Тайны мира и загадки вселенной 2020 года
Обновлено: 22.11.2024
Наша Вселенная расширяется с самого момента своего рождения около 14 миллиардов лет назад. И хотя может показаться, что со временем этот процесс должен замедлится, этого не происходит. Вселенная, вопреки нашим ожиданиям, расширяется со все возрастающей скоростью. Благодаря главенствующей в космологии теории Большого взрыва мы знаем, почему другие галактики удаляются от нас по мере того, как пространство продолжает расширяться. Этот феномен объясняет слабое свечение, наблюдаемое повсюду во Вселенной (свечение – это оставшееся тепло от рождения Вселенной, которое теперь остыло всего на несколько градусов выше абсолютного нуля). Словом, это удивительно мощное и элегантное объяснение того, как возникла наблюдаемая Вселенная. Но почему она расширяется все быстрее и быстрее? Концепция Большого взрыва, увы, не указывает на то, продолжит ли Вселенная расширяться и охлаждаться или же она в конечном итоге сократится до другой сверхгорячей сингулярности, тем самым, возможно, перезапустив весь цикл. Окончательная же судьба Вселенной, вероятно, зависит от свойств двух таинственных явлений – темной материи и темной энергии. Дальнейшее изучение того и другого может показать, как погибнет Вселенная.
Теория Большого взрыва гласит, что Вселенная возникла из одной невообразимо горячей и плотной точки под названием сингулярность более 13 миллиардов лет назад. Это произошло не в уже существующем пространстве. Скорее, это инициировало расширение — и охлаждение — самого пространства.
Могут ли черные дыры быть порталами в другие Вселенные?
Черные дыры - одна из самых больших загадок Вселенной. Эти космические хищники способны концентрировать огромное количество материи в относительно небольших объемах пространства. Даже свет не может покинуть эти мрачные чертоги. Так не умеет делать ни один другой космический объект во Вселенной. В СМИ периодически появляются спекуляции на тему того, что черные дыры могут быть порталами в другие миры. И, надо отметить, некоторые математические выкладки допускают подобные вещи. Однако пока никому не удалось совершить подобное путешествие. Поскольку людям попросту страшно нырять в неизвестность. Да и находится ближайшая черная дыра не очень близко - около 1000 световых лет от Земли.🙂
Еще одна великая загадка, не дающая спать ученым, - это темная энергия. Считается, что именно эта космическая сила противостоит гравитации. Темную энергию никто никогда не регистрировал. Никто никогда не видел. Ей существование не предусматривается современными физическими моделями нашего мира. Она была придумана лишь для того, чтобы как-то объяснить ускоряющееся расширение Вселенной, о котором мы говорили выше.
Считается, что видимая Вселенная, состоящая из звезд, планет, черных дыр и многого другого - это всего лишь 4,9% космоса. 26,8% занимает темная материя, о которой мы поговорим отдельно, а остальные 68,3% - это темная энергия.
Следующая загадка
- Откуда взялся коронавирус?
- Каковы доказательства самой скандальной версии происхождения вируса?
- Кому выгодна новая паника в мире?
- Откуда появляются новые вирусы?
- Как защититься от новых форм жизни?
Невероятно Интересные Истории (Февраль-Май 2019)
Он чудом избежал смерти в авиакатастрофе, много раз стоял на краю гибели и научился выживать в любой ситуации. В поиске интересных мест, людей и событий он объехал весь мир. Он точно уверен - лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. И берётся показать нам все невероятно интересные истории. Сергей Доля. Мы отправимся в самые загадочные места планеты, где попытаемся разгадать их тайны.
12.02.2019
Легенды Космоса (2016 - 2018)
Космонавтика - великое достижение великой страны! 4 октября 1957 года в СССР впервые в мире запустили искусственный спутник Земли, а меньше чем через 4 года состоялся первый полет человека в космос. За эти 55 лет к Юрию Гагарину присоединились еще 119 космонавтов. По данным на март 2016 года ровно 120 наших соотечественников внесли свой вклад в освоение космического пространства и каждый из них, несомненно, герой и легенда. Так же, как и гениальные ученые, воплощающие недавнюю фантастику в реальность. Этим людям и самым значимым событиям в истории нашей космонавтики посвящен этот цикл.
