هل تعلم أن الكون الذي نلاحظه له حدود محددة إلى حد ما؟ تعودنا على ربط الكون بشيء لا نهائي وغير مفهوم. ومع ذلك ، فإن العلم الحديث عن سؤال "اللانهاية" للكون يقدم إجابة مختلفة تمامًا لمثل هذا السؤال "الواضح".

وفقًا للمفاهيم الحديثة ، يبلغ حجم الكون المرئي حوالي 45.7 مليار سنة ضوئية (أو 14.6 جيجا فرسخس). لكن ماذا تعني هذه الأرقام؟

السؤال الأول الذي يطرحه الشخص العادي هو كيف لا يمكن أن يكون الكون لانهائيًا على الإطلاق؟ يبدو أنه لا جدال في أن حاوية كل ما هو موجود من حولنا يجب ألا تكون لها حدود. إذا كانت هذه الحدود موجودة ، فما هي؟

لنفترض أن بعض رواد الفضاء قد طار إلى حدود الكون. ماذا سيرى امامه؟ جدار صلب؟ حاجز نارى؟ وما وراء ذلك - الفراغ؟ كون آخر؟ ولكن هل يمكن أن يعني الفراغ أو الكون الآخر أننا على حدود الكون؟ بعد كل شيء ، هذا لا يعني أنه لا يوجد "شيء". الفراغ والكون الآخر هما أيضًا "شيء". لكن الكون هو شيء يحتوي على كل شيء "شيء".

نصل إلى تناقض مطلق. اتضح أن حدود الكون يجب أن تخفي عنا شيئًا لا ينبغي أن يكون. أو أن حدود الكون يجب أن تحجب "كل شيء" عن "شيء ما" ، ولكن هذا "الشيء" يجب أن يكون أيضًا جزءًا من "كل شيء". بشكل عام ، هذا عبث كامل. إذن كيف يمكن للعلماء أن يدعيوا الحجم المحدود لكوننا وكتلته وحتى عمره؟ هذه القيم ، على الرغم من أنها كبيرة بشكل لا يمكن تصوره ، لا تزال محدودة. هل يتجادل العلم مع ما هو واضح؟ للتعامل مع هذا ، دعونا أولاً نتتبع كيف توصل البشر إلى فهم حديث للكون.

توسيع الحدود

منذ العصور السحيقة ، كان الإنسان مهتمًا بما هو العالم من حوله. لا يحتاج المرء إلى إعطاء أمثلة عن الحيتان الثلاثة ومحاولات أخرى للقدماء لشرح الكون. كقاعدة عامة ، انتهى الأمر برمته إلى حقيقة أن أساس كل ما هو موجود هو السماوات الأرضية. حتى في العصور القديمة والوسطى ، عندما كان لدى علماء الفلك معرفة واسعة بالقوانين التي تحكم حركة الكواكب على طول الكرة السماوية "الثابتة" ، ظلت الأرض مركز الكون.

بطبيعة الحال ، حتى في اليونان القديمة كان هناك من اعتقد أن الأرض تدور حول الشمس. كان هناك من تحدث عن العوالم المتعددة وعن اللانهاية للكون. لكن التبرير البناء لهذه النظريات ظهر فقط في بداية الثورة العلمية.

في القرن السادس عشر ، حقق عالم الفلك البولندي نيكولاس كوبرنيكوس أول اختراق كبير في معرفة الكون. لقد أثبت بحزم أن الأرض ليست سوى كوكب واحد من الكواكب التي تدور حول الشمس. مثل هذا النظام يبسط إلى حد كبير تفسير مثل هذه الحركة المعقدة والمعقدة للكواكب في الكرة السماوية. في حالة الأرض الثابتة ، كان على الفلكيين اختراع كل أنواع النظريات البارعة لشرح سلوك الكواكب هذا. من ناحية أخرى ، إذا تم اعتبار الأرض متحركة ، فإن تفسير هذه الحركات المعقدة يأتي بشكل طبيعي. هذه هي الطريقة التي أصبح بها نموذج جديد يسمى "مركزية الشمس" راسخًا في علم الفلك.

العديد من شموس

ومع ذلك ، حتى بعد ذلك ، استمر علماء الفلك في حصر الكون في "مجال النجوم الثابتة". حتى القرن التاسع عشر ، لم يتمكنوا من تقدير المسافة إلى النجوم. لعدة قرون ، حاول علماء الفلك عبثًا اكتشاف الانحرافات في مواقع النجوم بالنسبة للحركة المدارية للأرض (الاختلافات السنوية). لم تسمح أدوات تلك الأوقات بمثل هذه القياسات الدقيقة.

أخيرًا ، في عام 1837 ، قام عالم الفلك الروسي الألماني فاسيلي ستروف بقياس اختلاف المنظر. كان هذا بمثابة خطوة جديدة في فهم حجم الفضاء. الآن يمكن للعلماء أن يقولوا بأمان أن النجوم تشبه الشمس بعيدًا. ومن الآن فصاعدًا ، فإن نجمنا ليس مركزًا لكل شيء ، ولكنه "ساكن" متساوٍ من العنقود النجمي اللامتناهي.

اقترب علماء الفلك من فهم مقياس الكون ، لأن المسافات إلى النجوم اتضح أنها وحشية حقًا. حتى حجم مدارات الكواكب بدا غير مهم بالمقارنة مع هذا. بعد ذلك ، كان من الضروري فهم كيفية تركيز النجوم.

كثير من درب التبانة

توقع الفيلسوف الشهير إيمانويل كانط أسس الفهم الحديث لهيكل الكون الواسع النطاق في عام 1755. لقد افترض أن درب التبانة عبارة عن مجموعة ضخمة من النجوم الدوارة. في المقابل ، فإن العديد من السدم المرصودة هي أيضًا "طرق حليبية" أكثر بعدًا - مجرات. على الرغم من ذلك ، حتى القرن العشرين ، التزم علماء الفلك بحقيقة أن جميع السدم هي مصادر لتكوين النجوم وهي جزء من مجرة ​​درب التبانة.

