Расширение
Возраст Вселенной составляет почти 14 миллиардов лет, а её видимый диаметр достигает 93 миллиардов световых лет. Об этом рассказал Роман Райкин, подчеркнув, что такие масштабы поистине гигантские.
«Вселенная расширяется и, по-видимому, будет расширяться всегда. И сегодня мы точно знаем, что Вселенная расширяется с ускорением, что как раз совершенно непонятно, за счёт чего происходит и как это объяснить», — добавил эксперт.
Он также отметил, что обычное вещество, которое человек может изучать, составляет лишь 5% Вселенной. Остальные 95% приходятся на темную энергию и темную материю, существование которых установлено, но природа которых до сих пор остается загадкой.
Путешествие фотонов
«Это одна из самых знаменитых фотографий в астрофизике — фотография ранней Вселенной, так называемого космического микроволнового фона», – говорит Роман Райкин.
Области тёмно-синие и области ярко-красные отличаются друг от друга всего на 0,0002. Это те фотоны (Единица света, которая представляет неразрывное скопление энергии — Прим. ред.), которые путешествуют по Вселенной свободно, начиная с того времени, когда она стала прозрачной.
Эти фотоны начали путешествие примерно через 380 тыс. лет после Большого взрыва, когда плазма, из которой состояла Вселенная, превратилась в газ, прозрачный для света.
«Это буквально то, какой представляла Вселенная спустя 400 тыс. лет после Большого взрыва, или почти 14 млрд лет назад. Сделано огромное количество выводов флуктуаций микроволнового фона. И именно это во многом окончательно подтверждает теорию возникновения Вселенной из большого взрыва, расширение Вселенной и многое другое», — добавил эксперт
За пределами интуиции
Ньютон объяснил гравитацию, но его теория, хоть и гениальная для своего времени, не отражает её истинную природу. Современное представление — общая теория относительности Эйнштейна.
Вместо привычного притяжения Эйнштейн описал гравитацию как искривление пространства-времени, вызываемое массивными телами. Это иллюстрируют шариком, скатывающимся в «ямку» на резиновой мембране. Но это упрощение тоже неточно.
На самом деле, гравитация — искажение пространства-времени, которое невозможно представить наглядно, говорит эксперт. Это гораздо сложнее, чем шарики и «ямки».
Еще один пример контринтуитивности — вероятностная природа мира. Нобелевская премия подтвердила нарушения неравенства Белла.
«Иллюстрировать это при помощи монетки, которую мы подбрасываем, и которая может упасть либо на орла, либо на решку — совершенно неправильно, — говорит Роман Райкин. — Мы можем выяснить, куда упадет монетка, если будем знать скорость ее вращения, на какую поверхность она падает и многое другое».
Вероятностная природа, особенно на квантовом уровне, сложно воспринимается и требует работы с запутанными частицами для доказательства.
Эксперт также рассказал об экзопланетах — планетах, вращающихся вокруг других звёзд. За последние годы открыли тысячи таких планет, и многие из них похожи на Землю. Это означает, что во Вселенной может быть много других миров, где возможна жизнь. По словам Романа Райкина, Солнечная система Земли не уникальна, и во Вселенной полно планет, похожих на нее.
Увидеть невидимое
Ученые в XXI веке научились ловить гравитационные волны. Их создают массивные объекты, например, черные дыры и нейтронные звезды, когда сталкиваются друг с другом.
Особенность этих волн в том, что их нельзя остановить или чем-то перекрыть, в отличие от света или радиоволн, говорит Роман Райкин. Они проходят сквозь все, позволяя увидеть события в самых отдаленных уголках космоса, которые раньше не проявлялись.
Для регистрации этих волн используют специальные приборы — лазерные интерферометры. Сейчас их четыре в разных странах мира. Они настолько чувствительны, что могут зафиксировать колебания пространства меньше размера атома.
Кроме того, ученые получили изображение черной дыры, используя сеть радиотелескопов по всему миру. Это тоже большое достижение.
Больше, чем просто звезды
Квазары, которые открыли астрофизики, сыграли ключевую роль в разработке GPS. Мюонная томография позволяет «просвечивать» пирамиды и грузы на таможне. Существует гипотеза о влиянии космических лучей на климат. Радиационная стойкость электроники, необходимой в космосе и авиации, напрямую связана с изучением космического излучения.
Роман Райкин уверен: интернет, цифровые камеры и многое другое появились благодаря, в том числе, астрофизическим исследованиям. Обработка больших данных также обязана своим развитием астрофизике.