Это будет рассказ не только о хорошо знакомых нам героях советского периода - Гагарине, Терешковой, Титове, Леонове, Гречко, Савицкой… Но и о тех, кто оказался за пределами Земли уже в веке XXI, о российских космонавтах и ученых. Какие они, эти герои, не только на орбите, но и в земной жизни? Пожалуй, это два главных вопроса, на которые ответит цикл «Легенды космоса».
35 выпусков
все выпуски 2016-2018 годов
01. Георгий Гречко
02. Сергей Крикалев
03. Станция «Мир»
04. Владимир Комаров
05. Юрий Гагарин
06. Алексей Леонов
07. Союз-11
08. Сергей Королев
09. Салют-7
10. Герман Титов
11. Звездные войны
12. Первый отряд
13. Буран
14. Светлана Савицкая
15. Павел Попович
16. Космодром Байконур
17. Константин Циолковский
18. Первый женский отряд
19. Валентин Глушко
20. Владимир Челомей
21. Луноход
22. Владимир Титов
23. Союз-Аполлон
24. Борис Волынов
25. Интеркосмос
26. Олег Макаров
27. Военный космос. Спутники-шпионы
28. МКС - 20 лет
29. Лазерное оружие
30. Скелла Бугрова
31. Георгий Береговой
32. Павел Беляев
33. Виктор Горбатко
34. Андриян Николаев
35. Мстислав Келдыш
Материалы по теме
00:00 — 22 ноября 2018
Абсолютный ноль
На науку выделяют миллиарды по всему миру. Куда они исчезают? 00:03 — 5 января 2020
Дали сигнал
Как астрономы приблизились к разгадке самого странного космического явленияИсследователи пока не знают точную структуру полученного сверхпроводящего кристалла. Даже компьютерное моделирование показало, что смесь из углерода, серы и водорода под экстремальным давлением не должна обладать столь высокой температурой сверхпроводимости. Однако результаты исследования дают надежду, что в будущем будет найден сверхпроводник при комнатной температуре и гораздо более низком давлении.
Внутри метеорита, упавшего на Землю 30 лет назад, исследователи впервые обнаружили следы внеземного белка. С помощью масс-спектрометрии ученые выявили аминокислоту глицин, связанную с атомами железа и литием. Результаты моделирования показали, что глицин не был изолированной молекулой, а являлся частью белка, который назвали гемолитином.
Хотя белок структурно похож на земные белки, в нем присутствует изотоп водорода дейтерий. Соотношение дейтерия и водорода не характерно для Земли, однако соответствует долгопериодическим кометам, чья орбита простирается далеко за пределами орбит внешних планет Солнечной системы.
Ученые считают, что белок сформировался в протосолнечном диске более 4,6 миллиарда лет назад. В то же время остается вероятность, что молекула на самом деле относится не к белкам, а к другому типу полимеров.
Астрофизики обнаружили недостающую материю, которая составляет 40 процентов от обычного (барионного) вещества во Вселенной. Из барионного вещества состоят планеты, звезды и галактики, однако огромная доля этой материи до сих пор оставалась необнаруженной. В то же время астрономы считали, что она содержится во Вселенной в виде диффузного газа, излучение от которого слишком слабое, чтобы его можно было обнаружить обычными методами.
Фото: JPL-Caltech / NASA PIA23791: Contrast-enhanced false color view of Venus from Mariner 10 1
В новой работе ученые проанализировали мощные вспышки радиоволн из далеких галактик, или быстрые радиовсплески (FRB). FRB продолжаются несколько миллисекунд и сопровождаются выбросом в космическое пространство огромного количества энергии — такой, какую Солнце испускает в течение нескольких десятков тысяч лет. Большинство исследователей предполагают, что у этого явления естественные причины, например вспышки сверхновых, столкновение нейтронных звезд, активные черные дыры или магнетары.
Излучение от FRB проходит большое расстояние (миллиарды световых лет), прежде чем достигает Земли. Проходя через вещество в межгалактической среде, излучение рассеивается. По степени дисперсии можно определить точную плотность материи в пространстве, что и позволило исследователям выявить недостающее вещество. Хотя ученые не знают, из чего именно оно состоит, предполагается, что это облака из атомов водорода и гелия.
Астрономы обнаружили, что вспышка магнетара SGR 1935+2154 в Млечном Пути по своим характеристикам очень похожа на быстрые радиовсплески, чья природа пока остается не ясной. Ученые давно предполагают связь FRB с магнетарами — разновидностью нейтронных звезд с чрезвычайно сильным магнитным полем — однако до сих пор подтверждений этому не было.
Ученые открыли быстрый радиовсплеск FRB 200428, чей источник совпал с местоположением вспышки рентгеновских лучей от магнетара SGR 1935+2154, расположенного в Млечном Пути на расстоянии 30 тысяч световых лет от Земли. До сих пор астрономы регистрировали только внегалактические быстрые радиовсплески.
Согласно теоретической модели, радиоизлучение стало результатом выброса плазмы, перемещающейся с релятивистской (приближенной к скорости света) скоростью и распространяющейся в намагниченной внешней среде, богатой протонами, нейтронами и другими барионами. Ударная волна от выброса породила синхротронное рентгеновское и гамма-излучение. В свою очередь, это излучение, взаимодействуя с выбросами плазмы, способствовало возникновению нейтрино высоких энергий. Если бы ученые зарегистрировали нейтрино, то это стало бы подтверждением модели.
Особенностью магнетара SGR 1935+2154 стало то, что он испустил радиоволны, что и позволило связать его с FRB, хотя эти нейтронные звезды обычно испускают рентгеновское и гамма-излучение. В то же время открытие не исключает того, что у FRB возможны и другие источники.
В верхних слоях атмосферы Венеры были найдены следы фосфина. При этом ядовитое вещество содержится в количествах, которые нельзя объяснить абиотическими механизмами, то есть процессами, в которых не задействованы живые организмы. Ученые выявили фосфин с помощью комплекса радиотелескопов ALMA в Чили и телескопа Джеймса Клерка Максвелла на Гавайях. На Земле это вещество производят анаэробные организмы, не использующие кислород для дыхания.
Фото: JPL-Caltech / NASA PIA23791: Contrast-enhanced false color view of Venus from Mariner 10 1
Известно, что фосфин также встречается в атмосфере газовых планет-гигантов, однако в этом случае его производят химические процессы, происходящие глубоко в их недрах под давлением. Хотя на Венере вряд ли могут выжить живые организмы из-за очень суровых условий, исследователи пока не знают, какие другие процессы могли бы привести к накоплению фосфина.
Позднее ученые продемонстрировали, что предварительная оценка количества фосфина могла быть завышенной, однако даже уточненные концентрации остаются слишком высокими. По данным специалистов, открытие может стимулировать новые исследования второй от Солнца планеты.
В 2019 году красный сверхгигант Бетельгейзе неожиданно потускнел, что породило слухи о скором превращении звезды в сверхновую. Астрономы предполагали, что звезда начала выбрасывать огромное количество газа и пыли, что затмило ее яркую поверхность и снизило видимый блеск.
В 2020 году ученые определили точную причину загадочного потускнения Бетельгейзе. Оказалось, что причиной феномена стали гигантские пятна, подобные солнечным, но во много раз крупнее. Астрономы проанализировали данные 13-летних наблюдений за красным сверхгигантом в субмиллиметровом диапазоне. Во время падения видимого блеска на 40 процентов с октября 2019 года по апрель 2020 года звезда также снизила свою яркость на субмиллиметровых волнах на 20 процентов. Ученые рассмотрели модели лучистого переноса и показали, что вероятной причиной стали изменения температуры в фотосфере, то есть на поверхности звезды появились гигантские холодные пятна.
Детальное изображение нижней хромосферы Бетельгейзе, полученное наблюдением в субмиллиметровом диапазоне 9 ноября 2015 года на радиотелескопе ALMA Фото: ALMA
Ранее считалось, что причиной изменения яркости были выбросы пыли. Это явление характерно для гигантских звезд, находящихся на последнем этапе своего жизненного цикла. Они раздуваются, причем внешние слои становятся нестабильными и начинают пульсировать. Так как гравитационное притяжение на поверхности разрастающейся звезды ослабевает, пульсации могут легко вытолкнуть газ, который охлаждается, конденсируется и превращается в пыль. Хотя эта пыль затмевает видимый свет от звезды, в субмиллиметровом диапазоне она должна испускать излучение.
Однако затемнение на всех изученных длинах волн может свидетельствовать либо о снижении средней температуры поверхности Бетельгейзе на 200 градусов Цельсия, либо о возникновении относительно холодных областей, занимающих 50-70 процентов поверхности звезды.
Астрономы Северо-Западного университета в США зафиксировали новый тип космических явлений, который относится к FBOT (англ. fast blue optical transient) — голубым оптическим переходным процессам. Ученым известно только три таких феномена. По сути, он представляет собой сверхмощный взрыв, видимый в оптических, рентгеновских и радиолучах.
Объект, который породил взрыв, находится в 500 миллионах световых лет от Земли. Он породил отток газа и частиц, скорость которого достигла 55 процентов скорости света. Известно, что подобное способны проделать гамма-всплески, но они запускают материал, чья масса достигает лишь одной миллионной массы Солнца. По оценкам ученых, CSS161010 разогнала до более чем половины скорости света от 1 до 10 процентов массы Солнца. Исходя из этого исследователи полагают, что FBOT является самым быстрым переходным процессом во Вселенной.
Зонд, разработанный европейскими учеными вместе с НАСА, прошел на рекордно близком расстоянии от Солнца. В ходе первого оборота вокруг светила исследователям удалось впервые получить снимки десятков небольших вспышек, называемых «солнечными кострами», которые в несколько миллионов раз меньше обычных вспышек и сравнимы с размером Европы.
Фото: NASA
Аппарат способен выдержать температуру до 500 градусов Цельсия, что позволяет ему находиться на расстоянии 40 миллионов километров от поверхности Солнца. Приборы защищены термостойкой оболочкой, которая подвергается воздействию солнечного ветра, в 13 раз более сильному, чем на орбите Земли.
Операторы зонда планируют немного изменить траекторию полета Solar Orbiter, чтобы тот впервые в истории получил изображения полюсов Солнца. Это будет сделано к 2027 году.
Звездная пыль, обнаруженная внутри массивного метеорита, который упал на Землю полвека назад, датируется 7,5 миллиарда лет, что делает ее самым старым твердым веществом, обнаруженным на планете.
Метеорит Мерчисон упал в Австралии в 1969 году. В нем ученые нашли гранулы пыли старше Солнечной системы, чей возраст достигает 4,6 миллиарда лет. Сами гранулы были выброшены в космос древними умирающими звездами, после чего они включились в состав новых небесных тел.
Сначала исследователи измельчили фрагменты метеорита, после чего порошок растворили в кислоте. Возраст гранул определили, оценив, как долго вещество подвергалось воздействию космических лучей, проникающих сквозь твердый материал. При взаимодействии пыли с лучами образуются новые элементы, в том числе изотопы неона, по числу которых и выявлялся возраст пыли. Оказалось, что 10 процентов гранул старше 5,5 миллиарда лет, а 60 процентов — от 4,6 до 4,9 миллиарда лет.
По словам ученым, открытие указывает на то, что Млечный Путь переживает периоды усиленного звездообразования, одно из которых случилось семь миллиардов лет назад.
Следующая загадка
Факты о Луне, удивляющие даже ученых. Луна – это искусственная структура, полая внутри. Док. фильм.
34 • 17.12.2018ЭТОТ ФИЛЬМ ЗАПРЕЩЁН ВО МНОГИХ СТРАНАХ МИРА. / Документальные фильмы 2018 HD
39 • 17.12.2018Разум - Скрываемая истина
16 • 11.11.2018BBC. Все Тайны Космоса 3 - Солнечная система. Исследование иных планет Часть 2
4 • 10.11.2018BBC «Все тайны космоса - Солнечная система. Исследование иных планет (1)» (Документальный, 2004)
13 • 10.11.2018Вселенная - Чужие галактики
7 • 10.11.20186 - Черные дыры. Существует ли жизнь
2 • 10.11.2018Тайны мира 32 Города под землей Тибет Древние цивилизации Продолжение
2 • 10.11.2018«Великие тайны: Великие тайны времени» [ полная версия ]
6 • 15.09.2018Бермудский треугольник Логово дьявола
3 • 14.09.20185 ГЕНИЕВ, КОТОРЫЕ УНЕСЛИ С СОБОЙ В МОГИЛУ ВЕЛИЧАЙШИЕ ТАЙНЫ
4 • 14.09.2018«Великие тайны: Великие тайны времени» [ полная версия ]
4 • 14.09.2018Ошибки летоисчисления. История - ФАЛЬШИВКА!
5 • 29.03.2018Кто обитает на луне ? Секретный архив Nasa открыт (Документальный фильм 2015)
Как возникла Вселенная?
Интересно, что многие особенности современной Вселенной имеют смысл, только если пространство очень рано подверглось сверхбыстрому расширению. Теория инфляции гласит, что Вселенная резко расширилась за крошечную долю секунды после Большого взрыва, движимая фантастическими количествами энергии, содержащейся в самом пространстве. После этого периода Вселенная продолжала расширяться и охлаждаться, но гораздо более медленными темпами.
в большинстве моделей инфляции флуктуации в чрезвычайно малых масштабах раздуваются, превращаясь в макроскопические различия. Эти различия невероятно крошечные и чтобы описать с их помощью реальность, потребуется новая теория физики.
Выходит, инфляция растянула пространство так быстро, что оно стало чрезвычайно однородным. Но пространство неоднородно: небольшие колебания плотности материи, присутствовавшие в ранней Вселенной, значительно усилились во время инфляции. Эти флуктуации плотности в конечном итоге создали крупномасштабную структуру Вселенной.
Подробнее о том, что представляет собой эта удивительная структура, я рассказывала в этой статье, рекомендую к прочтению!
Следующая загадка
Несмотря на серьезные достижения в области технологий и различных умных наук, у Вселенной для нас припасено еще неисчислимое количество загадок. И некоторые из них абсолютно непостижимы для человеческого понимания. Да, мы уже многое узнали о своем месте в космосе , и о его колоссальных масштабах за последние несколько десятилетий. Но истинная правда состоит в том, что мы только приступили к познанию этого мира . И только начинаем осознавать, что чем больше узнаем, тем меньше знаем. Мы только ступили на порог огромной библиотеки. И сумели разглядеть лишь переплет ближайшей к нам книги. Которых стоит на полках неисчислимое количество.
Что же написано в каждой из них? Об этом знает, возможно, лишь невидимый нам пока библиотекарь. Который бродит, накинув глухой капюшон себе на голову, между тысячами книжных стеллажей. И еле слышно раздраженно бормочет что-то о том, что снова кто-то молодой и любопытный возник на пороге его святилища.
Так, о чем это я. Ах, да. Вспомнил. Сегодня мы поговорим о некоторых из самых удивительных загадок Вселенной, которые наука пока не в состоянии объяснить.
Темная энергия
Наблюдения далеких сверхновых звезд показывают, что пространство пронизано энергией – той самой темной энергией, которая раздвигает объекты, подобно тому, как два положительных электрических заряда отталкиваются друг от друга. Эта таинственная субстанция, на долю которой приходится более 70% энергетического содержания Вселенной, может быть связана с той энергией, что породила Инфляцию.
И все же сегодня ученым практически ничего не известно о том, что такое темная энергия и как она воздействует на материю. Некоторые физики считают, что объяснение этого феномена может потребовать совершенно новых представлений о пространстве и времени.
Когда астрономы смотрят в телескоп, они смотрят назад во времени. Они видят галактику Андромеды, ближайшую к нам крупную галактику, не такой, какая она сегодня, а такой, какой она была более 2 миллионов лет назад, потому что именно столько времени потребовалось свету галактики, чтобы пройти через космос к Земле.
Галактика Андромеды – ближайшая Галактика Местной группы
Другие галактики находятся гораздо дальше в пространстве и времени. Космический телескоп Hubble способен видеть галактики, которым более 13 миллиардов лет и которые образовались вскоре после Большого взрыва. Были также проведены наблюдения реликтового излучения – слабого свечения, оставшегося после Большого взрыва, которое помогает ученым получить представление о том, какой была ранняя Вселенная, особенно до образования первых звезд.
Что вызывает ускоренное расширение Вселенной?
Теория Большого взрыва по-прежнему является доминирующей космологической моделью, объясняющей происхождения Вселенной. Согласно этой теории, однажды произошел колоссальный взрыв. Что взорвалось, почему, и что было до этого события - наука абсолютно не в курсе. Все, что могут сказать по этому поводу ученые - после взрыва Вселенная начала расширяться. И стала за прошедшее после своего рождения время менее плотной и более устойчивой. Однако расширение продолжается. И казалось бы, как и в случае с любым взрывом, это расширение должно замедляться. Ведь гравитацию никто не отменял. Однако это оказалось вовсе не так.
На самом деле несколько десятилетий назад астрономы вдруг обнаружили, что расширение Вселенной ускоряется. И если так будет продолжаться вечно, то ничего хорошего из этого не выйдет. Поэтому, чтобы не пугать свой мозг непонятными мрачными тайнами, ученые придумали теорию, известную как «Большой отскок». Она предполагает, что, в конце концов, может произойти новый взрыв. И этот процесс повторяется циклически. Но взрыв чего? Тут простор для фантазии огромен. Некоторые исследователи предполагают, что наблюдаемая нами часть Вселенной на самом деле вовсе не расширяется. Потому что время, на самом деле, течет во всем космосе в обратную сторону. Кроме Земли, естественно😉. Кто-то говорит о том, что наблюдаемое нами расширение Вселенной - это на самом деле сжатие, которое происходит в каком-то более высоком измерении. И таких гипотез можно насчитать с десяток.
Есть ли другие Вселенные?
В научной фантастике очень часто используется тема существования других Вселенных . И, начитавшись подобных книжек, в последние годы ученые вполне серьезно стали рассматривать идею о том, что могут существовать и другие Вселенные тоже. И что мы живем лишь в одной из бесчисленных Вселенных, которые существуют в «космосе». А если это так, то только представьте себе - Ваша почти точная копия живет в каждом из этих миров. Они могут жить абсолютно такой же жизнью. Только зовут, например, Вас там Петя. А не Вася.😁
Однако эта идея является лишь гипотезой, которую с помощью современных технологий чрезвычайно трудно проверить.
Гравитация
Эта сила действует на огромных расстояниях. Она пронизывает галактики, и даже группы галактик. И даже их огромные скопления. Казалось бы - вот она, истинная мощь! Однако, на самом деле, гравитация намного слабее других фундаментальных сил, таких как электромагнитное или ядерное взаимодействие. Однако особенность гравитации заключается в том, что она, как писалось выше, действует во Вселенной в больших масштабах. И еще у нее есть особенность. Это единственная фундаментальная сила, которая не имеет аналога с противоположным знаком. Она умеет только притягивать. Странно, да?
Итак, друзья мои, что вы думаете обо всем этом? Согласны ли вы с тем, что чем больше мы исследуем, тем меньше знаем?
Наша Вселенная просто наполнена загадками. И чтобы полностью понять ее, мы должны преодолеть невидимые границы , которые сковывают наш разум.
Друзья! Если вам понравилась эта статья, обязательно оставьте комментарий вот по этой ссылке . Это можно сделать с использованием Вашей учетной записи Яндекс, Вконтакте, Фейсбук, Одноклассники.
Состав Вселенной и другие вопросы
Большинство исследователей полагают, что состав вселенной на удивление сложно определить, ведь помимо темной энергии, пространство также заполнено темной материей. (Обычная видимая материя составляет всего 5% Вселенной, в то время как темная материя и темная энергия составляют 26% и 69% соответственно). Другими словами, астрономы на самом деле не понимают, из чего состоит около 95% Вселенной.
Все потому, что понять и измерить темную материю и темную энергию больше чем сложно. Представьте, что вы бродите по темной комнате и время от времени прикасаетесь к слону, которого никогда не видели и отчаянно пытаетесь понять что это такое и как он выглядит. Исходя из этой аналогии, темная комната размером со Вселенную, и вместо того, чтобы прикасаться к слону, астрономы могут видеть только его воздействие на другие объекты.
Материя во Вселенной распределена не равномерно
Мы видим, что темная материя гравитационно взаимодействует с видимой материей и подозреваем, что она состоит из одной или нескольких неизвестных частиц. Темная энергия может быть пятой фундаментальной силой Вселенной. (Известны четыре: слабое взаимодействие, сильное взаимодействие, гравитация и электромагнетизм.)
Самое простое объяснение темной энергии состоит в том, что это – внутренняя энергия самого пространства. Альберт Эйнштейн первоначально ввел такую концепцию, чтобы учесть плоскую вселенную, когда излагал теорию относительности (ОТО). Так называемая космологическая постоянная Эйнштейна – это сила отталкивания, которая противодействует силе притяжения гравитации, чтобы Вселенная не сжималась и не расширялась.
Сегодня никто не знает, будет ли Вселенная расширяться вечно или этот процесс когда-нибудь закончится
Но, в конце концов, Эйнштейн отказался от своей концепции после того, как Эдвин Хаббл наблюдал расширение Вселенной. Нобелевская премия по сверхновым в 1990-х годах возродила космологическую постоянную и в конечном итоге связала ее с темной энергией. И хотя астрономы не могут видеть темную материю напрямую, они могут определить ее местоположение по наблюдениям. Распределение темной материи (пурпурного цвета) в сверхскоплении Abell 901/902 показано на этой фотографии путем объединения изображения сверхскопления в видимом свете и карты области темной материи.
Следующая загадка
Несмотря на то что 2020 год можно назвать годом борьбы ученых с коронавирусом, в других областях науки были сделаны интересные и значительные открытия. К их числу можно отнести новый способ предсказания структуры белков, обнаружение следов жизни на Венере и частичное раскрытие тайны мощных радиовспышек во Вселенной. «Лента.ру» публикует десятку прорывных научных исследований, не связанных с изучением SARS-CoV-2.
Ученые уже научились определять, какие участки генома отвечают за синтез белков. Благодаря генетическому коду по последовательности нуклеотидов ДНК можно однозначно определить последовательность аминокислот в белке, называемую первичной структурой. Однако белок должен свернуться в трехмерную структуру, способную выполнять определенные функции. Этот процесс сворачивания, называемый фолдингом, зависит от химических свойств аминокислот. Чтобы определить функции, которые способен выполнять белок с заданной аминокислотной последовательностью, исследователи чаще всего прибегают к экспериментам. Даже если трехмерную структуру удается предсказать с помощью алгоритмов, высока вероятность ошибки.
Проблема фолдинга белков признана одной из величайших проблем в современной науке. Для каждой аминокислотной цепи в теории существует огромное число вариантов складывания, а внутри клетки реализуется, как правило, одно-единственное. Чтобы создать белки с необходимыми свойствами (например, для противоопухолевых препаратов), нужно знать, какая аминокислотная последовательность для этого потребуется и как она свернется.
С этой целью ученые разработали новую систему искусственного интеллекта (ИИ) DeepMind AlphaFold, которая обеспечивает беспрецедентную точность в прогнозировании структуры белка. По результатам тестирования средняя оценка для AlphaFold составила 92,4 по метрике Global Distance Test. При этом оценка 90 GDT считается конкурентоспособной среди результатов, полученных экспериментально. Это значит, что ИИ способен во многих случаях просчитывать трехмерную структуру белков точнее, чем с использованием ряда лабораторных методов.
Исследователи Университета Рочестера открыли первый сверхпроводник при комнатной температуре. Сверхпроводники имеют нулевое электрическое сопротивление, однако это свойство проявляется только при очень низких температурах. В новой работе ученым удалось добиться сверхпроводимости при рекордной температуре около 15 градусов Цельсия. Однако для этого им пришлось подвергнуть материал из углерода, серы и водорода экстремально высокому давлению в 270 гигапаскалей (что в 2,6 миллиона раз больше атмосферного давления на Земле). Подобное давление характерно для центра Земли, и это делает данную сверхпроводимость непрактичной.
В заключении
И все же, для окончательного решения этой загадки ученым потребуется нечто большее, чем просто измерения. Лучшие физики-теоретики мира пытались разработать единую физическую теорию, которая полностью объясняет все аспекты Вселенной. Но до сих пор гравитация и квантовая физика не нашли точек соприкосновения, несмотря на то, что теоретики считают, что их объединение необходимо для любой теории, способной объяснить темную энергию. Исследователи также отмечают, что если вклад темной энергии будет расти по мере старения Вселенной, то со временем Вселенная будет расширяться все быстрее.
Другие галактики за пределами нашей Локальной группы — которые сольются в единую гигантскую галактику по прозвищу Милкомеда — в конечном итоге будут унесены на такие большие расстояния, что любые обитатели нашей Солнечной системы в далеком будущем не смогут их увидеть.
Местная Группа галактик, в которой находимся мы и наша соседка Галактика Андромеды
В настоящее время астрономы планируют создание новых космических и наземных телескопов, а также более мелкомасштабное оборудование и проведение исследований. С помощью новейших инструментов они планируют дальнейшее изучение фундаментальных загадок Вселенной. Такой огромной и непрерывно расширяющейся.
Большой взрыв и темная материя
Несмотря на то, что теория Большого взрыва является общепринятой среди большинства исследователей, она не указывает на то, будет продолжит ли Вселенная расширяться и охлаждаться или же она в конечном итоге сократится до сверхгорячей сингулярности, возможно, перезапустив весь цикл. Окончательная судьба Вселенной, вероятно, зависит от свойств двух таинственных явлений – темной материи и темной энергия. Именно дальнейшее изучение того и другого может показать, каким будет конец Вселенной.
Проблема заключается в том, что вся знакомая материя — Земля, остальная часть Солнечной системы, звезды, галактики и межзвездный газ — составляет лишь около одной шестой массы Вселенной. Но ученые могут видеть влияние остальной массы Вселенной – ее-то они и называют темной материей.
Присутствие этой таинственной субстанции в галактиках заставляет их вращаться быстрее, чем если бы там была только обычная материя. Высокие концентрации темной материи заметно искривляют свет, идущий издалека. Однако его природа остается загадкой.
Ранее исследователи составили самую подробную карту распределения темной материи во Вселенной на сегодняшний день.
Напомним, что темная материя, вероятно, состоит из элементарных частиц, созданных в результате Большого взрыва, но еще не обнаруженных на Земле. Одна из причин, по которой физики хотят построить более мощные ускорители частиц, заключается в поиске темной материи. Но еще более таинственной, чем темная материя, является сила, которая, как считается, ответственна за расширение Вселенной.
Еще больше увлекательных статей о последних научных открытиях в области астрономии и космологии, читайте на нашем канале в Google News.
Читайте также: