а спектр ускоренных частиц жёстким: ~E-2 вплоть до ~Еmax –максимально достижимой энергии ускоренных частиц.
Поэтому необходимо учитывать обратное воздействие космических лучей (наиболее существенна роль протонов, поскольку более тяжёлые ядра можно рассматривать как малые примеси) на среду, приводящее к модификации ударной волны и к возникновению, помимо обычного теплового фронта, плавного протяжённого участка, так называемого предфронта. Такая модификация, в свою очередь, влияет на спектр космических лучей. Таким образом, в общем случае нельзя пользоваться приближением, когда обратное влияние космических лучей на среду не учитывается, и необходимо пользоваться самосогласованным решением, процесс которого ещё окончательно не отработан (в том смысле, что, возможно, пока ещё не учтены полностью все необходимые факторы). Отражением этого обстоятельства является наблюдающийся в течение последних 10 лет почти непрерывный рост теоретической оценки максимально достижимой энергии. Так, в работе (Бережко и Ксенофонтов, 1999) приводится следующая оценка для максимально достижимой энергии Emax:

Emax=5·1014 Z (ESN/1051 эрг)1/2 (Mej/1.4 MO)-1/6 (NH/3·10-3 см-3)1/3·(B0/3 мкГс), эВ,

где Z –заряд ускоряемой частицы, ESN –энергия вспышки, Mej –масса сброшенной оболочки, NH – концентрация атомов водорода, B0 –напряжённость магнитного поля. Согласие результатов расчётов (Berezhko, 2001) с экспериментальными спектрами (Shibata, 1995), как видно из Рис.18 достаточно хорошее.


Рис.18. Интенсивность КЛ вблизи Земли как функция кинетической энергии. Кривые – расчёт, точки – экспериментальные данные.

    Приведенная формула предполагает использование Бомовского предела для коэффициента диффузии DB=(1/3)?RL.c, где RL –ларморовский радиус частицы.
Правомерность этого традиционного приближения, вообще говоря, не очевидна и может быть подвергнута сомнению. Заметим, что в приближении, не учитывающем обратное влияние космических лучей на ударную волну, оценка Emax получается приблизительно на порядок ниже. Время ускорения достигает ~104 лет, но эффективность его (понимаемая как возможность генерации частиц с энергией, близкой к Emax) падает со временем, так что время, в течение которого могут ускоряться частицы с наибольшими энергиями, составляет ~103 лет.
    Из формулы следует также, что, меняя характеристики вспышки (например, энергия, высвобождающаяся при вспышках так называемых Гиперновых, может значительно превысить 1051эрг) и учитывая распределение вспышек по ESN, можно существенно повысить предел Emax. Кроме того, ударная волна может распространяться не в усреднённой мезжвёздной среде, а в среде, модулированной испущенным ранее звёздным ветром и характеризующейся значительно большим значением напряжённости магнитного поля (как в звёздах Вольфа-Райе). Наконец, учёт того, что потоковая неустойчивость ускоряемых частиц в предфронте ударной волны приводит к появлению сильной магнитодинамической турбулентности, что также увеличивает максимальную энергию ускоренных частиц. В итоге, нельзя исключить, что оценка может быть доведена до Emax~1017.Z эВ.
    Не вполне определённой выглядит сейчас ситуация с экспериментальным обнаружением ускорения ударными волнами. В частности, анализ данных гамма-астрономии показывает, что не всегда от близких остатков сверхновых наблюдаются гамма-вспышки высоких (~1 ТэВ) энергий и, наоборот, существуют источники гамма-квантов высоких энергий, которые не видны ни в оптическом, ни в рентгеновском диапазонах. Поэтому, возможно, что происхождение ГКЛ не обусловлено исключительно вспышками сверхновых.
Нельзя не отметить, что расчётный спектр космичеcких лучей вплоть до максимально достижимой энергии получается весьма жёстким (Е-2), так что для компенсации различия между теоретическим (-2) и экспериментальным (-2.7) показателями спектра требуется значительное смягчение энергетического спектра в процессе распространения космических лучей от источников. Такое смягчение может быть достигнуто, если коэффициент диффузии D~E0.7, но это предположение ведёт к чрезмерно сильной анизотропии ГКЛ при энергии меньше 1014 эВ, что противоречит экспериментальным данным. Поэтому более естественной представляется зависимость типа D~E0.3 (что, примерно, соответствует колмогоровскому спектру турбулентностей) и учёт доускорения частиц в процессе распространения.
    Можно констатировать, что при надлежащем выборе параметров инжекции (строгая теория инжекции пока не создана), определяющих количество инжектируемых частиц и их скорость, и учёте укручения спектра ГКЛ по сравнению со спектром в источниках за счёт зависимости коэффициента диффузии от энергии, теория ускорения ГКЛ на ударных волнах позволяет хорошо описать энергетические спектры протонов и ядер вплоть до энергии, соответствующей излому в спектре.
Как отмечалось выше, взрывы сверновых могут происходить в ассоциациях О-, В- звёзд, причём в этом случае взрывы оказываются коррелированными во времени и пространстве (время жизни ассоциаций ~107 лет, число их достигает нескольких тысяч и частота взрывов оценивается как 10-5–10-6 в год). Результатом является образование каверны (superbubble) с горячей плазмой низкой плотности и размерами, достигающими сотен парсек. В этой каверне могут генерироваться случайные магнитные поля с масштабами L до нескольких парсек и амплитудами В в десятки микрогаусс. При энергиях, не превышающих Emax, ускорение осуществляется на отдельных ударных волнах, а при энергиях, превышающих Emax, ускорение осуществляется ансамблем ударных волн и магнитных полей, существующим в каверне (Быков и Топтыгин, 1995). Модель ускорения в ассоциациях сверхновых позволяет качественно объяснить спектр ГКЛ в диапазоне энергий 1015–1018эВ. В данном подходе излом в энергетическом спектре ГКЛ интерпретируется как смена режима ускорения.

5.3 Другие механизмы ускорения

    Обсуждая взрывы сверхновых, следует отметить, что ускорение ГКЛ может иметь место не только в их расширяющихся оболочках, но и при эволюции остатков взорвавшихся звёзд. Источником энергии при этом является энергия вращения нейтронной звезды, достигающая (для массы 1.4.МO и радиуса 106 см) величины 2·1050 эрг/(T10)2, где T10 – период вращения в единицах 10 миллисек. Поскольку магнитное поле на поверхности звезды достигает 1012 Гс, нейтронная звезда должна интенсивно терять энергию на магнитное дипольное излучение. Однако, так как собственная частота плазмы в окрестности звезды много больше частоты вращения диполя, распространения электромагнитной волны не будет, и процесс ускорения будет осуществляться стоячей ударной волной. Оценка максимальной энергии оказывается ~(1017–1018).Z эВ, а время эффективного ускорения оценивается примерно как ~10 лет (Gaisser, 1990).
    Если нейтронная звезда является частью бинарной системы, то ускорение может также происходить за счёт процесса аккреции – перетекания материи на поверхность нейтронной звезды; в этом случае ускорение космических лучей обеспечивается гравитационной энергией.
    В связи с тем, что в потоке КЛ имеются частицы с энергией, превосходящей 1020 эВ, следует рассмотреть имеющиеся возможности для ускорения до таких энергий. Источником частиц таких энергий, например, как отмечено в (Ptuskin, 1995), может быть процесс Ферми первого порядка, но происходящий при столкновении галактик. Такое событие может осуществляться с частотой примерно 1 раз за 5.108 лет. Максимально достижимая энергия оценивается как 3.1019.Z эВ. К аналогичной оценке приводит и процесс ускорения ударными волнами в струях, генерируемых активными ядрами галактик. Примерно столько же дают оценки в моделях, связанных с рассмотрением ускорения ударными волнами, вызванными аккрецией в галактических кластерах.
Наибольшие оценки можно получить в рамках модели космологического происхождения гамма-всплесков. В этой модели в результате слияния нейтронных звезд или черных дыр генерируются ультрарелятивистские ударные волны, распространяющиеся в окружающей среде с лоренц-фактором Г~103. Энергия протона, покоившегося в лабораторной системе, в результате отражения от фронта ударной волны возрастёт до значения Г2Мс2. Таким образом, всего за один цикл энергия может возрасти в 106 раз, а после двух циклов достичь 1021 эВ.
Следует, однако, признать, что все оценки такого рода остаются пока на полукачественном уровне, и вопросы получения необходимой интенсивности и формы энергетического спектра КЛ сверхвысоких энергий еще ожидают своего решения.
    Вскоре после обнаружения реликтового излучения Greisen (1966) в США и Зацепин и Кузьмин (1966) в СССР одновременно пришли к выводу, что наличие реликтового излучения самым серьезным образом должно сказаться на форме энергетического спектра КЛ предельно высоких энергий, а именно: должно иметь место так называемое реликтовое (или чернотельное) обрезание спектра в области предельно высоких энергий, называемое также GZK-эффектом. Обсуждая проблему источников частиц с энергиями ≥5.1019эВ, превышающими порог GZK- зффекта, необходимо иметь в виду, что расстояния, с которых частицы таких энергий могут достигать Земли, ограничены, по-видимому, пределами местного Сверхскопления галактик.
Между тем, в нём нет галактик, имеющих какие-либо преимущества по сравнению с нашей Галактикой с точки зрения возможностей для ускорения космических лучей. Но и с учётом ограничения расстояний до источников остаётся достаточно много кандидатов на роль источников частиц предельно высоких энергий.
    Источники частиц предельно высоких энергий могут формироваться в рамках двух принципиально различных групп сценариев (Nagano and Watson, 2000). Первая группа (bottom- up) характеризуется наличием ускорения; при этом для преодоления ограничения расстояний до источников иногда рассматриваются новые частицы, возникающие от обычных, но не испытывающие потерь, приводящих к появлению GZK-предела. К этой же группе следует отнести и модели, в которых существование значимых потоков частиц с энергиями выше порога GZK-эффекта связывается с гипотетическим нарушением лоренц-инвариантности. Вторую группу (top-down) составляют сценарии, не требующие ускорения, поскольку в них КЛ возникают в результате распадов или аннигиляции так называемых топологических дефектов (космические струны, монополи и т.д.), возникших в первые мгновения расширения Вселенной в связи с фазовыми переходами, соответствующими отделению сильного взаимодействия от электрослабого (при температуре
1015–1016 ГэВ) и затем отделению электромагнитного взаимодействия от слабого (при температуре ~102 ГэВ).

 

Эксперты прокомментировали происхождение загадочных монолитов в США

В США обнаружили еще один таинственный монолит. Серебристая глыба стоит на горе в штате Калифорния. Мир гадает: появление этих странных объектов – чье-то художество или внеземные творения? Разбираемся, откуда могли появиться монолиты и почему они столь быстро исчезают.