تغير الوضع عندما تعلم الفلكيون قياس المسافات بين المجرات باستخدام. يعتمد اللمعان المطلق للنجوم من هذا النوع بشكل صارم على فترة تغيرها. بمقارنة لمعانها المطلق مع اللمعان المرئي ، من الممكن تحديد المسافة بينها بدقة عالية. تم تطوير هذه الطريقة في أوائل القرن العشرين من قبل أينار هيرزسرونغ وهارلو شيلبي. بفضله ، حدد عالم الفلك السوفيتي إرنست إيبيك في عام 1922 المسافة إلى أندروميدا ، والتي تبين أنها أكبر من حجم مجرة ​​درب التبانة.

واصل إدوين هابل مسعى Epic. من خلال قياس سطوع Cepheids في المجرات الأخرى ، قام بقياس المسافة بينها ومقارنتها مع الانزياح الأحمر في أطيافها. لذلك في عام 1929 طور قانونه الشهير. لقد دحض عمله بشكل قاطع الفكرة الراسخة بأن درب التبانة هي حافة الكون. لقد كانت الآن واحدة من العديد من المجرات التي كانت تعتبر في يوم من الأيام جزءًا لا يتجزأ منها. تم تأكيد فرضية كانط بعد ما يقرب من قرنين من تطورها.

في وقت لاحق ، سمحت العلاقة بين مسافة المجرة من الراصد وسرعة إزالتها من الراصد ، التي اكتشفها هابل ، بتكوين صورة كاملة لهيكل الكون واسع النطاق. اتضح أن المجرات لم تكن سوى جزء ضئيل منها. لقد ارتبطوا في مجموعات ، عناقيد في عناقيد عملاقة. في المقابل ، تنثني العناقيد الفائقة إلى أكبر الهياكل المعروفة في الكون - الخيوط والجدران. تشكل هذه الهياكل ، المتاخمة للأجسام الخارقة الضخمة () ، الهيكل الواسع النطاق للكون المعروف حاليًا.

اللانهاية الظاهرة

مما سبق ، يترتب على ذلك أنه في غضون بضعة قرون فقط ، قفز العلم تدريجياً من مركزية الأرض إلى الفهم الحديث للكون. ومع ذلك ، فإن هذا لا يقدم إجابة عن سبب تقييدنا للكون هذه الأيام. في الواقع ، حتى الآن ، كان الأمر يتعلق فقط بحجم الكون ، وليس حول طبيعته ذاتها.

أول من قرر إثبات لانهاية الكون هو إسحاق نيوتن. بعد أن اكتشف قانون الجاذبية العالمية ، اعتقد أنه إذا كان الفضاء محدودًا ، فإن جميع أجسادها ستندمج عاجلاً أم آجلاً في كل واحد. قبله ، إذا عبر شخص ما عن فكرة لانهاية الكون ، فقد كان ذلك في سياق فلسفي حصريًا. بدون أي مبرر علمي. مثال على ذلك جيوردانو برونو. بالمناسبة ، مثل كانط ، كان متقدمًا على العلم بقرون عديدة. كان أول من أعلن أن النجوم شموس بعيدة ، وأن الكواكب تدور حولها أيضًا.

يبدو أن حقيقة اللانهائية مبررة وواضحة تمامًا ، لكن نقاط التحول في العلم في القرن العشرين زعزعت هذه "الحقيقة".

الكون الثابت

أول خطوة مهمة نحو تطوير نموذج حديث للكون قام بها ألبرت أينشتاين. قدم الفيزيائي الشهير نموذجه لكون ثابت في عام 1917. استند هذا النموذج إلى النظرية العامة للنسبية ، التي طورها في نفس العام قبل ذلك. وفقًا لنموذجه ، الكون لانهائي في الزمان ومحدود في الفضاء. لكن بعد كل شيء ، كما ذكرنا سابقًا ، وفقًا لنيوتن ، يجب أن ينهار الكون ذي الحجم المحدود. للقيام بذلك ، قدم أينشتاين ثابتًا كونيًا ، والذي عوض عن جاذبية الأجسام البعيدة.

كما قد يبدو متناقضًا ، لم يحد أينشتاين من محدودية الكون. في رأيه ، الكون عبارة عن غلاف مغلق من الغلاف الفائق. التشبيه هو سطح كرة ثلاثية الأبعاد عادية ، على سبيل المثال ، كرة أرضية أو الأرض. بغض النظر عن مقدار ما يسافر به المسافر حول الأرض ، فلن يصل أبدًا إلى حافتها. ومع ذلك ، هذا لا يعني على الإطلاق أن الأرض لانهائية. سيعود المسافر ببساطة إلى المكان الذي بدأ فيه رحلته.

على سطح الكرة الزائدة

وبالمثل ، فإن المتجول في الفضاء ، الذي يتغلب على كون أينشتاين على متن مركبة فضائية ، يمكنه العودة إلى الأرض. هذه المرة فقط لن يتحرك المتجول على طول السطح ثنائي الأبعاد للكرة ، ولكن على طول السطح ثلاثي الأبعاد للكرة الزائدة. هذا يعني أن للكون حجمًا محدودًا ، وبالتالي عددًا محدودًا من النجوم والكتلة. ومع ذلك ، فإن الكون ليس له حدود أو أي مركز.

توصل أينشتاين إلى مثل هذه الاستنتاجات من خلال ربط المكان والزمان والجاذبية في نظريته الشهيرة. قبله ، كانت هذه المفاهيم تعتبر منفصلة ، ولهذا السبب كان فضاء الكون إقليديًا بحتًا. أثبت أينشتاين أن الجاذبية نفسها هي انحناء للزمكان. أدى هذا إلى تغيير جذري في الأفكار المبكرة حول طبيعة الكون ، بناءً على ميكانيكا نيوتن الكلاسيكية والهندسة الإقليدية.

توسيع الكون

حتى مكتشف "الكون الجديد" نفسه لم يكن غريباً عن الوهم. على الرغم من أن أينشتاين حصر الكون في الفضاء ، إلا أنه استمر في اعتباره ثابتًا. وفقًا لنموذجه ، كان الكون ولا يزال أبديًا ، ويظل حجمه دائمًا كما هو. في عام 1922 ، قام الفيزيائي السوفيتي ألكسندر فريدمان بتوسيع هذا النموذج بشكل كبير. وفقًا لحساباته ، فإن الكون ليس ثابتًا على الإطلاق. يمكن أن يتوسع أو يتقلص بمرور الوقت. يشار إلى أن فريدمان توصل إلى مثل هذا النموذج ، بناءً على نفس نظرية النسبية. كان قادرًا على تطبيق هذه النظرية بشكل صحيح ، متجاوزًا الثابت الكوني.

لم يقبل ألبرت أينشتاين هذا "التعديل" على الفور. جاء اكتشاف هابل المذكور سابقًا لإنقاذ هذا النموذج الجديد. أثبت تشتت المجرات بلا منازع حقيقة تمدد الكون. لذلك كان على أينشتاين أن يعترف بخطئه. الآن كان للكون عمر معين ، والذي يعتمد بشكل صارم على ثابت هابل ، الذي يميز معدل تمدده.

مزيد من تطوير علم الكونيات

عندما حاول العلماء حل هذه المشكلة ، تم اكتشاف العديد من المكونات المهمة الأخرى للكون وتم تطوير نماذج مختلفة منه. لذلك في عام 1948 قدم جورجي جامو فرضية "حول الكون الساخن" ، والتي تحولت فيما بعد إلى نظرية الانفجار الأعظم. أكد الاكتشاف في عام 1965 تخميناته. الآن يمكن لعلماء الفلك أن يرصدوا الضوء الذي ينزل من اللحظة التي أصبح فيها الكون شفافًا.

تم تأكيد المادة المظلمة ، التي تنبأ بها فريتز زويكي في عام 1932 ، في عام 1975. تفسر المادة المظلمة في الواقع وجود المجرات والعناقيد المجرية والكون نفسه ككل. لذلك علم العلماء أن معظم كتلة الكون غير مرئية تمامًا.

أخيرًا ، في عام 1998 ، أثناء دراسة المسافة إلى ، اكتشف أن الكون يتوسع مع التسارع. أدت نقطة التحول التالية في العلم إلى ظهور الفهم الحديث لطبيعة الكون. وجد المعامل الكوني ، الذي قدمه أينشتاين ودحضه فريدمان ، مكانه مرة أخرى في نموذج الكون. يفسر وجود المعامل الكوني (الثابت الكوني) تمدده المتسارع. لشرح وجود الثابت الكوني ، تم تقديم المفهوم - حقل افتراضي يحتوي على معظم كتلة الكون.

الفهم الحالي لحجم الكون المرئي

يسمى النموذج الحالي للكون أيضًا نموذج ΛCDM. يشير الحرف "Λ" إلى وجود ثابت كوني يفسر التوسع المتسارع للكون. تعني كلمة "CDM" أن الكون مليء بالمادة المظلمة الباردة. تشير الدراسات الحديثة إلى أن ثابت هابل يبلغ حوالي 71 (كم / ث) / Mpc ، وهو ما يتوافق مع عمر الكون البالغ 13.75 مليار سنة. بمعرفة عمر الكون ، يمكن للمرء أن يقدر حجم المنطقة التي يمكن ملاحظتها.

وفقًا لنظرية النسبية ، لا يمكن أن تصل المعلومات حول أي جسم إلى الراصد بسرعة أكبر من سرعة الضوء (299792458 م / ث). اتضح أن المراقب لا يرى شيئًا فحسب ، بل ماضيه. كلما ابتعد الكائن عنه ، بدا الماضي البعيد. على سبيل المثال ، عند النظر إلى القمر ، نرى ما كان عليه قبل أكثر من ثانية بقليل ، والشمس منذ أكثر من ثماني دقائق ، وأقرب النجوم - السنوات ، والمجرات - منذ ملايين السنين ، وما إلى ذلك. في نموذج أينشتاين الثابت ، ليس للكون حد عمر ، مما يعني أن منطقته التي يمكن ملاحظتها هي أيضًا غير محدودة. الراصد ، مسلحًا بمزيد من الأدوات الفلكية المتقدمة ، سيرصد المزيد والمزيد من الأجسام القديمة والبعيدة.

لدينا صورة مختلفة مع النموذج الحديث للكون. وفقًا لذلك ، الكون له عمر ، وبالتالي حد للرصد. وهذا يعني أنه منذ ولادة الكون ، لم يكن لدى أي فوتون وقت للسفر لمسافة تزيد عن 13.75 مليار سنة ضوئية. اتضح أنه يمكننا القول أن الكون المرئي محدود من الراصد بمنطقة كروية نصف قطرها 13.75 مليار سنة ضوئية. ومع ذلك ، هذا ليس صحيحًا تمامًا. لا تنسى توسع فضاء الكون. حتى يصل الفوتون إلى المراقب ، فإن الجسم الذي أطلقه سيكون 45.7 مليار سيفرت منا. سنوات. هذا الحجم هو أفق الجسيمات ، وهو حدود الكون المرئي.

في الأفق

لذا ، فإن حجم الكون المرئي ينقسم إلى نوعين. الحجم المرئي ، ويسمى أيضًا نصف قطر هابل (13.75 مليار سنة ضوئية). والحجم الحقيقي يسمى أفق الجسيم (45.7 مليار سنة ضوئية). بشكل أساسي ، كلا هذين الآفاقين لا يميزان على الإطلاق الحجم الحقيقي للكون. أولاً ، يعتمدون على موقع الراصد في الفضاء. ثانيًا ، يتغيرون بمرور الوقت. في حالة نموذج ΛCDM ، يتمدد أفق الجسيمات بسرعة أكبر من أفق هابل. السؤال عما إذا كان هذا الاتجاه سيتغير في المستقبل ، العلم الحديث لا يعطي إجابة. لكن إذا افترضنا أن الكون يستمر في التوسع مع التسارع ، فإن كل تلك الأشياء التي نراها الآن ، عاجلاً أم آجلاً ، ستختفي من "مجال رؤيتنا".

في الوقت الحالي ، يعتبر إشعاع الخلفية الميكروويف هو أبعد ضوء يلاحظه علماء الفلك. عند التحديق فيه ، يرى العلماء الكون كما كان بعد 380 ألف سنة من الانفجار العظيم. في هذه اللحظة ، برد الكون لدرجة أنه كان قادرًا على إصدار فوتونات حرة ، يتم التقاطها اليوم بمساعدة التلسكوبات الراديوية. في تلك الأيام ، لم يكن هناك نجوم أو مجرات في الكون ، ولكن فقط سحابة مستمرة من الهيدروجين والهيليوم وكمية ضئيلة من العناصر الأخرى. من عدم التجانس الذي لوحظ في هذه السحابة ، سوف تتشكل العناقيد المجرية لاحقًا. اتضح أن تلك الأشياء التي تشكلت بالضبط من عدم تجانس الإشعاع المتبقي تقع بالقرب من أفق الجسيمات.

حدود حقيقية

ما إذا كان للكون حدود حقيقية وغير قابلة للرصد لا تزال موضوع التخمينات العلمية الزائفة. بطريقة أو بأخرى ، يتقارب الجميع في ما لا نهاية للكون ، لكنهم يفسرون هذه اللانهاية بطرق مختلفة تمامًا. يعتبر البعض أن الكون متعدد الأبعاد ، حيث إن كوننا "المحلي" ثلاثي الأبعاد ليس سوى طبقة واحدة من طبقاته. يقول آخرون أن الكون كسوري - مما يعني أن كوننا المحلي قد يتحول إلى جسيم آخر. لا تنسى النماذج المختلفة للكون المتعدد بأكوانه المغلقة والمفتوحة والمتوازية والثقوب الدودية. وهناك العديد والعديد من الإصدارات المختلفة ، وعددها محدود فقط بالخيال البشري.

لكن إذا قمنا بتشغيل الواقعية الباردة أو ببساطة ابتعدنا عن كل هذه الفرضيات ، فيمكننا أن نفترض أن كوننا هو مستودع متجانس لانهائي لجميع النجوم والمجرات. علاوة على ذلك ، في أي نقطة بعيدة جدًا ، سواء كانت بلايين الغيغا فرسخ منا ، ستكون جميع الظروف متطابقة تمامًا. عند هذه النقطة ، سيكون هناك بالضبط نفس الأفق للجسيمات وكرة هابل مع نفس بقايا الإشعاع على حافتها. سيكون هناك نفس النجوم والمجرات حولها. ومن المثير للاهتمام أن هذا لا يتعارض مع توسع الكون. بعد كل شيء ، ليس الكون فقط هو الذي يتوسع ، ولكن فضاءه ذاته. حقيقة أنه في لحظة الانفجار العظيم نشأ الكون من نقطة واحدة فقط تقول أن الأبعاد الصغيرة بلا حدود (صفر عمليًا) التي تحولت الآن إلى أبعاد كبيرة لا يمكن تصورها. في المستقبل ، سوف نستخدم هذه الفرضية المعينة من أجل فهم مقياس الكون المرئي بوضوح.

التمثيل المرئي

توفر المصادر المختلفة جميع أنواع النماذج المرئية التي تسمح للناس بفهم مقياس الكون. ومع ذلك ، لا يكفي أن ندرك حجم الكون. من المهم أن نفهم كيف تتجلى بالفعل مفاهيم مثل أفق هابل وأفق الجسيمات. للقيام بذلك ، دعنا نتخيل نموذجنا خطوة بخطوة.

دعونا ننسى أن العلم الحديث لا يعرف عن المنطقة "الأجنبية" من الكون. تجاهل الإصدارات حول الكون المتعدد والكون الكسري و "أصنافه" الأخرى ، تخيل أنه ببساطة لانهائي. كما ذكرنا سابقًا ، هذا لا يتعارض مع توسيع مساحتها. بالطبع ، دعونا نأخذ في الاعتبار حقيقة أن كرة هابل ومجال الجسيمات تساوي على التوالي 13.75 و 45.7 مليار سنة ضوئية.

مقياس الكون

اضغط على زر START واكتشف عالمًا جديدًا غير معروف!
بادئ ذي بدء ، دعنا نحاول إدراك حجم المقياس العام. إذا كنت قد سافرت حول كوكبنا ، فيمكنك تخيل حجم الأرض بالنسبة لنا. الآن دعونا نتخيل كوكبنا على أنه حبة حنطة سوداء تدور حول بطيخ وشمس بحجم نصف ملعب كرة قدم. في هذه الحالة ، سيتوافق مدار نبتون مع حجم مدينة صغيرة ، المنطقة - القمر ، منطقة حدود تأثير الشمس - إلى المريخ. اتضح أن نظامنا الشمسي أكبر بكثير من الأرض مثل المريخ أكبر من الحنطة السوداء! ولكن هذا هو مجرد بداية.

الآن دعونا نتخيل أن هذه الحنطة السوداء ستكون نظامنا ، وحجمها يساوي تقريبًا فرسخ واحد. ثم ستكون مجرة ​​درب التبانة بحجم ملعبين لكرة القدم. ومع ذلك ، حتى هذا لن يكون كافيا بالنسبة لنا. سيتعين علينا تقليل مجرة ​​درب التبانة إلى حجم سنتيمتر. سوف تشبه إلى حد ما رغوة القهوة الملفوفة في دوامة في منتصف الفضاء بين المجرات باللون الأسود. على بعد عشرين سنتيمترا منه يوجد نفس "الفتات" الحلزوني - سديم أندروميدا. من حولهم سيكون هناك سرب من المجرات الصغيرة من عنقودنا المحلية. الحجم الظاهر لكوننا سيكون 9.2 كيلومترات. لقد توصلنا إلى فهم الأبعاد العالمية.

داخل الفقاعة العالمية

ومع ذلك ، لا يكفي أن نفهم المقياس نفسه. من المهم أن نفهم ديناميكيات الكون. تخيل أنفسنا كعمالقة يبلغ قطر مجرة ​​درب التبانة سنتيمترًا. كما لوحظ الآن ، سنجد أنفسنا داخل كرة نصف قطرها 4.57 وقطرها 9.24 كيلومترات. تخيل أننا قادرون على التحليق داخل هذا المجال ، والسفر ، والتغلب على ميغا فرسخ كامل في ثانية. ماذا سنرى إذا كان كوننا لانهائي؟

بالطبع سيكون أمامنا عدد لا حصر له من جميع أنواع المجرات. بيضاوي الشكل ، حلزوني ، غير منتظم. ستكون بعض المناطق تعج بهم ، والبعض الآخر سيكون فارغًا. ستكون السمة الرئيسية هي أنها بصريًا ستكون بلا حراك بينما نحن بلا حراك. ولكن بمجرد أن نتخذ خطوة ، ستبدأ المجرات نفسها في التحرك. على سبيل المثال ، إذا تمكنا من رؤية النظام الشمسي المجهري في درب التبانة بالسنتيمتر ، فيمكننا ملاحظة تطوره. عند التحرك على بعد 600 متر من مجرتنا ، سنرى الشمس البدائية والقرص الكوكبي الأولي في وقت التكوين. بالاقتراب منه ، سنرى كيف تظهر الأرض ، وتنشأ الحياة ويظهر الشخص. بالطريقة نفسها ، سنرى كيف تتحور المجرات وتتحرك كلما ابتعدنا أو اقتربنا منها.

وبالتالي ، كلما نظرنا إلى المجرات الأبعد ، كلما أصبحت أقدم بالنسبة لنا. لذا فإن المجرات الأبعد ستكون على بعد أكثر من 1300 متر منا ، وفي مطلع 1380 مترًا سنرى بقايا الإشعاع. صحيح أن هذه المسافة ستكون خيالية بالنسبة لنا. ومع ذلك ، كلما اقتربنا من الإشعاع البقايا ، سنرى صورة مثيرة للاهتمام. بطبيعة الحال ، سوف نلاحظ كيف تتشكل المجرات وتتطور من السحابة الأصلية للهيدروجين. عندما نصل إلى إحدى هذه المجرات المتكونة ، سوف ندرك أننا لم نتغلب على 1.375 كيلومترًا على الإطلاق ، بل على 4.57 كيلومترًا.

تصغير

نتيجة لذلك ، سوف نزيد حجمنا أكثر. الآن يمكننا وضع فراغات وجدران كاملة في القبضة. لذلك نجد أنفسنا في فقاعة صغيرة إلى حد ما ، يستحيل الخروج منها. لن تزداد المسافة إلى الأشياء الموجودة على حافة الفقاعة مع اقترابها فحسب ، بل ستنجرف الحافة نفسها بلا حدود. هذه هي النقطة الكاملة لحجم الكون المرئي.

بغض النظر عن حجم الكون ، بالنسبة للمراقب ، سيظل دائمًا فقاعة محدودة. سيكون الراصد دائمًا في وسط هذه الفقاعة ، في الواقع ، هو مركزها. في محاولة للوصول إلى أي كائن على حافة الفقاعة ، سيحول المراقب مركزه. عندما يقترب من الكائن ، فإن هذا الكائن سوف يتحرك أبعد وأبعد من حافة الفقاعة وفي نفس الوقت يتغير. على سبيل المثال ، من سحابة الهيدروجين عديمة الشكل ، ستتحول إلى مجرة ​​كاملة أو مجموعة مجرات أخرى. بالإضافة إلى ذلك ، سيزداد المسار إلى هذا الكائن كلما اقتربت منه ، حيث ستتغير المساحة المحيطة نفسها. بمجرد أن نصل إلى هذا الكائن ، سنقوم بتحريكه فقط من حافة الفقاعة إلى مركزها. على حافة الكون ، سوف تومض بقايا الإشعاع أيضًا.

إذا افترضنا أن الكون سيستمر في التوسع بمعدل متسارع ، ثم كونه في مركز الفقاعة وامتداد الوقت لمليارات وتريليونات وحتى ترتيب أعلى من السنوات المقبلة ، فسنلاحظ صورة أكثر إثارة للاهتمام. على الرغم من أن فقاعتنا ستنمو أيضًا في الحجم ، فإن مكوناتها المتحولة ستبتعد عنا بشكل أسرع ، تاركة حافة هذه الفقاعة ، حتى يتشتت كل جسيم من الكون في فقاعته المنعزلة دون القدرة على التفاعل مع الجسيمات الأخرى.

لذلك ، لا يمتلك العلم الحديث معلومات حول ماهية الأبعاد الحقيقية للكون وما إذا كان له حدود. لكننا نعلم على وجه اليقين أن الكون المرصود له حدود مرئية وحقيقية ، تسمى نصف قطر هابل (13.75 مليار سنة ضوئية) ونصف قطر الجسيمات (45.7 مليار سنة ضوئية) ، على التوالي. تعتمد هذه الحدود كليًا على موضع المراقب في الفضاء وتتوسع بمرور الوقت. إذا توسع نصف قطر هابل بدقة بسرعة الضوء ، فإن تمدد أفق الجسيم يتسارع. مسألة ما إذا كان تسارعه لأفق الجسيمات سيستمر أكثر والتغيير إلى الانضغاط لا يزال مفتوحًا.

سنتحدث اليوم عن حقيقة أن الأرض صغيرة وعن حجم الأجرام السماوية الضخمة الأخرى في الكون. ما هي أبعاد الأرض مقارنة بكواكب ونجوم الكون الأخرى.

في الواقع ، كوكبنا صغير جدًا جدًا ... مقارنة بالعديد من الأجرام السماوية الأخرى ، وحتى بالمقارنة مع نفس الشمس ، فإن الأرض عبارة عن بازلاء (نصف قطرها أصغر بمئة مرة وكتلة 333 ألف مرة) ، وهناك هي نجوم في مرات ، مئات ، آلاف المرات أكبر من الشمس ... بشكل عام ، نحن البشر ، وكل واحد منا على وجه الخصوص ، هم آثار مجهرية للوجود في هذا الكون ، ذرات غير مرئية لأعين الكائنات التي يمكن أن تعيش على نجوم ضخمة (نظريًا ، ولكن ربما عمليًا).

أفكار من الفيلم حول هذا الموضوع: يبدو لنا أن الأرض كبيرة ، إنها كذلك - بالنسبة لنا ، نظرًا لأننا أنفسنا صغيرون وكتلة أجسادنا لا تذكر مقارنة بحجم الكون ، فإن البعض لم يسبق له مثيل. حتى أنهم كانوا في الخارج ولا يتركون في معظم حياتهم حدود المنزل والغرفة ، وهم لا يعرفون شيئًا تقريبًا عن الكون. ويعتقد النمل أن عش النمل ضخم ، لكننا سنخطو على النملة ولن نلاحظ ذلك. إذا كانت لدينا القدرة على تقليل حجم الشمس إلى حجم كريات الدم البيضاء وتقليل مجرة ​​درب التبانة بشكل متناسب ، فستكون مساوية لحجم روسيا. وهناك الآلاف أو حتى الملايين والمليارات من المجرات إلى جانب درب التبانة ... وهذا لا يتناسب مع وعي الناس.

يكتشف علماء الفلك كل عام الآلاف (وأكثر) من النجوم والكواكب والأجرام السماوية الجديدة. الفضاء هو منطقة غير مستكشفة ، وكم عدد المجرات والنجوم والأنظمة الكوكبية التي سيتم اكتشافها ، ومن الممكن تمامًا وجود العديد من الأنظمة الشمسية المماثلة مع الحياة الموجودة نظريًا. يمكننا الحكم على حجم جميع الأجرام السماوية تقريبًا فقط ، وعدد المجرات والأنظمة والأجرام السماوية في الكون غير معروف. ومع ذلك ، بناءً على البيانات المعروفة ، فإن الأرض ليست أصغر جسم ، ولكنها بعيدة عن أكبرها ، فهناك نجوم وكواكب أكبر بمئات الآلاف من المرات !!

لم يتم تعريف أكبر جسم ، أي جرم سماوي ، في الكون ، نظرًا لأن القدرات البشرية محدودة ، بمساعدة الأقمار الصناعية والتلسكوبات ، يمكننا رؤية جزء صغير فقط من الكون ، وما هو موجود ، في مسافة غير معروفة وما وراء الآفاق ، لا نعرف ... ربما أجرام سماوية أكبر من تلك التي اكتشفها البشر.

لذلك ، داخل النظام الشمسي ، أكبر جسم هو الشمس! نصف قطرها 1،392،000 كم ، يليه كوكب المشتري - 139،822 كم ، زحل - 116،464 كم ، أورانوس - 50،724 كم ، نبتون - 49244 كم ، الأرض - 12742.0 كم ، الزهرة - 12103.6 كم ، المريخ - 6780.0 كم ، إلخ.

عشرات الأجسام الكبيرة - الكواكب والأقمار الصناعية والنجوم وعدة مئات من الأشياء الصغيرة ، هذه فقط من العراء ، لكن لا توجد كائنات مفتوحة.

الشمس أكبر من الأرض في نصف قطرها - أكثر من 100 مرة ، في الكتلة - 333 ألف مرة. هذه هي المقاييس.

الأرض هي سادس أكبر جسم في النظام الشمسي ، وهو قريب جدًا من مقياس كوكب الأرض فينوس ، والمريخ نصف الحجم.

الأرض عمومًا عبارة عن بازلاء مقارنة بالشمس. وجميع الكواكب الأخرى ، الأصغر منها ، هي عمليا غبار للشمس ...

ومع ذلك ، فإن الشمس تدفئنا بغض النظر عن حجمها وكوكبنا. هل تعلم ، تخيلت ، تمشي بقدميك على تربة مميتة ، أن كوكبنا يكاد يكون نقطة مقارنة بالشمس؟ وبناءً عليه - نحن عليه - كائنات دقيقة مجهرية ...

ومع ذلك ، يعاني الناس من الكثير من المشاكل الملحة ، وفي بعض الأحيان ، لا يوجد وقت للنظر إلى ما وراء الأرض تحت أقدامهم.

كوكب المشتري أكبر بعشرة أضعاف حجم الأرض ،إنه الكوكب الخامس في المسافة من الشمس (يُصنف على أنه عملاق غازي إلى جانب زحل وأورانوس ونبتون).

الأرض بعد عمالقة الغاز هي أول جسم أكبر بعد الشمس في المجموعة الشمسية ،ثم هناك بقية الكواكب الأرضية ، عطارد بعد قمر زحل والمشتري.

الكواكب الأرضية - عطارد ، الأرض ، الزهرة ، المريخ - كواكب تقع في المنطقة الداخلية من النظام الشمسي.

بلوتو أصغر بحوالي مرة ونصف من القمر ، واليوم يتم تصنيفه بين الكواكب القزمة ، وهو الجسم السماوي العاشر في النظام الشمسي بعد 8 كواكب وإيريس (كوكب قزم ، يشبه حجم بلوتو تقريبًا) ، يتكون من الجليد والحجارة ، كما هو الحال في منطقة مثل أمريكا الجنوبية ، وهو كوكب صغير ، ومع ذلك ، فهو أيضًا أكبر من حيث الحجم مقارنة بالأرض مع الشمس ، ولا تزال الأرض أصغر مرتين من حيث النسب.

على سبيل المثال ، Ganymede - القمر الصناعي لكوكب المشتري ، تيتان - قمر زحل - هو 1.5 ألف كيلومتر فقط أقل من المريخ وأكثر من بلوتو والكواكب القزمة الكبيرة. هناك العديد من الكواكب والأقمار الصناعية التي تم اكتشافها مؤخرًا ، وحتى النجوم - أكثر من ذلك ، أكثر من عدة ملايين أو حتى مليارات.

هناك عدة عشرات من الأجسام في النظام الشمسي أصغر قليلاً من الأرض ونصفها أصغر من الأرض ، وهناك عدة مئات من تلك الأجسام الأصغر قليلاً. هل يمكنك تخيل عدد الذباب حول كوكبنا؟ ومع ذلك ، فإن قول "يطير حول كوكبنا" أمر غير صحيح ، لأنه كقاعدة عامة ، لكل كوكب مكان ثابت نسبيًا في النظام الشمسي.

وإذا طار أحد الكويكبات باتجاه الأرض ، فمن الممكن حساب مساره التقريبي وسرعة طيرانه ووقت اقترابه من الأرض وبمساعدة تقنيات وأجهزة معينة (مثل هزيمة كويكب بمساعدة الأسلحة الذرية فائقة القوة من أجل تدمير جزء من النيزك وكيف يغير التغيير الناتج في سرعة ومسار الرحلة) اتجاه الرحلة إذا كان الكوكب في خطر.

ومع ذلك ، هذه نظرية ، من الناحية العملية لم يتم تطبيق مثل هذه التدابير بعد ، ولكن تم تسجيل حالات سقوط غير متوقع للأجرام السماوية على الأرض - على سبيل المثال ، في حالة نفس نيزك تشيليابينسك.

في أذهاننا ، الشمس هي كرة ساطعة في السماء ، وهي في التجريد نوع من المادة ، والتي نعرف عنها من صور الأقمار الصناعية ، وملاحظات وتجارب العلماء. ومع ذلك ، كل ما نراه بأعيننا هو كرة ساطعة في السماء تختفي في الليل. إذا قارنا أحجام الشمس والأرض ، فهي تشبه سيارة لعبة وسيارة جيب ضخمة ، فإن الجيب سوف يسحق السيارة دون أن يلاحظها أحد. وبالمثل ، إذا كان للشمس على الأقل خصائص أكثر عدوانية وقدرة غير واقعية على الحركة ، لكانت قد ابتلعت كل شيء في طريقها ، بما في ذلك الأرض. بالمناسبة ، تقول إحدى نظريات موت الكوكب في المستقبل أن الشمس ستبتلع الأرض.

لقد اعتدنا ، نعيش في عالم محدود ، أن نصدق فقط ما نراه ونأخذ ما هو تحت أقدامنا فقط كأمر مسلم به وننظر إلى الشمس تمامًا مثل كرة في السماء تعيش من أجلنا من أجل إلقاء الضوء على طريق البشر البحت. ، تدفئنا ، تمنحنا الطاقة ، بشكل عام ، نستخدم الشمس على أكمل وجه ، ويبدو أن فكرة أن هذا النجم الساطع يحمل خطرًا محتملاً أمر سخيف. وفقط قلة من الناس سيعتقدون بجدية أن هناك مجرات أخرى بها أجرام سماوية أكثر من تلك الموجودة في النظام الشمسي مئات ، وأحيانًا آلاف المرات.

الناس ببساطة لا يفهمون في أذهانهم ما هي سرعة الضوء ، وكيف تتحرك الأجرام السماوية في الكون ، فهذه ليست أشكال الوعي البشري ...

تحدثنا عن حجم الأجرام السماوية داخل النظام الشمسي ، وعن حجم الكواكب الكبيرة ، وقلنا أن الأرض هي سادس أكبر جسم في المجموعة الشمسية وأن الأرض أصغر بمئة مرة من الشمس (في القطر) ، وفي كتلتها 333 ألف مرة ، ومع ذلك ، هناك أجرام سماوية في الكون أكبر بكثير من الشمس. وإذا كانت المقارنة بين الشمس والأرض لا تتناسب مع وعي البشر العاديين ، فإن حقيقة وجود نجوم مقارنة بها الشمس كرة - حتى أكثر من ذلك لا تناسبنا.

ومع ذلك ، كما يتضح من أبحاث العلماء ، فهو كذلك. وهذه حقيقة تستند إلى البيانات التي حصل عليها علماء الفلك. هناك أنظمة نجمية أخرى حيث توجد حياة الكواكب مثل نظامنا الشمسي. بعبارة "حياة الكواكب" لا تعني الحياة الأرضية مع الناس أو المخلوقات الأخرى ، بل تعني وجود الكواكب في هذا النظام. لذا ، فيما يتعلق بمسألة الحياة في الفضاء - كل عام ، كل يوم ، يتوصل العلماء إلى استنتاج مفاده أن الحياة على الكواكب الأخرى ممكنة أكثر فأكثر ، لكن هذا يبقى مجرد تكهنات. في النظام الشمسي ، المريخ هو الكوكب الوحيد القريب من الظروف الأرضية من حيث الظروف ، لكن كواكب الأنظمة النجمية الأخرى لم يتم استكشافها بالكامل.

على سبيل المثال:

"يُعتقد أن الكواكب الشبيهة بالأرض هي الأكثر ملاءمة لظهور الحياة ، لذا فإن بحثها يجذب انتباه الجمهور. لذلك في ديسمبر 2005 ، أبلغ علماء من معهد علوم الفضاء (باسادينا ، كاليفورنيا) عن اكتشاف نجم شبيه بالشمس من المفترض أن الكواكب الصخرية تتشكل حوله.

في وقت لاحق ، تم اكتشاف الكواكب التي تكون كتلتها أكبر بعدة مرات من الأرض ، وربما يجب أن يكون لها سطح صلب.

الكواكب الأرضية الفائقة هي مثال على الكواكب الخارجية الأرضية. اعتبارًا من يونيو 2012 ، تم العثور على أكثر من 50 أرضًا عملاقة ".

هذه الكواكب الأرضية الفائقة هي الناقلات المحتملة للحياة في الكون. على الرغم من أن هذا سؤال ، نظرًا لأن المعيار الرئيسي لفئة هذه الكواكب هو أكثر من 1 مرة كتلة الأرض ، ومع ذلك ، فإن جميع الكواكب المكتشفة تدور حول نجوم ذات إشعاع حراري أقل مقارنة بالشمس ، وعادة ما تكون بيضاء وأحمر و الأقزام البرتقالية.

أول كوكب خارق تم اكتشافه في المنطقة الصالحة للسكن في عام 2007 هو كوكب Gliese 581 c بالقرب من النجم Gliese 581 ، كان للكوكب كتلة حوالي 5 كتل أرضية ، "تمت إزالته من نجمه بمقدار 0.073 وحدة فلكية. أي أنها تقع في منطقة "منطقة الحياة" للنجم Gliese 581 ". في وقت لاحق ، تم اكتشاف عدد من الكواكب بالقرب من هذا النجم واليوم يشار إليها على أنها نظام كوكبي ، والنجم نفسه له لمعان منخفض ، عدة مرات أصغر من الشمس. كانت واحدة من أكثر الاكتشافات إثارة في علم الفلك.

ومع ذلك ، عد إلى موضوع النجوم الكبار.

فيما يلي صور لأكبر الأجسام في المجموعة الشمسية والنجوم مقارنة بالشمس ، ثم بالنجم الأخير في الصورة السابقة.

الزئبق< Марс < Венера < Земля;

الارض< Нептун < Уран < Сатурн < Юпитер;

كوكب المشتري< < Солнце < Сириус;

سيريوس< Поллукс < Арктур < Альдебаран;

الديبران< Ригель < Антарес < Бетельгейзе;

منكب الجوزاء< Мю Цефея < < VY Большого Пса

وفي هذه القائمة لا تزال هناك أصغر النجوم والكواكب (الكبيرة حقًا في هذه القائمة ، ربما فقط النجم VY Canis Major) .. أكبرها لا يمكن حتى مقارنته بالشمس على التوالي ، لأن الشمس ستفعل ذلك ببساطة. لا تكون مرئية.

يستخدم نصف قطر خط الاستواء للشمس ، 695.700 كم ، كوحدة لقياس نصف قطر النجم.

على سبيل المثال ، النجم VV Cephei أكبر بعشر مرات من الشمس ، ويعتبر وولف 359 (نجم واحد في كوكبة الأسد ، قزم أحمر خافت) أكبر نجم بين الشمس والمشتري.

VV Cepheus (يجب عدم الخلط بينه وبين النجم الذي يحمل نفس الاسم مع "البادئة" A) - "نجم ثنائي خسوف من نوع Algol في كوكبة Cepheus ، على بعد حوالي 5000 سنة ضوئية من الأرض. المكون A هو النجم الشعاعي السابع المعروف للعلم في عام 2015 وثاني أكبر نجم في مجرة ​​درب التبانة (بعد VY Canis Major). "

كابيلا (α Aur / α Auriga / Alpha Auriga) هو ألمع نجم في كوكبة Auriga ، سادس ألمع نجم في السماء وثالث ألمع في سماء نصف الكرة الشمالي.

يبلغ نصف قطر الكنيسة 12 ضعف قطر الشمس.

نجم الشمال يبلغ نصف قطر الشمس 30 مرة. نجم في كوكبة Medviditsa Minor ، الواقعة بالقرب من القطب الشمالي من العالم ، عملاق من النوع الطيفي F7I.

النجم Y of the Hounds of the Dogs أكبر بـ 300 مرة من الشمس! (أي أنه أكبر بحوالي 3000 مرة من الأرض) ، عملاق أحمر في كوكبة كلاب الصيد ، أحد أروع النجوم وأكثرها احمرارًا. وهذا أبعد ما يكون عن النجم الأكبر.

على سبيل المثال ، النجم VV Cephei A أكبر من الشمس في نصف قطرها بقدر 1050-1900 مرة!والنجمة شيقة جدا لعدم ثباتها و "تسربها": "اللمعان هو 275000-575000 مرة أكثر. يملأ النجم شحمة روش ، وتتدفق مادته إلى رفيقه المجاور. تصل سرعة تدفق الغاز إلى 200 كم / ثانية. لقد ثبت أن VV لـ Cepheus A هو متغير فيزيائي نابض لمدة 150 يومًا ".

بالطبع ، لن يفهم معظمنا المعلومات بمصطلحات علمية ، إذا كان النجم ، باختصار ، متوهجًا ، يفقد المادة. من المستحيل ببساطة تخيل حجمها وقوتها وسطوعها.

لذا ، فإن أكبر 5 نجوم في الكون (المعترف بها على أنها النجوم المعروفة والمكتشفة حاليًا) ، مقارنة بشمسنا هي حبة بازلاء وذرة غبار:

- القوس VX - 1520 مرة قطر الشمس. عملاق فائق العملاق ، نجم متغير في كوكبة القوس ، يفقد كتلته بسبب الرياح النجمية.

- Westerland 1-26 - حوالي 1530-2544 ضعف نصف قطر الشمس. العملاق الأحمر ، أو العملاق الضخم ، "يقع في العنقود النجمي Westerland 1 في كوكبة المذبح."

- نجمة WOH G64 من كوكبة دورادوس، عملاق أحمر من النوع الطيفي M7.5 ، يقع في مجرة ​​سحابة ماجلان الكبيرة المجاورة. المسافة إلى النظام الشمسي حوالي 163 ألف سيفرت. سنوات. يزيد نصف قطر الشمس عن 1540 مرة.

- NML Swan (V1489 Swan) أكبر من الشمس في نصف قطرها 1183-2775 مرة، - "نجم ، عملاق أحمر ، يقع في كوكبة الدجاجة."

- UY of the Shield أكبر بـ 1516 - 1900 مرة من نصف قطر الشمس. إنه حاليًا أكبر نجم في مجرة ​​درب التبانة وفي الكون.

"UY of the Shield هو نجم (عملاق كبير) في كوكبة الدرع. تقع على مسافة 9500 سيفرت. سنة (2900 جهاز كمبيوتر) من الشمس.

إنه أحد أكبر وألمع النجوم المعروفة. وفقًا للعلماء ، فإن نصف قطر UY Shield يساوي 1708 نصف قطر شمسي ، وقطرها 2.4 مليار كيلومتر (15.9 AU). في ذروة النبضات ، يمكن أن يصل نصف القطر إلى 2000 شعاع شمسي. يبلغ حجم النجم حوالي 5 مليارات ضعف حجم الشمس ".

من هذه القائمة ، نرى أن هناك حوالي مائة (90) نجمًا أكبر بكثير من الشمس (!!!). وهناك نجوم ، في مقياسها الشمس حبة ، والأرض ليست حتى غبارًا ، بل ذرة.

الحقيقة هي أن الأماكن الموجودة في هذه القائمة يتم توزيعها وفقًا لمبدأ دقة تحديد المعلمات والكتلة ، وهناك عدد أكبر من النجوم الضخمة تقريبًا من UY Shield ، ولكن لم يتم تحديد أحجامها والمعلمات الأخرى بشكل مؤكد ، ومع ذلك ، قد تصبح معلمات هذا النجم يومًا ما موضع تساؤل. من الواضح أن النجوم أكبر بمقدار 1000-2000 مرة من الشمس.

وربما يكون بعضها يشكل أو يقوم بتكوين أنظمة كوكبية ، ومن سيضمن عدم وجود حياة ... أو عدم وجودها الآن؟ ألم يكن موجودًا أو لن يكون أبدًا؟ لا أحد ... لا نعرف إلا القليل عن الكون والفضاء.

نعم ، وحتى النجوم المعروضة في الصور - أحدث نجم - VY Canis Major - لها نصف قطر يساوي 1420 نصف قطر شمسي ، لكن نجم UY Shield في ذروته يبلغ حوالي 2000 نصف قطر شمسي ، ويفترض وجود نجوم أكثر من 2.5 ألف نصف قطر شمسي. من المستحيل تخيل مثل هذا المقياس ، فهذه تنسيقات خارج كوكب الأرض حقًا.

بالطبع ، السؤال مثير للاهتمام - انظر إلى الصورة الأولى في المقالة وإلى الصور الأخيرة ، حيث يوجد العديد والعديد من النجوم - كيف يتعايش هذا العدد من الأجرام السماوية في الكون بهدوء تام؟ لا توجد انفجارات أو اصطدامات بين هؤلاء العمالقة ، لأن السماء ، مما هو مرئي لنا ، تعج بالنجوم ... في الواقع - هذا مجرد استنتاج لمجرد البشر الذين لا يفهمون مقياس الكون - نرى صورة مشوهة ، ولكن في الحقيقة هناك مساحة كافية للجميع ، وربما هناك انفجارات وتصادمات ، فهي فقط لا تؤدي إلى موت الكون وحتى جزء من المجرات ، لأن المسافة من النجم إلى النجم هائل.