Фото: facebook. com/Utah Highway Patrol

«Не оставляйте следов»

Калифорнийский монолит стал уже третьим по счету. Первый совершенно случайно нашли в штате Юта. Сотрудники из департамента общественной безопасности, облетая на вертолете территорию пустыни, вдруг заметили странный блестящий объект – трехгранный монолит высотой примерно в три метра.

Тут же появились версии, что установкой объекта могли заниматься как люди, так и инопланетяне. Туристы только ринулись к нему, как монолит пропал. Местное бюро по землеустройству заявило, что строение незаконно, какого бы оно ни было происхождения, при этом поспешило откреститься от его демонтажа.

Позже фотограф из Колорадо Росс Бернардс заявил, что видел четверых мужчин, убравших объект. По его словам, сначала они опрокинули монолит на землю, после чего тот издал громкий звук. Затем распилили его и погрузили в машину.

Когда они загружали монолит и уходили, они сказали: «Не оставляйте следов».

Росс Бернардс

фотограф

Уничтожители монумента в Юте нашлись. Ими оказались экскурсовод Сильван Кристенсен и канатоходец Энди Льюис, с которыми были еще два человека, пишет газета Daily Mail. Свой поступок они объяснили тем, что пустыня была не готова к полчищу зевак, которые бросали свои автомобили, мусорили и вытаптывали землю.

А сотрудники галереи Дэвида Цвирнера в Нью-Йорке и вовсе заявили, что знают автора этого произведения. Творение они приписывают художнику-минималисту Джону МакКракену, который жил в соседнем штате Нью-Мексико. Он при жизни славился подобными арт-объектами. Правда, художник умер в 2011 году, а, судя по снимкам со спутника, монолит появился между 2015 и 2016 годами. Да и один из местных работников департамента общественной безопасности сообщил, что якобы о странном объекте знали еще в 40-х годах прошлого века.

Примечательно, что еще один подобный объект был найден далеко от США – в Румынии. Его обнаружили на холме рядом с городом Пьятра-Нямц неподалеку от руин дакийской крепости Петродава. От собрата из Юты монолит отличался формой и внешностью. Это была прямоугольная трапеция со скошенной вершиной, поверхность которой покрывали узоры.

Местные власти заявили, что изучают объект высотой около четырех метров, но позже румынский журналист Роберт Йосуб рассказал Reuters, что местный монолит тоже пропал, как это произошло в Юте. По его словам, сама конструкция была не монолитом, а предметом из неаккуратно сваренных между собой кусков металла. Похожее описание давали и американскому исполину.

Вскоре появились сведения о третьем монолите. Газета Atascadero News сообщила, что объект заметили на вершине горы Пайн в городе Атаскадеро штата Калифорния. Он сделан из нержавейки, высотой почти три метра, сварен на углах заклепками, которые прикрепляют боковые панели, скорее всего, к стальной раме внутри, пишут СМИ. Местный турист рассказал журналистам, что еще 1 декабря никакого монолита здесь не было.

Пользователи Сети сразу подметили, что объекты очень похожи на инопланетные обелиски из фильма «Космическая одиссея 2001 года» режиссера Стэнли Кубрика. В авторстве монолитов пока никто так и не признался.

Фото: twitter.com/Luke Phillips(@Atownreporter)

Искусство или мистика?

Главный редактор научно-популярного журнала «Наука и жизнь», кандидат физико-математических наук Елена Лозовская заявила Москве 24, что не сомневается в происхождении загадочных монолитов.

Естественно, это человеческих рук дело. А чье еще? Не могли же они ниоткуда взяться. Кто-то их привез и установил, на мой взгляд.

Елена Лозовская

главный редактор журнала «Наука и жизнь»

«Сейчас технологии позволяют изготавливать очень интересные, красивые предметы. Много способов изготовить шутливый артефакт… На мой взгляд, эти монолиты сделали люди», – отметила Лозовская.

По ее словам, в современной истории не раз подделывали научные артефакты. Например, представляли фальшивые кости динозавров. Однако обман вскрывается, как только ученые всерьез берутся за изучение подобных предметов, говорит эксперт.

Арт-критик и художник, куратор выставок современного искусства Елизавета Плавинская в разговоре с Москвой 24 отметила, что монолиты вполне могут быть чьим-то творческим проектом.

«В мире существует такое направление современного искусства, как ленд-арт. Это большие объекты, которые создаются на открытых пространствах и сопоставимы по размерам с объектами природы. Это очень популярное направление современного искусства, очень гуманное и красивое. Если мы говорим о том, что монолиты – это арт-проект, по описанию очень подходит», – рассказала Плавинская.

Если монолит в Юте и правда простоял пять лет, то это не такой большой срок для арт-проекта, которые могут длиться десятилетиями. С художественной точки зрения сделать загадку длиной в пять лет – это очень хороший замах. Кто-то очень хорошо постарался, мы имеем дело с очень талантливым художником.

Елизавета Плавинская

арт-критик

По словам Плавинской, при габаритах этих монолитов установить их в современных условиях незаметно для окружающих не так сложно. В вопросе о возможных подражателях арт-критик заметила, что в искусстве они появляются не очень быстро. То есть даже если и найдутся, то не прямо сейчас, добавила собеседница Москвы 24.

Читайте также

Над Землёй едва не столкнулись два крупных объекта советского и китайского происхождения

Каждый год на околоземной орбите образуется всё больше космического мусора. Части ракет, оставшиеся после космических запусков и не сгоревшие в атмосфере планеты, вышедшие из строя спутники и так далее — всё это потенциальная угроза для работающих спутников и орбитальной станции. Столкновение этих объектов между собой также может создать огромное количество проблем, включая новый мусор. Подобный инцидент мог произойти буквально сегодня.

Источник изображений: Skeeze/Pixabay

Объектами наблюдения специалистов мировых космических агентств, а также энтузиастов космоса последние несколько дней стали два околоземных объекта — старый неработающий советский спутник «Космос-2004» и ступень китайской ракеты CZ-4C R/B. Оба объекта были признаны космическим мусором.

Согласно расчётам, их орбита пересекается, при этом в момент максимального сближения расстояние между ними может составить менее 25 метров. Если учесть, что общий вес объектов составляет более 2800 килограммов, а скорость движения равна 57 800 км/ч, их столкновение могло бы обернуться весьма неприятными последствиями. Все эти дни наблюдатели затаивали дыхание и скрещивали пальцы.

This visualization shows our latest information on the event: pic.twitter.com/qaI2NXhZmi

— LeoLabs, Inc. (@LeoLabs_Space) October 15, 2020

Организация LeoLabs, отслеживающая космический мусор и космические столкновения на низкой околоземной орбите, всё это время следила за сближением двух опасных частей космического мусора. Вчера она опубликовала визуализацию траектории движения двух сегментов, отметив вероятность столкновения, как «высокая». Час «икс» был назначен на 16 октября в 3:56 мск над Антарктидой на высоте в 991 километр.

К счастью, столкновения так и не произошло. Согласно последним данным LeoLabs, «Космос-2004» показывает признаки отсутствия каких-либо повреждений, что указывает на отсутствие столкновения. При этом расчёты говорят, что объекты прошли на расстоянии всего 11 метров друг от друга.

Our latest data confirms Cosmos 2004 is still intact. Our final risk assessment showed a computed miss distance of 11 meters (+16 / -11 meters at 1-sigma uncertainty).

More to come next week as we will share a more detailed risk analysis of this event. pic.twitter.com/iTWXyLANrm

— LeoLabs, Inc. (@LeoLabs_Space) October 16, 2020

Учитывая, что в будущем такие компании, как SpaceX и Amazon собираются вывести на орбиту десятки тысяч собственных спутников, шансы на столкновение вышедших из строя единиц существенно увеличатся. К слову, около 3 % из 778 выведенных на околоземную орбиту интернет-спутников SpaceX Starlink согласно последним данным, уже вышли из строя по тем или иным причинам.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Могла ли жизнь попасть на Землю с другой планеты

Фактически, живучесть микроорганизмов в условиях космоса стала для NASA (и даже для Роскосмоса) настолько большой проблемой, что появились даже специальные службы, которые следят за стерильностью отправляемых в космос аппаратов — ученые боятся случайно занести биоматериал на другие планеты и тем самым нарушить чистоту эксперимента, ошибочно приняв за инопланетную жизнь обычных земных микробов.

Осколки других миров

Кроме того, как всем нам известно, между планетами и другими небесными телами периодически происходит обмен веществами. На Земле есть коллекция скал с Марса: никакой космический корабль не привозил их с Красной планеты, они просто попали к нам естественным путем. Судя по всему, в какой-то момент астероиды выбили из почвы несколько кусков марсианской породы, и те отправились дрейфовать в космос, пока их не притянула гравитация нашей планеты.

Таким образом, все, что нужно, чтобы не нуждающиеся в кислороде бактерии попали с одной планеты на другую — это просто достаточно крупный кусок камня и немного удачи. Да, большая часть органики просто сгорит в атмосфере, но всегда существует небольшой шанс, что какие-то микробы смогут уцелеть. Зная о том, как неприхотливы низшие формы жизни, вполне вероятно, что они смогут размножаться и колонизировать новую территорию даже в агрессивных условиях внешней среды.

Конечно, все это не означает, что головоногие — это пришельцы из космоса. Вероятнее всего, они развивались в процессе эволюции точно так же, как и все остальные виды, а своим странным обликом обязаны, в первую очередь, условиям среды, в которой они обитают. Но в более широком смысле теория панспермии пока не может быть ни доказана, ни опровергнута — ученым лишь остается продолжать исследовать космос и надеяться рано или поздно обнаружить в нем следы жизнедеятельности инопланетных организмов.

: Технологии и медиа :: РБК

Дмитрий Рогозин (Фото: Владислав Шатило / РБК)

Генеральный директор госкорпорации «Роскосмос» Дмитрий Рогозин перечислил глобальные цели, которые стоят перед Россией для освоения космического пространства.

«Экспансия человечества в космосе, а также использование результатов космической деятельности для обеспечения стратегической обороны страны, роста качества жизни народа, развития прорывных технологий и проведения фундаментальных научных исследований происхождения Земли и Вселенной», — написал глава «Роскосмоса» в Twitter.

Так он ответил пользователю, который прокомментировал запись Рогозина о подготовке к пуску ракеты «Союз-2» Ракетно-космического центра (РКЦ) «Прогресс» с космодрома Куру во Французской Гвиане и попросил рассказать о глобальных целях в космосе, отметив, что у американской SpaceX есть «четкая цель — попасть на Марс».

Рогозин прокомментировал запуск «Ангары» фразой «она летает, черт возьми»

Запуск российской ракеты-носителя «Союз-СТ-А» с французским военным разведывательным спутником CSO-2 запланирован на 28 декабря.

Изначально запуск CSO-2 планировался в апреле, но был отложен из-за проблем с разгонным блоком «Фрегат» и временного закрытия космодрома Куру на фоне ухудшения ситуации с распространением коронавирусной инфекции COVID-19.

SOFIA изучит звездообразование и происхождение космических лучей

Стратосферная обсерватория инфракрасной астрономии SOFIA проведет свою первую серию научных наблюдений из Германии в феврале и марте 2021 года. Многие из наблюдений направлены на поиск ответов на фундаментальные вопросы астрономии, включая то, как звезды могут преобразовывать галактики и каково происхождение космических лучей в галактике Млечный Путь.

SOFIA вылетает из Гамбурга, Германия, после тяжелого технического обслуживания в Lufthansa Technik.

SOFIA, совместный проект НАСА и Немецкого аэрокосмического центра, DLR, недавно завершила плановое техническое обслуживание и модернизацию телескопов на предприятии Lufthansa Technik в Гамбурге. Теперь обсерватория будет использовать преимущества своей близости к научным группам из Института радиоастрономии Макса Планка в Бонне и Кельнского университета, которые используют прибор под названием German Receiver at Terahertz Frequencies, или GREAT, для проведения исследовательских полетов из аэропорта Кельна и Бонна.

«Мы пользуемся возможностью SOFIA вести наблюдения практически из любой точки мира, чтобы проводить убедительные астрономические исследования», – отметил Пол Герц, директор по астрофизике в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне. – Эта кампания наблюдений из Германии является прекрасным примером сотрудничества между НАСА и DLR, которое было сильной стороной программы SOFIA на протяжении более 25 лет».

SOFIA регулярно летает в Крайстчерч, Новая Зеландия, для изучения объектов, видимых только в небе над Южным полушарием, и совершила один научный полет из Германии в 2019 году. Но это первый раз, когда кампания многолетних наблюдений будет проводиться над европейской землей. В течение шести недель SOFIA проведет около 20 ночных исследовательских полетов, которые будут сосредоточены на высокоприоритетных наблюдениях, включая несколько крупных программ, которые были перенесены с весны 2020 года из-за пандемии COVID-19.

С введением новых процедур безопасности COVID-19 SOFIA будет использовать свой инструмент GREAT для поиска подписей небесных молекул, ионов и атомов, которые являются ключом к раскрытию некоторых секретов Вселенной.

Как звезды влияют на их окружение

В звездных питомниках, таких как Cygnus X, новорожденные звезды могут разрушать облака, в которых они рождаются. Исследователи будут использовать SOFIA для создания карты ионизированного углерода, газа, который нагревают молодые звезды, чтобы лучше понять этот процесс. Химический отпечаток ионизированного углерода может определять скорость газа во всех точках небесных облаков. Сигнал настолько силен, что показывает важные детали, которые в противном случае скрыты от глаз глубоко внутри натальных облаков. Эти данные также могут помочь объяснить источник загадочных пузырьковых структур, которые были обнаружены космической обсерваторией Гершеля и космическим телескопом Спитцера, но еще предстоит полностью понять.

В поисках подсказок о космических лучах

Команда будет искать газы, которые могут выявить присутствие космических лучей , высокоэнергетических заряженных частиц, которые проходят через нашу галактику Млечный Путь. Когда атом водорода соединяется с другим элементом, таким как аргон или кислород, образуются простые молекулы, называемые гидридами, некоторые из них можно использовать для поиска космических лучей. В то время как космические лучи можно обнаружить непосредственно в нашей Солнечной системе, астрономы гораздо меньше знают об их присутствии в других местах космоса. Измеряя концентрацию молекул гидридов, наблюдения SOFIA помогут исследователям понять, насколько распространены космические лучи в разных частях нашей галактики, что даст ключ к разгадке происхождения этих загадочных частиц.

Понимание эволюции галактики M82 Сигара

SOFIA ранее обнаружила, что мощный ветер галактики Сигара, вызванный высокой скоростью рождения звезд в галактике, выровнен вдоль линий магнитного поля и переносит огромное количество материала из галактики. Теперь исследователи будут изучать ионизированный углеродный газ, который отслеживает звездообразование, чтобы узнать, как это интенсивное рождение звезды и ветер влияют на эволюцию галактики.

Предлагаем подборку подарков на День влюбленных: смарт-часы, браслеты, планшеты, наушники, роботы-пылесосы.

За год киберпреступники украли 252 миллиона гривен у украинцев: эксперты назвали главные методы мошенников.

Теоретическая физика: Истоки пространства и времени: Nature News & Comment

«Представьте, что вы просыпаетесь однажды и понимаете, что на самом деле живете внутри компьютерной игры», — говорит Марк Ван Рамсдонк, описывая то, что звучит как подача для научно-фантастического фильма. Но для Ван Рамсдонка, физика из Университета Британской Колумбии в Ванкувере, Канада, этот сценарий — способ задуматься о реальности. Если это правда, говорит он, «все вокруг нас — весь трехмерный физический мир — является иллюзией, рожденной из информации, закодированной где-то в другом месте, на двухмерном чипе».Это сделало бы нашу Вселенную с ее тремя пространственными измерениями своего рода голограммой, спроецированной из субстрата, существующего только в более низких измерениях.

Этот «голографический принцип» странен даже по обычным стандартам теоретической физики. Но Ван Рамсдонк — один из небольшой группы исследователей, которые думают, что обычные идеи еще недостаточно странны. По крайней мере, говорят они, ни один из двух великих столпов современной физики — общей теории относительности, которая описывает гравитацию как искривление пространства и времени, и квантовой механики, которая управляет атомной сферой, — не дает никакого объяснения существования пространства и время.То же самое и с теорией струн, описывающей элементарные нити энергии.

Бесплатный подкаст

Зея Мерали обсуждает некоторые теории, которые пытаются объяснить происхождение пространства и времени.

Вам может потребоваться более новая версия браузера или установить последнюю версию подключаемого модуля Adobe Flash.

Ван Рамсдонк и его коллеги убеждены, что физика не будет полной, пока не сможет объяснить, как пространство и время возникают из чего-то более фундаментального — проекта, который потребует концепций, по крайней мере столь же смелых, как голография.Они утверждают, что такая радикальная переосмысление реальности — это единственный способ объяснить, что происходит, когда бесконечно плотная « сингулярность » в ядре черной дыры искажает ткань пространства-времени до неузнаваемости, или как исследователи могут объединить атомный уровень квантовая теория и общая теория относительности планетарного уровня — проект, который поколениями сопротивлялся усилиям теоретиков.

«Весь наш опыт говорит нам, что у нас не должно быть двух кардинально разных концепций реальности — должна быть одна огромная всеобъемлющая теория», — говорит Абхай Аштекар, физик из Университета штата Пенсильвания в Юниверсити-парке.

Найти одну огромную теорию — непростая задача. Здесь Nature исследует некоторые многообещающие направления атаки, а также некоторые возникающие идеи о том, как проверить эти концепции (см. «Ткань реальности»).

НИК СПЕНСЕР / ПРИРОДА; Панель 4 адаптирована из Budd, T. & Loll, R. Phys. Ред. D 88, 024015 (2013)

Гравитация как термодинамика

Один из наиболее очевидных вопросов, который следует задать, — не является ли это занятие глупым.Где доказательства того, что на самом деле существует что-то более фундаментальное, чем пространство и время?

Провокационный намек исходит из серии поразительных открытий, сделанных в начале 1970-х годов, когда стало ясно, что квантовая механика и гравитация тесно переплетены с термодинамикой, наукой о тепле.

В 1974 г. наиболее известен Стивен Хокинг из Кембриджского университета, Великобритания, который показал, что квантовые эффекты в пространстве вокруг черной дыры заставят ее испускать излучение, как если бы она была горячей.Другие физики быстро определили, что это явление было довольно общим. Они обнаружили, что даже в совершенно пустом космосе астронавт, испытывающий ускорение, почувствовал бы, что он или она окружены тепловой ванной. Эффект был бы слишком мал, чтобы его можно было заметить для любого ускорения, достижимого ракетами, но он казался фундаментальным. Если квантовая теория и общая теория относительности верны — а обе они в изобилии подтверждены экспериментом, — тогда существование излучения Хокинга казалось неизбежным.

Второе ключевое открытие было тесно связано. В стандартной термодинамике объект может излучать тепло только за счет уменьшения своей энтропии — меры количества квантовых состояний внутри него. То же самое и с черными дырами: еще до работы Хокинга 1974 года Якоб Бекенштейн, ныне работающий в Еврейском университете в Иерусалиме, показал, что черные дыры обладают энтропией. Но была разница. В большинстве объектов энтропия пропорциональна количеству атомов, содержащихся в объекте, и, следовательно, его объему.Но энтропия черной дыры оказалась пропорциональной площади ее горизонта событий — границы, за которую не может выйти даже свет. Как будто эта поверхность каким-то образом закодировала информацию о том, что находится внутри, точно так же, как двумерная голограмма кодирует трехмерное изображение.

В 1995 году Тед Якобсон, физик из Университета Мэриленда в Колледж-Парке, объединил эти два открытия и постулировал, что каждая точка в космосе находится на крошечном «горизонте черной дыры», который также подчиняется соотношению энтропия – площадь.Из этого, как он обнаружил, математика привела к уравнениям общей теории относительности Эйнштейна — но с использованием только термодинамических концепций, а не идеи искривления пространства-времени 1 .

«Казалось, это говорит что-то глубокое о происхождении гравитации», — говорит Якобсон. В частности, законы термодинамики являются статистическими по своей природе — макроскопическим средним по движениям мириад атомов и молекул — поэтому его результат предполагал, что гравитация также является статистической, макроскопическим приближением к невидимым составляющим пространства и времени.

В 2010 году эта идея была продвинута дальше Эриком Верлинде, теоретиком струн из Амстердамского университета, который показал 2 , что статистическая термодинамика составляющих пространства-времени — какими бы они ни были — может автоматически генерируют закон гравитационного притяжения Ньютона.

А в отдельной работе Тану Падманабхан, космолог из Межуниверситетского центра астрономии и астрофизики в Пуне, Индия, показал 3 , что уравнения Эйнштейна можно переписать в форме, которая делает их идентичными законам термодинамики — как и многие альтернативные теории гравитации.Падманабхан в настоящее время расширяет термодинамический подход, пытаясь объяснить происхождение и величину темной энергии: загадочной космической силы, которая ускоряет расширение Вселенной.

Проверить такие идеи эмпирически будет чрезвычайно сложно. Точно так же, как вода выглядит идеально гладкой и текучей, пока ее не наблюдают в масштабе ее молекул — доли нанометра, — оценки предполагают, что пространство-время будет выглядеть непрерывным вплоть до масштаба Планка: примерно 10 — 35 метра, что примерно на 20 порядков меньше протона.

Но это может быть невозможно. Один часто упоминаемый способ проверить, состоит ли пространство-время из дискретных составляющих, — это поиск задержек, когда фотоны высоких энергий попадают на Землю от далеких космических событий, таких как сверхновые и всплески γ-излучения. Фактически, фотоны с самой короткой длиной волны будут ощущать дискретность как тонкую неровность дороги, по которой они должны идти, что хоть немного замедлит их. Джованни Амелино-Камелия, исследователь квантовой гравитации из Римского университета, и его коллеги обнаружили 4 намеков именно на такие задержки фотонов от всплеска γ-излучения, зарегистрированного в апреле.По словам Амелино-Камелии, результаты не являются окончательными, но группа планирует расширить свои поиски, чтобы посмотреть на время прохождения нейтрино высоких энергий, порожденных космическими событиями. Он говорит, что если теории нельзя проверить, «тогда для меня они не наука. Это всего лишь религиозные убеждения, и они меня не интересуют ».

Другие физики смотрят лабораторные тесты. В 2012 году, например, исследователи из Венского университета и Имперского колледжа Лондона предложили 5 настольный эксперимент, в котором микроскопическое зеркало будет перемещаться с помощью лазера.Они утверждали, что гранулярность планковского масштаба в пространстве-времени вызовет заметные изменения в свете, отраженном от зеркала (см. Nature http://doi.org/njf; 2012).

Петлевая квантовая гравитация

Даже если это верно, термодинамический подход ничего не говорит о том, какими могут быть фундаментальные составляющие пространства и времени. Если пространство-время, так сказать, ткань, то каковы его нити?

Один из возможных ответов вполне буквальный.Теория петлевой квантовой гравитации, которая разрабатывалась с середины 1980-х годов Аштекаром и другими, описывает ткань пространства-времени как развивающуюся паутину нитей, несущих информацию о квантованных областях и объемах областей, которые они проходят. через 6 . Отдельные нити паутины должны со временем соединиться своими концами, чтобы образовать петли — отсюда и название теории — но не имеют ничего общего с гораздо более известными нитями теории струн. Последние движутся в пространстве-времени, тогда как нити на самом деле являются пространством-временем: информация, которую они несут, определяет форму ткани пространства-времени в их окрестностях.

Поскольку петли являются квантовыми объектами, они также определяют минимальную единицу площади почти так же, как обычная квантовая механика определяет минимальную энергию основного состояния для электрона в атоме водорода. Этот квант площади представляет собой пятно со стороной примерно в одну планковскую шкалу. Попробуйте вставить дополнительную прядь с меньшей площадью, и она просто отсоединится от остальной части сети. Он не сможет связать ни с чем еще и фактически выпадет из пространства-времени.

Одним из долгожданных последствий минимальной площади является то, что петлевая квантовая гравитация не может придать бесконечную кривизну бесконечно малой точке. Это означает, что он не может создавать сингулярностей, которые приводят к тому, что уравнения общей теории относительности Эйнштейна не работают в момент Большого взрыва и в центрах черных дыр.

В 2006 году Аштекар и его коллеги сообщили 7 о серии имитаций, в которых использовался этот факт, с использованием петлевой квантовой гравитационной версии уравнений Эйнштейна для запуска часов назад и визуализации того, что происходило до Большого взрыва.Как и ожидалось, перевернутый космос сузился в сторону Большого взрыва. Но когда он приблизился к фундаментальному пределу размера, продиктованному петлевой квантовой гравитацией, в него вступила сила отталкивания и удержала сингулярность открытой, превратив ее в туннель в космос, который предшествовал нашему собственному.

В этом году физики Родольфо Гамбини из Уругвайского университета Республики в Монтевидео и Хорхе Пуллин из Университета штата Луизиана в Батон-Руж сообщили 8 о подобном моделировании черной дыры.Они обнаружили, что наблюдатель, путешествующий глубоко в сердце черной дыры, столкнется не с сингулярностью, а с тонким пространственно-временным туннелем, ведущим в другую часть пространства. «Избавление от проблемы сингулярности является значительным достижением», — говорит Аштекар, который работает с другими исследователями над выявлением сигнатур, которые остались бы от удара, а не от удара, на космическом микроволновом фоне — излучения, оставшегося от массивное расширение Вселенной в моменты ее зарождения.

Петлевая квантовая гравитация не является полной единой теорией, потому что она не включает никаких других сил. Более того, физикам еще предстоит показать, как обычное пространство-время могло бы возникнуть из такой информационной сети. Но Даниэле Орити, физик из Института гравитационной физики Макса Планка в Голме, Германия, надеется найти вдохновение в работе физиков конденсированного состояния, которые создали экзотические фазы материи, которые претерпевают переходы, описываемые квантовой теорией поля.Орити и его коллеги ищут формулы для описания того, как Вселенная может аналогичным образом изменить фазу, переходя от набора дискретных петель к гладкому и непрерывному пространству-времени. «Это первые дни, и наша работа трудна, потому что мы — рыбы, плавающие в жидкости, и одновременно пытаемся понять ее», — говорит Орити.

Причинные множества

Такое разочарование заставило некоторых исследователей следовать минималистской программе, известной как теория причинных множеств.Эта теория, впервые разработанная Рафаэлем Соркиным, физиком из Института периметра в Ватерлоо, Канада, постулирует, что строительные блоки пространства-времени представляют собой простые математические точки, которые связаны между собой связями, причем каждая связь указывает из прошлого в будущее. Такая связь представляет собой простое представление причинности, означающее, что более ранняя точка может повлиять на более позднюю, но не наоборот. Полученная сеть подобна растущему дереву, которое постепенно перерастает в пространство-время. «Вы можете представить себе пространство, возникающее из точек, аналогично температуре, исходящей из атомов», — говорит Соркин.«Нет смысла спрашивать:« Какова температура отдельного атома? » Вам нужна коллекция, чтобы концепция имела значение ».

В конце 1980-х Соркин использовал эту схему для оценки 9 количества точек, которые должна содержать наблюдаемая Вселенная, и рассудил, что они должны давать начало небольшой внутренней энергии, которая заставляет Вселенную ускорять свое расширение. Несколько лет спустя открытие темной энергии подтвердило его предположение. «Люди часто думают, что квантовая гравитация не может давать проверяемые предсказания, но вот случай, когда это произошло», — говорит Джо Хенсон, исследователь квантовой гравитации из Имперского колледжа Лондона.«Если бы значение темной энергии было больше или равно нулю, теория причинных множеств была бы исключена».

Причинно-динамические триангуляции

Однако это вряд ли можно считать доказательством, и теория причинных множеств предложила несколько других предсказаний, которые можно было бы проверить. Некоторые физики считают гораздо более плодотворным использование компьютерного моделирования. Идея, восходящая к началу 1990-х годов, состоит в том, чтобы аппроксимировать неизвестные фундаментальные составляющие с помощью крошечных фрагментов обычного пространства-времени, захваченных бурлящим морем квантовых флуктуаций, и проследить, как эти фрагменты спонтанно сливаются в более крупные структуры.

Первые попытки не увенчались успехом, — говорит Ренате Лолл, физик из Университета Радбауд в Неймегене, Нидерланды. Строительными блоками пространства-времени были простые гиперпирамиды — четырехмерные аналоги трехмерных тетраэдров — и правила склейки симуляции позволяли им свободно комбинировать. Результатом стала серия причудливых «вселенных», у которых было слишком много измерений (или слишком мало), которые складывались сами по себе или разбивались на части.«Это был бесплатный проект, который не дал ничего похожего на то, что мы видим вокруг», — говорит Лолл.

Но, как и Соркин, Лолл и ее коллеги обнаружили, что добавление причинности меняет все. В конце концов, говорит Лолл, измерение времени не совсем похоже на три измерения пространства. «Мы не можем путешествовать во времени вперед и назад», — говорит она. Таким образом, команда изменила моделирование, чтобы гарантировать, что эффекты не могут предшествовать их причине, и обнаружила, что фрагменты пространства-времени начали последовательно собираться в гладкие четырехмерные вселенные со свойствами, аналогичными нашим собственным 10 .

Любопытно, что моделирование также намекает на то, что вскоре после Большого взрыва Вселенная прошла через младенческую фазу только с двумя измерениями — пространственным и временным. Это предсказание было независимо сделано другими людьми, пытавшимися вывести уравнения квантовой гравитации, и даже теми, кто предполагал, что появление темной энергии является признаком того, что наша Вселенная теперь перерастает в четвертое пространственное измерение. Другие показали, что двумерная фаза в ранней Вселенной создаст модели, подобные тем, которые уже наблюдались в космическом микроволновом фоне.

Голография

Между тем Ван Рамсдонк предложил совсем другую идею возникновения пространства-времени, основанную на голографическом принципе. Вдохновленный голограммовым способом, которым черные дыры хранят всю свою энтропию на поверхности, этот принцип был впервые дан в явной математической форме Хуаном Малдасена, теоретиком струн из Института перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси, который опубликовал 11 — его влиятельная модель голографической вселенной в 1998 году.В этой модели трехмерная внутренняя часть Вселенной содержит струны и черные дыры, управляемые только гравитацией, тогда как ее двумерная граница содержит элементарные частицы и поля, которые подчиняются обычным квантовым законам без гравитации.

Гипотетические обитатели трехмерного пространства никогда не увидят эту границу, потому что она будет бесконечно далеко. Но это не влияет на математику: все, что происходит в трехмерной Вселенной, можно одинаково хорошо описать уравнениями на двухмерной границе, и наоборот.

В 2010 году Ван Рамсдонк изучил, что это означает, когда квантовые частицы на границе «запутываются», что означает, что измерения, сделанные на одной, неизбежно влияют на другую. 12 . Он обнаружил, что если запутанность каждой частицы между двумя отдельными областями границы постоянно снижается до нуля, так что квантовые связи между ними исчезают, трехмерное пространство реагирует постепенным делением себя, как разделяющаяся ячейка, до последней тонкой соединение между двумя половинками защелкивается.Повторение этого процесса будет снова и снова разделять трехмерное пространство, в то время как двухмерная граница остается соединенной. Таким образом, заключил Ван Рамсдонк, трехмерная Вселенная удерживается вместе за счет квантовой запутанности на границе, что означает, что в некотором смысле квантовая запутанность и пространство-время — это одно и то же.

Или, как выразился Малдасена: «Это говорит о том, что квант является наиболее фундаментальным, и пространство-время возникает из него.”

Как возникла Вселенная?

Как возникла Вселенная?

Возможно, это величайшая Великая Тайна и корень всех остальных. Величайшие вопросы человечества — Как началась жизнь? Что такое сознание? Что такое темная материя, темная энергия, гравитация? — вытекают из этого.

«Все остальные загадки лежат в основе этого вопроса», — сказала Энн Друян, писатель и вдова астронома Карла Сагана. «Это важно для меня, потому что я человек и не люблю ничего не знать.»

Даже по мере того, как теории, пытающиеся разгадать эту загадку, становятся все более сложными, ученых преследует возможность того, что некоторые из наиболее важных звеньев в их цепочке рассуждений ошибочны.

Фундаментальные загадки

Согласно стандартной модели Большого взрыва Вселенная родилась в период инфляции, начавшейся около 13,8 миллиарда лет назад. Подобно быстро расширяющемуся воздушному шару, она увеличилась с размера меньше электрона до почти своего нынешнего размера за крошечные доли секунды.

Первоначально Вселенная была пронизана только энергией. Часть этой энергии превратилась в частицы, которые собрались в легкие атомы, такие как водород и гелий. Эти атомы сначала сгруппировались в галактики, а затем в звезды, внутри которых были выкованы все остальные элементы.

Это общепризнанная картина происхождения нашей Вселенной, представленная учеными. Это мощная модель, которая объясняет многие вещи, которые ученые видят, когда смотрят в небо, например, удивительную гладкость пространства-времени в больших масштабах и равномерное распределение галактик на противоположных сторонах Вселенной.

Но в этой истории есть вещи, которые беспокоят некоторых ученых. Во-первых, идея о том, что Вселенная пережила период быстрой инфляции в начале своей истории, не может быть напрямую проверена, и она полагается на существование таинственной формы энергии в начале Вселенной, которая давно исчезла.

«Инфляция — чрезвычайно мощная теория, и все же мы до сих пор не знаем, что вызвало инфляцию, и правильна ли это теория, хотя она работает очень хорошо», — сказал Эрик Агол, астрофизик из Вашингтонского университета.

Для некоторых ученых инфляция — неуклюжее дополнение к модели Большого взрыва, необходимая сложность, добавленная, чтобы согласовать ее с наблюдениями. Это не последнее дополнение.

«Мы также узнали, что во Вселенной должна быть темная материя, а теперь и темная энергия», — сказал Пол Стейнхардт, физик-теоретик из Принстонского университета. «Итак, модель работает сегодня так: вы говорите:« Хорошо, возьмите некоторый Большой взрыв, возьмите некоторую инфляцию, вы настроите ее на следующие свойства, затем вы добавите определенное количество темной материи и темной энергии ».«Эти вещи не связаны в единой теории».

Стейнхардт обеспокоен, что космологи действуют больше как инженеры, чем как ученые. Если наблюдение не соответствует текущей модели, они присоединяют другой компонент или переделывают существующие, чтобы они соответствовали. компоненты не связаны, и нет причин добавлять их, кроме как для сопоставления наблюдений. Это все равно, что пытаться отремонтировать старую машину, добавляя новые детали из новых, но других моделей. Эти части могут работать в краткосрочной перспективе, но в конечном итоге вам понадобится Новый автомобиль.

Нестареющая вселенная

В последние годы Стейнхардт работал с Анной Иджас, физиком-теоретиком из Гарвардского университета, над радикальной альтернативой стандартной модели Большого взрыва.

Согласно их идее, называемой подпрыгивающей космологией, Вселенная родилась не один раз, а, возможно, несколько раз в бесконечных циклах сжатия и расширения. Теория заменяет «большой взрыв» на «большой отскок», который плавно связывает периоды сжатия и расширения Вселенной и решает многие проблемы, мешающие теории инфляции.

Пара утверждает, что их экпиротическая, или «циклическая», теория могла бы объяснить не только инфляцию, но и другие космические загадки, включая темную материю, темную энергию и то, почему Вселенная, кажется, расширяется с постоянно ускоряющейся скоростью. [18 величайших неразгаданных тайн физики]

Несмотря на противоречивость, космология поднимает вероятность того, что Вселенная не имеет возраста и самообновляется. Это перспектива, возможно, даже более внушающая благоговение, чем вселенная с определенным началом и концом, поскольку это означало бы, что звезды на небе, даже самые старые, подобны недолговечным светлячкам в великой схеме вещей.

«Я хотел бы надеяться, что усилия, которые общество вкладывает в научные исследования, приближают нас к фундаментальным истинам, а не просто способ создания полезных инструментов», — сказал астроном Калифорнийского технологического института Ричард Мэсси. «Но я так же напуган, узнав, что все, что я знаю, неправильно, и втайне надеюсь, что это не так».

Дополнительные ресурсы:

Эта статья была обновлена ​​27 июня 2019 г. автором Live Science Тимом Чилдерсом.

Что такое теория большого взрыва?

История Вселенной началась с Большого взрыва. Спустя миллиард лет после большого взрыва атомы водорода загадочным образом разлетелись на слой ионов. Кредит: grandunificationtheory.com

Как была создана наша Вселенная? Как оно стало таким, казалось бы, бесконечным местом, которое мы знаем сегодня? И что с этим будет через века? Это вопросы, которые с самого начала ставили в тупик философов и ученых и привели к некоторым довольно диким и интересным теориям.Сегодня ученые, астрономы и космологи сходятся во мнении, что Вселенная в том виде, в каком мы ее знаем, была создана в результате мощного взрыва, который создал не только большую часть материи, но и физические законы, которые управляют нашим постоянно расширяющимся космосом.

Это известно как теория большого взрыва. На протяжении почти столетия этот термин использовался как учеными, так и неучеными. Это не должно вызывать удивления, поскольку это наиболее распространенная теория нашего происхождения.Но что именно это означает? Как наша Вселенная возникла в результате мощного взрыва, какие доказательства этому есть, и что теория говорит о долгосрочных прогнозах для нашей Вселенной?

Основы теории довольно просты. Короче говоря, гипотеза Большого взрыва утверждает, что вся нынешняя и прошлая материя Вселенной возникла одновременно, примерно 13,8 миллиарда лет назад. В это время вся материя была спрессована в очень маленький шар с бесконечной плотностью и сильным жаром, называемый Сингулярностью.Внезапно Сингулярность начала расширяться, и Вселенная в том виде, в каком мы ее знаем, началась.

Хотя это не единственная современная теория возникновения Вселенной — например, есть теория устойчивого состояния или теория колеблющейся Вселенной — она ​​является наиболее широко принятой и популярной. Модель не только объясняет происхождение всей известной материи, законы физики и крупномасштабную структуру Вселенной, но также объясняет расширение Вселенной и широкий спектр других явлений.

Хронология:

Работая в обратном направлении от текущего состояния Вселенной, ученые предположили, что она, должно быть, возникла в единственной точке бесконечной плотности и конечного времени, которая начала расширяться. Теория утверждает, что после первоначального расширения Вселенная достаточно остыла, чтобы позволить образование субатомных частиц, а затем и простых атомов. Гигантские облака этих первичных элементов позже слились под действием силы тяжести, образуя звезды и галактики.

Все началось примерно в 13 году.8 миллиардов лет назад, и поэтому считается возрастом Вселенной. Путем проверки теоретических принципов, экспериментов с использованием ускорителей частиц и состояний с высокой энергией, а также астрономических исследований, которые наблюдали глубокую Вселенную, ученые построили временную шкалу событий, которые начались с Большого взрыва и привели к текущему состоянию космической эволюции. .

Однако самые ранние времена Вселенной — примерно от 10 -43 до 10 -11 секунд после Большого взрыва — являются предметом обширных предположений.Учитывая, что законы физики в том виде, в каком мы их знаем, не могло существовать в то время, трудно представить себе, как можно было управлять Вселенной. Более того, эксперименты, которые могут создавать соответствующие виды энергии, еще не проводились. Тем не менее, существует множество теорий относительно того, что произошло в этот начальный момент времени, многие из которых совместимы.

Сингулярность:

Также известный как Эпоха Планка (или Эра Планка), это был самый ранний известный период Вселенной.В это время вся материя была сконденсирована в единой точке бесконечной плотности и очень высокой температуры. Считается, что в этот период квантовые эффекты гравитации преобладали в физических взаимодействиях и что никакие другие физические силы не были равны по силе гравитации.

Этот планковский период времени простирается от точки 0 примерно до 10 -43 секунд и назван так потому, что его можно измерить только в планковском времени. Из-за высокой температуры и плотности материи состояние Вселенной было крайне нестабильным.Таким образом, он начал расширяться и остывать, что привело к проявлению фундаментальных сил физики.

Примерно с 10 -43 секунд и 10 -36 секунд Вселенная начала переходить температуры. Считается, что именно здесь фундаментальные силы, управляющие Вселенной, начали отделяться друг от друга. Первым шагом в этом была сила гравитации, отделившаяся от калибровочных сил, которые объясняют сильные и слабые ядерные силы и электромагнетизм.

Затем, с 10 -36 до 10 -32 секунд после Большого взрыва, температура Вселенной была достаточно низкой (10 28 K), чтобы силы электромагнетизма (сильное взаимодействие) и слабые ядерные взаимодействия ( слабое взаимодействие) также смогли разделиться, образуя две различные силы.

Эпоха инфляции:

С созданием первых фундаментальных сил Вселенной началась Эпоха Инфляции, продолжавшаяся от 10 -32 секунд по планковскому времени до неизвестной точки.Большинство космологических моделей предполагают, что Вселенная в этот момент была однородно заполнена высокой плотностью энергии и что невероятно высокие температуры и давление привели к быстрому расширению и охлаждению.

Это началось в 10 -37 секундах, где фазовый переход, вызвавший разделение сил, также привел к периоду, когда Вселенная росла экспоненциально. Именно в этот момент времени произошел бариогенез, который относится к гипотетическому событию, когда температуры были настолько высокими, что случайные движения частиц происходили с релятивистскими скоростями.

В результате этого пары частица-античастица всех видов непрерывно создавались и разрушались в столкновениях, что, как считается, привело к преобладанию материи над антивеществом в нынешней Вселенной. После прекращения инфляции Вселенная состояла из кварк-глюонной плазмы, а также всех других элементарных частиц. С этого момента Вселенная начала охлаждаться, а материя слилась и сформировалась.

Эпоха охлаждения:

По мере того, как Вселенная продолжала уменьшаться в плотности и температуре, энергия каждой частицы начала уменьшаться, и фазовые переходы продолжались до тех пор, пока фундаментальные силы физики и элементарные частицы не изменились в их нынешнюю форму.Поскольку энергия частиц упала бы до значений, которые могут быть получены с помощью экспериментов по физике элементарных частиц, этот период и далее вызывает меньше предположений.

Например, ученые считают, что примерно через 10 -11 секунд после Большого взрыва энергии частиц значительно упали. Примерно через 10-6 секунд кварки и глюоны объединились, чтобы сформировать барионы, такие как протоны и нейтроны, и небольшой избыток кварков над антикварками привел к небольшому избытку барионов над антибарионами.

Поскольку температуры были недостаточно высокими для создания новых пар протон-антипротон (или пар нейтрон-анитнейтрон), немедленно последовала массовая аннигиляция, в результате чего остался только один из 10 10 исходных протонов и нейтронов и ни одной из их античастиц.Аналогичный процесс произошел примерно через 1 секунду после Большого взрыва для электронов и позитронов. После этих аннигиляций оставшиеся протоны, нейтроны и электроны больше не двигались релятивистски, и в плотности энергии Вселенной преобладали фотоны и, в меньшей степени, нейтрино.

Через несколько минут после расширения начался период, известный как нуклеосинтез Большого взрыва. Благодаря падению температуры до 1 миллиарда кельвинов и плотности энергии примерно до эквивалента воздуха, нейтроны и протоны начали объединяться, образуя первый во Вселенной дейтерий (стабильный изотоп водорода) и атомы гелия.Однако большая часть протонов Вселенной оставалась несвязанной в виде ядер водорода.

Примерно через 379000 лет электроны соединились с этими ядрами, чтобы сформировать атомы (опять же, в основном водород), в то время как излучение отделялось от вещества и продолжало расширяться в космосе, в значительной степени беспрепятственно. Сейчас известно, что это излучение составляет космический микроволновый фон (CMB), который сегодня является самым старым светом во Вселенной.

По мере расширения реликтового излучения оно постепенно теряло плотность и энергию, и в настоящее время, по оценкам, имеет температуру 2.7260 ± 0,0013 K (-270,424 ° C / -454,763 ° F) и плотность энергии 0,25 эВ / см 3 (или 4,005 × 10 -14 Дж / м 3 ; 400-500 фотонов / см 3 ). CMB можно увидеть во всех направлениях на расстоянии примерно 13,8 миллиарда световых лет, но по оценкам его фактического расстояния он находится примерно в 46 миллиардах световых лет от центра Вселенной.

Эпоха структуры:

В течение следующих нескольких миллиардов лет несколько более плотные области почти равномерно распределенной материи Вселенной начали гравитационно притягиваться друг к другу.Поэтому они стали еще плотнее, образовав газовые облака, звезды, галактики и другие астрономические структуры, которые мы регулярно наблюдаем сегодня.

Это то, что известно как Эпоха Структуры, поскольку именно в это время начала формироваться современная Вселенная. Он состоит из видимой материи, распределенной в структурах различного размера, от звезд и планет до галактик, скоплений галактик и суперкластеров, где сосредоточена материя, которые разделены огромными пропастями, содержащими несколько галактик.

Детали этого процесса зависят от количества и типа материи во Вселенной. Четыре предлагаемых типа — холодная темная материя, теплая темная материя, горячая темная материя и барионная материя. Однако модель Лямбда-Холодной Темной Материи (Лямбда-CDM), в которой частицы темной материи движутся медленно по сравнению со скоростью света, считается стандартной моделью космологии Большого Взрыва, поскольку она лучше всего соответствует имеющимся данным. .

Согласно этой модели, холодная темная материя составляет около 23% материи / энергии Вселенной, в то время как барионная материя составляет около 4.6%. Лямбда относится к космологической постоянной, теории, первоначально предложенной Альбертом Эйнштейном, который пытался показать, что баланс массы и энергии во Вселенной был статическим. В данном случае это связано с темной энергией, которая служила для ускорения расширения Вселенной и сохранения ее крупномасштабной структуры в значительной степени однородной.

Долгосрочные прогнозы:

Гипотеза о том, что Вселенная имела начальную точку, естественным образом порождает вопросы о возможной конечной точке.Если Вселенная началась с крошечной точки бесконечной плотности, которая начала расширяться, означает ли это, что она будет продолжать расширяться бесконечно? Или однажды он исчерпает экспансивную силу и начнет отступать внутрь, пока вся материя не превратится в крошечный шар?

Ответ на этот вопрос был в центре внимания космологов с тех пор, как начались дебаты о том, какая модель Вселенной является правильной. С принятием теории большого взрыва, но до наблюдения темной энергии в 1990-х годах, космологи пришли к соглашению о двух сценариях как наиболее вероятных исходах для нашей Вселенной.

В первом, широко известном как сценарий «Большого сжатия», Вселенная достигнет максимального размера, а затем начнет сжиматься. Это будет возможно только в том случае, если массовая плотность Вселенной больше критической плотности. Другими словами, пока плотность материи остается на определенном уровне или выше (1-3 × 10 -26 кг вещества на 1 м 3 ), Вселенная в конечном итоге сожмется.

В качестве альтернативы, если бы плотность во Вселенной была равна или ниже критической плотности, расширение замедлилось бы, но никогда не остановится.В этом сценарии, известном как «Большое Замерзание», Вселенная будет продолжаться до тех пор, пока звездообразование в конце концов не прекратится с потреблением всего межзвездного газа в каждой галактике. Тем временем все существующие звезды сгорят и станут белыми карликами, нейтронными звездами и черными дырами.

Очень постепенно столкновения между этими черными дырами приведут к накоплению массы в все большие и большие черные дыры. Средняя температура Вселенной приблизится к абсолютному нулю, и черные дыры испарятся после испускания последнего из своего излучения Хокинга.Наконец, энтропия Вселенной возрастет до такой степени, что из нее нельзя будет извлечь организованную форму энергии (сценарий, известный как «тепловая смерть»).

Современные наблюдения, которые включают существование Темной энергии и ее влияние на космическое расширение, привели к выводу, что все больше и больше видимой в настоящее время Вселенной будет выходить за пределы нашего горизонта событий (т. Е. Реликтового излучения, границы того, что мы можем видеть ) и стать для нас невидимыми.Конечный результат этого в настоящее время неизвестен, но «тепловая смерть» также считается вероятной конечной точкой в ​​этом сценарии.

Другие объяснения темной энергии, называемые теориями фантомной энергии, предполагают, что в конечном итоге скопления галактик, звезды, планеты, атомы, ядра и сама материя будут разорваны на части в результате постоянно увеличивающегося расширения. Этот сценарий известен как «Большой разрыв», в котором расширение самой Вселенной в конечном итоге приведет к его гибели.

История теории большого взрыва:

Самые ранние признаки Большого взрыва появились в результате наблюдений в дальнем космосе, проведенных в начале 20 века.В 1912 году американский астроном Весто Слайфер провел серию наблюдений спиральных галактик (которые считались туманностями) и измерил их доплеровское красное смещение. Почти во всех случаях спиральные галактики удалялись от нас.

В 1922 году русский космолог Александр Фридман разработал так называемые уравнения Фридмана, которые были выведены из уравнений Эйнштейна для общей теории относительности. Вопреки тому, что Эйнштейн защищал в то время со своей космологической постоянной, работа Фридмана показала, что Вселенная, вероятно, находится в состоянии расширения.

В 1924 году измерение Эдвином Хабблом большого расстояния до ближайшей спиральной туманности показало, что эти системы действительно были другими галактиками. В то же время Хаббл начал разработку серии индикаторов расстояния, используя 100-дюймовый (2,5 м) телескоп Хукера в обсерватории Маунт-Вильсон. А к 1929 году Хаббл обнаружил корреляцию между расстоянием и скоростью спада, которая теперь известна как закон Хаббла.

А затем, в 1927 году, Жорж Леметр, бельгийский физик и римско-католический священник, независимо получил те же результаты, что и уравнения Фридмана, и предположил, что предполагаемое разбегание галактик произошло из-за расширения Вселенной.В 1931 году он пошел еще дальше, предположив, что текущее расширение Вселенной означает, что, если вернуться в прошлое, тем меньше будет Вселенная. Он утверждал, что в какой-то момент в прошлом вся масса Вселенной была бы сосредоточена в одной точке, из которой произошла сама ткань пространства и времени.

Эти открытия вызвали споры между физиками на протяжении 1920–30-х годов, большинство из которых придерживалось мнения, что Вселенная находится в устойчивом состоянии.В этой модели новая материя непрерывно создается по мере расширения Вселенной, таким образом сохраняя однородность и плотность материи с течением времени. Среди этих ученых идея Большого взрыва казалась больше теологической, чем научной, и Леметру были предъявлены обвинения в предвзятости на основании его религиозного происхождения.

История Вселенной от Большого взрыва до нынешней эпохи. Кредит: bicepkeck.org

В это время пропагандировались и другие теории, такие как модель Милна и модель осциллярной Вселенной.Обе эти теории были основаны на общей теории относительности Эйнштейна (последняя была одобрена самим Эйнштейном) и утверждали, что Вселенная следует бесконечным или неопределенным самоподдерживающимся циклам.

После Второй мировой войны споры достигли апогея между сторонниками модели устойчивого состояния (формализованной астрономом Фредом Хойлом) и сторонниками теории большого взрыва, популярность которой росла. По иронии судьбы, именно Хойл придумал фразу «Большой взрыв» во время радиопередачи BBC в марте 1949 года, которая, по мнению некоторых, была уничижительным увольнением (что Хойл отрицал).

В конце концов, данные наблюдений стали отдавать предпочтение Большому взрыву, а не устойчивому состоянию. Открытие и подтверждение космического микроволнового фонового излучения в 1965 году сделало Большой взрыв лучшей теорией происхождения и эволюции Вселенной. С конца 60-х до 90-х годов астрономы и космологи доказали, что Большой взрыв еще лучше, разрешив теоретические проблемы, которые он поставил.

Сюда входят статьи, представленные Стивеном Хокингом и другими физиками, которые показали, что сингулярности были неизбежным начальным условием общей теории относительности и космологической модели Большого взрыва.В 1981 году физик Алан Гут теоретизировал период быстрого космического расширения (также известный как эпоха «инфляции»), который разрешил другие теоретические проблемы.

Диаграмма, показывающая вселенную Lambda-CBR, от Большого взрыва до нашей эры. Предоставлено: Алекс Миттельманн / Coldcreation.

В 90-е годы темная энергия также стала попыткой решить нерешенные проблемы космологии. В дополнение к объяснению недостающей массы Вселенной (наряду с Темной материей, первоначально предложенной в 1932 году Яном Оортом), она также предоставила объяснение того, почему Вселенная все еще ускоряется, а также предложила решение для космологической теории Эйнштейна. Постоянный.

Значительный прогресс был достигнут благодаря достижениям в области телескопов, спутников и компьютерного моделирования, которые позволили астрономам и космологам увидеть больше Вселенной и лучше понять ее истинный возраст. Внедрение космических телескопов, таких как Cosmic Background Explorer (COBE), Space Telescope Hubble, Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) и обсерватория Planck, также имело неизмеримое значение.

Сегодня космологи имеют достаточно точные измерения многих параметров модели Большого взрыва, не говоря уже о возрасте самой Вселенной.И все началось с замеченного наблюдения, что массивные звездные объекты, удаленные на много световых лет, медленно удалялись от нас. И хотя мы все еще не уверены, чем все это закончится, мы знаем, что в космологическом масштабе это будет недолго, ДОЛГО!


Как галактики удаляются быстрее света?

Ссылка : Что такое теория большого взрыва? (2015, 18 декабря) получено 12 февраля 2021 г. с https: // физ.org / news / 2015-12-big-theory.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Краткая история освоения космоса

Люди всегда смотрели в ночное небо и мечтали о космосе.

Во второй половине 20 века были разработаны ракеты, которые были достаточно мощными, чтобы преодолеть силу тяжести и достичь орбитальной скорости, проложив путь для того, чтобы исследования космоса стали реальностью.

В 1930-х и 1940-х годах нацистская Германия увидела возможности использования дальнобойных ракет в качестве оружия. В конце Второй мировой войны Лондон был атакован ракетами Фау-2 с дальностью полета 200 миль, которые пролетели 60 миль над Ла-Маншем со скоростью более 3500 миль в час. После Второй мировой войны Соединенные Штаты и Советский Союз создали свои собственные ракетные программы.

4 октября 1957 года Советы запустили в космос первый искусственный спутник — Спутник-1. Четыре года спустя, 12 апреля 1961 года, российский лейтенант Юрий Гагарин стал первым человеком, который побывал на орбите Земли в Востоке 1. Его полет длился 108 минут, а Гагарин достиг высоты 327 километров (около 202 миль).

Первый спутник США, Explorer 1, вышел на орбиту 31 января 1958 года. В 1961 году Алан Шепард стал первым американцем, который полетел в космос. 20 февраля 1962 года в результате исторического полета Джона Гленна он стал первым американцем, побывавшим на орбите Земли.

Посадка на Луну

Посадка на Луну: Аполлон-12 запускает вторую посадку на Луну 14 ноября 1969 года.

«Высадить человека на Луну и благополучно вернуть его на Землю в течение десяти лет» было национальной целью, поставленной президентом Джоном Ф. Кеннеди в 1961 году. 20 июля 1969 года астронавт Нил Армстронг совершил «гигантский скачок для человечества», как он ступил на луну. С 1969 по 1972 год для исследования Луны было совершено шесть миссий Аполлона.

В 1960-х годах беспилотный космический корабль сфотографировал и исследовал Луну еще до того, как астронавты приземлились.К началу 1970-х годов орбитальные спутники связи и навигации были в повседневном использовании, а космический корабль Mariner находился на орбите и картографировал поверхность Марса. К концу десятилетия космический корабль «Вояджер» отправил обратно подробные изображения Юпитера и Сатурна, их колец и их спутников.

Skylab, первая космическая станция в Америке, была кульминацией пилотируемых космических полетов 1970-х годов, как и испытательный проект «Союз Аполлон», первая в мире космическая миссия с международным экипажем (американским и российским).

В 1980-х годах спутниковая связь расширилась и стала передавать телевизионные программы, и люди могли принимать спутниковые сигналы на своих домашних тарелочных антеннах. Спутники обнаружили озоновую дыру над Антарктидой, зафиксировали лесные пожары и предоставили нам фотографии аварии на атомной электростанции в Чернобыле в 1986 году. Астрономические спутники обнаружили новые звезды и дали нам новый взгляд на центр нашей галактики.

Спейс шаттл

В апреле 1981 года запуск космического корабля «Колумбия» положил начало периоду использования многоразового шаттла для большинства гражданских и военных космических миссий.Двадцать четыре успешных запуска шаттла выполнили множество научных и военных требований до 28 января 1986 года, когда всего через 73 секунды после старта космический шаттл Challenger взорвался. Экипаж из семи человек был убит, в том числе Криста МакОлифф, учительница из Нью-Гэмпшира, которая была бы первым гражданским лицом в космосе.

Space Shuttle был первым космическим кораблем многоразового использования, который доставил людей на орбиту; запускать, восстанавливать и ремонтировать спутники; проводить передовые исследования; и помочь построить Международную космическую станцию.

Катастрофа в Колумбии стала второй трагедией шаттла. 1 февраля 2003 года шаттл развалился при повторном входе в атмосферу Земли, в результате чего погибли все семь членов экипажа. Катастрофа произошла над Техасом, и всего за несколько минут до запланированной посадки в Космическом центре Кеннеди. Расследование показало, что катастрофа была вызвана куском пенопласта, который отколол топливный бак шаттла и повредил край левого крыла шаттла. Это была вторая потеря шаттла за 113 полетов шаттлов.После каждой катастрофы полеты космических челноков приостанавливались более чем на два года.

Discovery был первым из трех активных космических кораблей, выведенных на пенсию, завершив свою последнюю миссию 9 марта 2011 года; Endeavour сделал это 1 июня. Последняя миссия шаттла завершилась посадкой «Атлантиды» 21 июля 2011 года, завершив 30-летнюю программу космических шаттлов.

Война в Персидском заливе доказала ценность спутников в современных конфликтах. Во время этой войны союзные силы смогли использовать свой контроль над «высотой» космоса для достижения решающего преимущества.Спутники использовались для предоставления информации о формировании и перемещении войск противника, раннего предупреждения о ракетных атаках противника и точной навигации в безликой пустынной местности. Преимущества спутников позволили силам коалиции быстро довести войну до конца, спасая множество жизней.

Космические системы продолжают становиться все более и более неотъемлемой частью обороны страны, наблюдения за погодой, связи, навигации, получения изображений и дистанционного зондирования химических веществ, пожаров и других бедствий.

Международная космическая станция

Международная космическая станция.

Международная космическая станция — исследовательская лаборатория на низкой околоземной орбите. Эта высоколетающая лаборатория, в которой участвовало множество различных партнеров, стала символом сотрудничества в освоении космоса, а бывшие конкуренты теперь работают вместе.

Станция была постоянно занята с момента прибытия первой экспедиции в ноябре 2000 года. Станция обслуживается различными космическими кораблями посещения: российскими «Союзом» и «Прогресс»; американский Дракон и Лебедь; японская транспортная машина H-II; а ранее — космический челнок и европейский автоматизированный транспортный корабль.Его посетили астронавты, космонавты и космические туристы из 17 разных стран.

Космические пусковые системы были разработаны для снижения затрат и повышения надежности, безопасности и надежности. Большинство американских военных и научных спутников запускаются на орбиту семейством одноразовых ракет-носителей, предназначенных для различных миссий. У других стран есть свои собственные системы запуска, и на рынке коммерческих запусков существует сильная конкуренция за разработку систем запуска следующего поколения.

Будущее освоения космоса

Во время исследовательской миссии-1 Орион отправится на тысячи миль за пределы Луны в течение примерно трехнедельной миссии. (Изображение: НАСА)

Современные исследования космоса достигают областей, о которых раньше можно было только мечтать. Марс является центром современного освоения космоса, а пилотируемое исследование Марса — долгосрочная цель программы

.

США. НАСА отправляется на Марс с целью отправить людей на Красную планету в 2030-х годах.

НАСА и его партнеры отправили орбитальные аппараты, спускаемые аппараты и вездеходы, увеличивая наши знания о планете.Марсоход Curiosity собрал данные о радиации для защиты астронавтов, а марсоход MARS 2020 будет изучать доступность кислорода и других марсианских ресурсов.

Китайская компания по использованию космических ресурсов Origin Space подписывает сделку по приобретению космического телескопа

ХЕЛЬСИНКИ — Китайский стартап Origin Space подписал контракт с производителем спутников на разработку оптического космического телескопа в качестве шага к будущему использованию космических ресурсов.

Шэньчжэньская компания по использованию космических ресурсов Origin Space 10 апреля подписала сделку с DFH Satellite Co., Ltd., дочерней компании China Spacesat Co. Ltd., которая в конечном итоге принадлежит China Aerospace Science and Technology Corp. (CASC), государственному основному подрядчику космических программ Китая.

Никаких подробностей о космическом телескопе, названном «Ян Ван-1» (примерно «Посмотри-1»), ни о самой сделке не разглашается. SpaceNews понимает, что запуск ориентировочно намечен на 2021 год. DFHSat предоставляет спутниковые платформы массой от 10 до 1000 килограммов, которые использовались для ряда приложений.

Origin Space, частная фирма, основанная в 2017 году, в октябре привлекла 7 миллионов долларов в рамках ангельского финансирования, возглавляемого Matrix Partners China и Linear Venture. Фирма заявила, что будет использовать средства на космические телескопы для многодиапазонных наблюдений за астероидами. Origin Space заявляет, что обнаружение подходящих астероидов — это первый шаг к использованию космических ресурсов.

На спутнике Taurus-1 (Jinniuzuo-1) CubeSat, запущенном в сентябре прошлого года, был установлен небольшой ультрафиолетовый телескоп, принадлежащий Origin Space, предназначенный для мониторинга атмосферы на предмет столкновений.

Предполагалось, что компания является частью проекта с Гонконгским университетом по запуску 50-килограммового космического телескопа с мягким рентгеновским излучением, использующего технологию глаза лобстера.

Origin Space, основанная Су Мэн и Ю Тяньхун, позиционирует себя как первую китайскую компанию, занимающуюся исследованием и использованием космических ресурсов. Он заключил соглашения о сотрудничестве с рядом университетов и исследовательских институтов, включая Китайскую академию космических технологий (CAST) в рамках CASC.

Добыча космических ресурсов сталкивается с препятствиями технического, финансового и юридического характера. Origin Space сообщила SpaceNews после прошлого года, что сбор средств остается серьезной проблемой. «Мы хотели бы получить более длительную поддержку, чтобы ускорить наш прогресс. Так что инвесторам этого проекта нужно иметь дальновидность и терпение ».

Американская компания Planetary Resources запустила ряд демонстрационных технологий, прежде чем столкнуться с финансовыми трудностями. Его приобрела блокчейн-компания ConsenSys, Inc.в 2018 году.

Всеобъемлющий китайский закон о космосе, который ожидается в течение многих лет, еще не принят. Таким образом, позиция страны в отношении использования космических ресурсов в некоторой степени неизвестна.

Однако Национальный центр космических наук при Китайской академии наук создал исследовательскую лабораторию для исследования дальнего космоса в Люксембурге. Великое Герцогство приняло закон о космосе, разрешающий компаниям, базирующимся в стране, иметь права на ресурсы, добытые с планетных тел.Китайское национальное космическое управление также подписало рамки сотрудничества с Люксембургом в области исследования и использования космического пространства.

Распоряжение Белого дома в начале этого месяца направлено на обеспечение международной поддержки позиции США о том, что космические ресурсы могут использоваться компаниями и организациями, а также для предотвращения альтернативных международно-правовых режимов. Новый международно-правовой режим, регулирующий добычу космических ресурсов, потребует согласия крупных космических держав по толкованию ряда вопросов.

В гражданской сфере НАСА объявило 8 апреля о том, что выбрало Masten Space Systems для полета комплекса полезных грузов к южному полюсу Луны в конце 2022 года на посадочном модуле XL-1. Полезные нагрузки включают демонстрацию осуществимости будущих действий по использованию лунных ресурсов.

Тем временем Китай намерен предпринять попытку миссии по возврату лунных образцов Chang’e-5 в четвертом квартале этого года. Ожидается, что две миссии к южному полюсу Луны, получившие названия Чанъэ-7 и -8, будут включать в себя проверку технологий использования ресурсов на месте.Миссия по возвращению образца астероида на околоземный объект 2016HO3 (469219 Kamoʻoalewa) была предложена на начало 2020-х годов.

Частные и коммерческие космические компании возникли в Китае после решения правительства 2014 года открыть отдельные части космического сектора для частного капитала.

По данным китайского издания Future Aerospace, в конце 2018 года в Китае была создана не менее 141 зарегистрированная коммерческая аэрокосмическая компания, занимающаяся разработкой ракет-носителей, малых спутниковых платформ, группировок спутников дистанционного зондирования и связи, наземных станций и различных звеньев цепочек поставок.

Сектору была оказана помощь в виде дальнейшей политической поддержки и национальной стратегии военно-гражданского слияния. Последний предназначен для передачи технологий между военными и гражданскими организациями, чтобы способствовать инновациям и сокращать затраты в цепочках поставок.

История освоения космоса


Мы, люди, отправляемся в космос с 4 октября 1957 года, когда Союз Советских Социалистических Республик (У.S.S.R.) запустил Спутник, первый искусственный спутник на орбите Земли. Это произошло в период политической вражды между Советским Союзом и США, известный как «холодная война». В течение нескольких лет две сверхдержавы конкурировали за разработку ракет, называемых межконтинентальными баллистическими ракетами (МБР), для перевозки ядерного оружия между континентами. В СССР конструктор ракет Сергей Королев разработал первую межконтинентальную баллистическую ракету, ракету под названием R7, с которой начнется космическая гонка.

Кульминацией этого соревнования стал запуск спутника . Спутник, установленный на ракете R7, мог издавать звуковые сигналы от радиопередатчика. После выхода в космос Спутник совершал оборот вокруг Земли каждые 96 минут. Звуковые сигналы радио можно было обнаружить на земле, когда спутник пролетал над головой, поэтому люди во всем мире знали, что он действительно находится на орбите. Понимая, что СССР обладает возможностями, превосходящими американские технологии, которые могут поставить под угрозу американцев, Соединенные Штаты забеспокоились.Затем, месяц спустя, 3 ноября 1957 года, Советы совершили еще более впечатляющее космическое предприятие. Это был Спутник II, спутник, на котором находилось живое существо, собака по кличке Лайка.

До запуска спутника США работали над собственной возможностью запуска спутника. Соединенные Штаты предприняли две неудачные попытки запустить спутник в космос, прежде чем добиться успеха 31 января 1958 года с ракетой, на борту которой был спутник под названием Explorer. Команда, выполнившая этот первый U.Спутник С. запускал в основном немецкие ракетчики, которые когда-то разрабатывали баллистические ракеты для нацистской Германии. Работая на армию США в арсенале Редстоун в Хантсвилле, штат Алабама, немецкие ракетные инженеры под руководством Вернера фон Брауна разработали немецкую ракету V2 в более мощную ракету, получившую название Jupiter C или Juno. Explorer вывез в космос несколько инструментов для проведения научных экспериментов. Одним из инструментов был счетчик Гейгера для обнаружения космических лучей.Это было сделано для эксперимента, проведенного исследователем Джеймсом Ван Алленом, который вместе с измерениями с более поздних спутников доказал существование так называемых радиационных поясов Ван Аллена вокруг Земли.

В 1958 году деятельность по исследованию космоса в Соединенных Штатах была объединена в новое государственное агентство — Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА). Когда оно начало работу в октябре 1958 года, НАСА поглотило то, что называлось Национальным консультативным комитетом по аэронавтике (NACA), и несколько других исследовательских и военных объектов, включая Армейское агентство по баллистическим ракетам (арсенал Редстоун) в Хантсвилле.

Первым человеком в космосе стал советский космонавт Юрий Гагарин, совершивший один виток вокруг Земли 12 апреля 1961 года во время полета, продолжавшегося 108 минут. Чуть более трех недель спустя НАСА запустило астронавта Алана Шепарда в космос, но не по орбитальному полету, а по суборбитальной траектории — полет, который идет в космос, но не совершает полный оборот вокруг Земли. Суборбитальный полет Шепард длился чуть более 15 минут. Три недели спустя, 25 мая, президент Джон Ф. Кеннеди поставил перед Соединенными Штатами амбициозную цель, заявив: «Я считаю, что эта нация должна взять на себя обязательство достичь цели, прежде чем истечет десятилетие, — высадить человека на берег. Луна и благополучно вернула его на Землю.

Помимо запуска первого искусственного спутника Земли, первой собаки в космосе и первого человека в космосе, Советский Союз достиг других космических вех, опередив Соединенные Штаты. Эти вехи включали в себя «Луна-2», которая стала первым человеком. сделал объект, чтобы ударить Луну в 1959. Вскоре после этого СССР запустил Луну 3 . Менее чем через четыре месяца после полета Гагарина в 1961 году вторая советская человеческая миссия позволила космонавту облететь Землю на целый день.S.S.R. также совершила первый выход в открытый космос и запустила миссию «Восток-6», сделав Валентину Терешкову первой женщиной, побывавшей в космосе.

В 1960-х годах НАСА добилось прогресса в достижении цели президента Кеннеди по высадке человека на Луну с помощью программы под названием Project Gemini, в которой астронавты тестировали технологии, необходимые для будущих полетов на Луну, и проверяли свою способность выдерживать много дней в космосе. космический полет. За проектом Gemini последовал проект Apollo, который выводил астронавтов на орбиту вокруг Луны и на поверхность Луны в период с 1968 по 1972 год.В 1969 году на Аполлоне 11 Соединенные Штаты отправили первых астронавтов на Луну, и Нил Армстронг стал первым человеком, ступившим на ее поверхность. Во время приземляющихся миссий астронавты собрали образцы горных пород и лунной пыли, которые ученые все еще изучают, чтобы узнать о Луне. В течение 1960-х и 1970-х годов НАСА также запустило серию космических зондов под названием «Маринер», которые исследовали Венеру, Марс и Меркурий.

Космические станции ознаменовали следующий этап освоения космоса. Первой космической станцией на околоземной орбите стала советская станция Салют-1, запущенная в 1971 году.За этим последовала космическая станция НАСА Skylab, первая орбитальная лаборатория, в которой астронавты и ученые изучали Землю и влияние космического полета на человеческий организм. В 1970-х годах НАСА также реализовало проект «Викинг», в ходе которого два зонда приземлились на Марсе, сделали многочисленные фотографии, исследовали химический состав марсианской поверхности и проверили марсианскую грязь (называемую реголитом) на наличие микроорганизмов.

С тех пор, как в 1972 году завершилась лунная программа Аполлона, исследование космоса человеком было ограничено низкой околоземной орбитой, где многие страны участвуют и проводят исследования на Международной космической станции.Однако беспилотные зонды путешествовали по нашей Солнечной системе. В последние годы зонды сделали ряд открытий, в том числе то, что на спутнике Юпитера, называемом Европой, и на спутнике Сатурна, называемом Энцелад, есть океаны под их поверхностным льдом, которые, по мнению ученых, могут содержать жизнь. Между тем космические инструменты, такие как космический телескоп Кеплера, и наземные инструменты обнаружили тысячи экзопланет, планет, вращающихся вокруг других звезд. Эта эра открытия экзопланет началась в 1995 году, и современные технологии позволяют космическим приборам определять характеристики атмосферы некоторых из этих экзопланет.

физиков предлагают новую теорию происхождения темной материи | Астрономия, Физика

В статье, опубликованной в этом месяце в журнале « Physical Review Letters », международная группа физиков описала новый механизм образования темной материи.

Бейкер и др. . описал новый механизм образования темной материи: если частицы темной материи приобретают массу во время фазового перехода первого рода, им энергетически невыгодно попадать в расширяющиеся пузыри; вместо этого большинство из них отражаются и быстро уничтожаются; пузырьки в конечном итоге сливаются по завершении фазового перехода, и только частицы темной материи, которые вошли в пузырьки, выживают и составляют наблюдаемую темную материю сегодня; этот механизм может производить темную материю с массой от шкалы ТэВ до шкалы ПэВ.Изображение предоставлено: Jw210913.

Темная материя — это загадочная субстанция, составляющая примерно четверть Вселенной.

Имеются убедительные косвенные доказательства его существования из измерений первичного космического излучения, аномалий в радиальной зависимости кривых вращения галактик и гравитационного линзирования.

Несмотря на очевидную ключевую роль во Вселенной, физическое происхождение темной материи остается неизвестным.

Физики-теоретики подозревают, что он состоит из невидимых частиц, которые не отражают и не поглощают свет, но способны создавать гравитацию.

Эксперименты по всему миру пытаются обнаружить и изучить такие частицы. Ведущими кандидатами являются вимпы (слабовзаимодействующие массивные частицы) и аксионы.

«Мы знаем, что существует темная материя, но больше ничего не знаем, — сказал доктор Майкл Бейкер, научный сотрудник Школы физики Мельбурнского университета.

«Если это новая частица, есть большая вероятность, что мы действительно сможем обнаружить ее в лаборатории».

«Затем мы могли бы определить его свойства, такие как масса и взаимодействия, и узнать что-то новое и глубокое о Вселенной.”

В своей статье доктор Бейкер и его коллеги, доктор Эндрю Лонг из Университета Райса и профессор Иоахим Копп из ЦЕРНа и Университета Майнца описали, как расширяющиеся пузыри в ранней Вселенной могут быть ключом к пониманию темной материи.

«Предлагаемый нами механизм предполагает, что содержание темной материи могло быть определено в результате космологического фазового перехода», — объяснил д-р Бейкер.

«Ожидается, что эти фазовые переходы имели место в ранней Вселенной и могут быть похожи на пузырьки газа, образующиеся в кипящей воде.”

«Мы показываем, что вполне естественно ожидать, что частицам темной материи будет очень трудно проникнуть в эти пузыри, что дает новое объяснение количеству темной материи, наблюдаемому во Вселенной».

Исследование указывает путь к новым экспериментальным стратегиям поиска темной материи.

Ваш комментарий будет первым

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *