Почему в космосе нет кислорода, настоящий цвет

Днем мы видим над землей голубое небо, так как солнечный свет отражается молекулами воздуха, как миллионами малюсеньких зеркал. А на Луне, где нет атмосферы, небо черное и звезды заметны, даже когда светит Солнце. То же самое относится к космическому пространству. Это пустота, в которой мало молекул, дабы возвращать наблюдателю отраженный солнечный свет. В следствии этого, даже когда ярко светит раскаленное Солнце, космическое пространство все равно выглядит как пугающая черная бездна.

 

Таинственная чернота космоса — истинная загадка, о которой ученые спорили многие сотни лет. Почему звезды нашей Вселенной все вместе не светят ровным слепящим светом? Почему небо черное именно ночью? Астроном Томас Диггс заинтересовался этим вопросом в 16 веке. Диггс был убежден, что Вселенная не имеет ни конца, ни края и бесконечно простирается во всех направлениях, что Вселенная существует вечно и пребудет вечно и что во Вселенной неисчислимое количество звезд.

 

С помощью самых мощных телескопов мы уже в состоянии разглядеть то место, где «кончаются» звезды

 

Если небо переполнено бесконечным числом звезд, размышлял он, то звезды должны быть везде, куда бы мы ни посмотрели. Покрытое удаленными солнцами небо ослепляло бы нас ярким светом. Но этого не происходит. Диггс так и не решил эту головоломку. Немецкий астроном 19 века Вильгельм Ольберс тоже многие годы задавался этим вопросом. И проблема, отчего темным выглядит ночное небо, получила название «парадокс Ольберса». Ольберс предложил несколько вариантов решения задачи, но потом отказался от них и решил, что причина в рассеянной в воздухе пыли. Он думал, что мы не можем видеть свет удаленных звезд, так как его поглощает пыль? Этот ответ означал, что существует бесконечное число звезд, закрытых пылевой вуалью.

 

Однако уже после смерти Ольберса было рассчитано, что звезды излучаемой ими энергией способны разогреть любую пыль так, что она сама начнет светиться. Тогда ночное небо, казалось бы, светлым от светящейся пыли. Все вернулось на круги своя — да, парадокс. Ученые разрабатывали другие теоретические объяснения. Например, удаленные звезды светят слабее, чем ближе расположенные, поэтому свет от далеких звезд или очень слаб или просто не виден.

Однако это объяснение неудовлетворительно, потому что если звезд бесчисленное множество, то света все — таки должно хватить. Небо все равно должно быть светлым.

 

Однако каждый раз ночью небо упрямо темнеет. Значит, теория плоха. Но чем? Диггс, Ольберс и другие допускали, что в бесконечно большой Вселенной находится бесчисленное множество звезд. К сожалению, они ошибались. Астроном Эдвард Гаррисон из Массачусетского университета в Амхерсте написал книгу: «Ночная тьма: загадка Вселенной». Он утверждает, что количество звезд явно недостаточно для того, чтобы небо ночью было светлым. Ночное небо не освещено, потому что звезды так же, как и Вселенная, не продолжаются до бесконечности.

 

Небосвод Луны черен даже днем, потому что на Луне нет атмосферы, которая отражает и рассеивает солнечный свет

 

С помощью самых мощных телескопов мы уже в состоянии разглядеть то место, где «кончаются» звезды. Свету необходимо миллионы лет, чтобы добраться до нас от дальних звезд. Отсюда ясно, что когда мы смотрим в небо, мы заглядываем в далекое прошлое. Мощнейшие телескопы позволяют увидеть свет, который начал свой путь к нам около 10 миллиардов лет назад.

 

Возраст нашей Вселенной около 15 миллиардов лет. Чем мощнее становятся телескопы, тем в более далекое прошлое можем мы заглянуть.

Знаменитый американский автор фантастических стихов и расска­зов Эдгар Аллан По заинтересовался чернотой ночного неба. В 1848 году он опубликовал философскую поэму в прозе «Эврика». Он писал, что в черноте космоса мы видим ничто, которое существует, прежде чем стать звездой. Гаррисон считает, что в основе рассуждения По, лежит верная идея. Сквозь черные провалы между звездами мы всматриваемся в начало Вселенной.

Понравилась статья? Поделись с друзьями!

Если закричать в космосе, вы себя не услышите!

1. Звук, который мы слышим — это вибрации воздуха, те самые звуковые волны.

В космосе воздуха нет — а значит, и звуковых волн там быть не может. При этом радиоволны и световые волны с легкостью распространяются по космическому пространству, что понятно — им ведь для этого не нужен воздух.

2. Почему космос темный?

Космос — это абсолютно пустое пространство. Там нет даже света. Точнее, света там настолько мало, что человеческий
глаз не в силах уловить его.

3. Сколько мусора оставило человечество в космосе?

Около 500 тысяч объектов вращаются на орбите земли. Большая часть этого мусора была отправлена на орбиту людьми (старые спутники и прочее) и впоследствии оставлена в космосе.

4. Когда космонавты носят памперсы?

Они носят, но не все время, а только когда ситуация требует, чтобы они находились в скафандрах — во время взлета, посадки или выполнения работ в космосе. Такая избирательность неудивительна, ведь этот памперс, как таковой, является обязательной частью экипировки скафандра.

5. Когда прилетит комета Галлея?

В 2061 году. Интересно, что Марк Твен родился в 1835 году, в год, когда пролетала эта комета. Однажды он сказал: “Я пришел вместе с этой кометой, а через год она снова появится на небосводе, и я уйду вместе с ней”. Так и случилось.

6. Существует ли Нибиру?

Мы не раз слышали теорию о некой таинственной планете Нибиру. Это звучит диковато, но ученые действительно нашли свидетельства существования еще одной планеты, которая находится еще дальше от солнца, чем Плутон. Приблизительное время, за которое планета совершает полный оборот вокруг солнца — 10 тысяч лет.

7. Правда ли, что без скафандра кровь может закипеть в космосе?

Это связано с влиянием давления на точку кипения жидкостей. Чем ниже давление, тем ниже температура кипения. Таким образом, ввиду низкого давления, температуры нашего тела будет достаточно, чтобы кровь закипела в космосе.

8. Какая температура в космосе?

Чем ближе к звездам (таким как Солнце), тем выше температура. Чем дальше — тем холоднее. Для примера: температура поверхности космической станции варьируется в зависимости от того, солнечная это сторона, или теневая. Температура на поверхности станции с солнечной стороны равна 121 C°, а с теневой стороны -157 С°.

9. Как на самом деле выглядит галактика?

Увы, не так как на картинках. Точнее, не совсем так. Дело в том, что те удивительные кадры нашей вселенной были сделаны с использованием оборудования, которое чувствительно к инфракрасному и ультрафиолетовому излучению. Наш глаз, к сожалению, вряд ли бы смог увидеть всю эту красоту. Не то, чтобы эти картинки — ложь. Просто смиритесь: сейчас фотошоп используется для всего.

10. Как далеко от Солнца находится ближайшая звезда?

Проксима Центавра расположена примерно в 4,22 светового года от Земли. Чтобы как-то представить себе это расстояние, вообразим, что Солнце и Проксима Центавра уменьшились до размеров грейпфрута. Так вот, даже при таком раскладе между ними будет около 4000 километров.

Источник

Вконтакте

Facebook

Google+

Одноклассники


теги: о космосе

Отклонение лучей света в космосе

Анатолий Рыков

Любая теория справедлива в том случае, если ее следствия подтверждаются на опыте. Так было со многими известными теориями, в том числе с теорией ОТО Эйнштейна. Она была своевременным и необходимым этапом в физике и подтверждена многочисленными экспериментами. Существенным ее элементом было представление гравитации как искривление пространства, которое может быть описано различными метриками (геометрией пространства). Согласно искривлению пространства звездами, галактиками лучи света отклоняются гравитацией. Астрономические наблюдения блестяще подтвердили эту геометрическую концепцию. Искусственность ОТО до сих пор вызывает сомнение, неудовлетворенность у части физиков. Необходимо найти физическое обоснование наблюдаемым явлениям и вообще природе гравитации. Автором была высказана гипотеза о природе гравитации [1]. Она основана на исследовании электрической компоненты структуры вакуума и в дальнейшем дополнена компонентой магнитного континуума. В таком виде физический вакуум представляет собой среду распространения электромагнитных волн (ЭМВ); рождения вещества при внесении в нее необходимой энергии; среду образования «разрешенных орбит» электронов в атомах, волновых свойств частиц и т.п.

Скорость света не является постоянной в космическом пространстве. Это составляет основное отличие теории вакуума теорий А. Эйнштейна. На основе астрономических наблюдений и теории структуры вакуума [1] предлагается следующая формула для зависимости скорости света от ускорения силы тяжести:

(1)

α–1 = 137,0359895 – обратная величина постоянной тонкой структуры излучения;

r = 1,39876·10–15 м – дипольное расстояние электрической компоненты структуры вакуума;

g [м/с2] – локальное ускорение силы тяжести;

Eσ = 0,77440463 [a–1m3c–3] – удельная электрическая поляризация вакуума;

S = 6,25450914·1043 [a·s·m–4] – деформационная поляризация вакуума.

Зная скорость света, измеренную в условиях Земли как 2,99792458(000000)·108 м/с, определим скорость по формуле (1) в открытом космосе с0 = 2,997924580114694·108 м/с. Она мало отличается от земной скорости света и определяется с точностью до 9 знака после запятой. При дальнейшем уточнении земной скорости света произойдет изменение указанной величины для открытого космоса. Из волновой теории света Френеля и Гюйгенса известно, что коэффициент преломления при переходе из среды со скоростью с0 в среду со скоростью се равен

В нашем случае угол падения луча к нормали поверхности Солнца равен i0 =90°. Для оценки величины отклонения света Солнцем можно привести две модели распространения света.

1. Модель преломления света при переходе из «пустого» полупространства в полупространство с солнечным ускорением силы тяжести 273,4 м/с2. Естественно, эта простейшая модель даст заведомо неверный результат, а именно: согласно приведенному коэффициенту преломления угол определяется как

= 13,53″ (угловых секунд).

2. Более точную модель необходимо рассчитывать дифференциально-интегральным способом, исходя из функции распространения луча, в поле нарастающего и спадающего по закону 1/R2 гравитационного потенциала Солнца. Помощь пришла совершенно с неожиданной стороны – из сейсмологии. В сейсмологии решена задача определения хода луча упругих волн в Земле из источника (землетрясение, подземный атомный взрыв) на поверхности и его угла выхода вплоть до противоположной стороны Земли. Угол выхода и будет той искомой аналогией отклонения Солнцем луча от источника либо на сфере, включающей орбиту Земли, либо на большом удалении от Солнца. В сейсмологии есть простая формула для определения угла выхода сейсмической волны [2] через постоянный параметр луча

p = [R0 / V(R)] · cos(i) = const, где:

R0 – радиус Земли; V(R) – функция скорости упругих волн в зависимости от расстояния (радиуса от центра Земли); i – угол выхода.

Преобразуем сейсмологическую формулу для космических расстояний и скорости света:

Ms – масса Солнца. R – переменный радиус сферы, в центре которой находится Солнце, определяемый вдоль луча до источника света, проходящего в непосредственной близости от Солнца; 2,062648·105 – перевод радиан угла в секунды.

Возникает вопрос о константе в этой формуле. Он может быть разрешен на основании мировых фундаментальных констант, хорошо известных науке. Опытная величина угла отклонения [3] составляет 1,75″.

На основании этой величины определяем, что

const = Δtconst (MxR2sun / MsunRx2) / (π · 137,0359)2.

Число π и обратная величина постоянной тонкой структуры являются фундаментальным константами нашего современного мира. Число Δtconst = 1[s] необходимо для внесения размерности. Отношение (MxR2sun / MsunRx2) – введено для всех возможных масс во Вселенной и их размеров так, как это принято в астрономии: приводить все массы и размеры к солнечным параметрам.

На рис.

1 приведена зависимость угла отклонения луча света Солнцем в зависимости от расстояния до его источника.

Рис. 1. Зависимость угла отклонения луча света Солнцем от расстояния до источника вдоль трассы, проходящей рядом с Солнцем

Получили полное соответствие с точными опытными данными. Любопытно, что при перемещении источника внутрь сферы, отвечающей траектории Земли, угол отклонения луча Солнцем уменьшается по графику рисунка. К предсказанию данной теории можно отнести то, что луч света от источника на поверхности Солнца или вблизи отклонится только на 1,25″.

Решение Шварцшильда:

Здесь Rg = 2MG / c2 – радиус Шварцшильда или гравитационный радиус.

Отклонение луча света i = 4MG / c2R = 1,746085″, где R – прицельное расстояние, равное в нашем случае радиусу Солнца.

Формула (1) дает: i = 1,746054″. Разница только в 5-м знаке.

Выводы:

  1. Полученные результаты свидетельствуют, по меньшей мере, о непротиворечивости предлагаемой концепции. Образование в космосе так называемых «гравитационных линз» также объясняются зависимостью скорости света от гравитации.
  2. В ОТО и в теории вакуума имеются одинаковые экспериментальные подтверждения.
  3. ОТО является скорее геометрической теорией, дополненной законом тяготения Ньютона.
  4. Теория вакуума имеет в своей основе только физические соотношения, которые позволили открыть гравитацию в виде поляризации вакуума в присутствии масс, которые испытывают притяжение структурой вакуума по законам индукции Фарадея.
  5. ОТО исчерпала себя в возможностях развития физики, теория вакуума открыла возможность исследования вакуума в качестве природной среды и открывает пути для прогресса физики и технологий, связанных со свойствами вакуума.

В заключение приношу глубокую признательность астрофизику П.А. Тараканову за очень полезное замечание относительно переменной массы в формуле для луча отклонения, где можно заменять массу Солнца любой другой известной науке массой.

Литература

  1. Рыков А.В. Начала натурной физики // ОИФЗ РАН, 2001 г., с. 54.
  2. Саваренский Е.Ф., Кирнос Д.П. Элементы сейсмологии и сейсмометрии // Гос. тех.-теор. Издат, М.: 1955, с. 543.
  3. Clifford M.Will. The Confrontation between General Relativity and Experiment // Preprint of Physical Reviewer (arXiv: gr- qc/ 0103036 v1 12 Mar 2001).

См. также:

  1. Рыков А.В. Начала натурной физики, НиТ, 2001.
  2. Рыков А.В. Природа магнетизма, НиТ, 2002.

Дата публикации:

13 ноября 2002 года

5637 0

02 августа 2011 20:25:56

В космосе обнаружены молекулы кислорода

Ученым удалось найти молекулы кислорода в туманности Ориона. Это открытие стало первым и бесспорным обнаружением молекул кислорода в космосе. Все предыдущие попытки поиска кислорода были тщетны.

И все же вместе с открытием возникают еще более интересные вопросы; удалось обнаружить гораздо меньшее количество атомарного кислорода, чем ожидалось. Где же прячется весь кислород в холодных облаках?

Вероятнее всего, атомы кислорода заморожены в крошечных частицах пыли в космосе. Если это правда, то лед должен таять в более теплых областях космоса, превращая воду в газ и образуя молекулярный кислород.

Пол Голдсмит, ученый NASA из лаборатории JPL в Пасадене, Калифорния, и международная команда исследователей использовали телескоп Гершель для поиска молекулярного кислорода, а именно инфракрасный HIFI Гершеля.

«Мы нашли кислород в небольших количествах, одну молекулу кислорода на миллион молекул водорода, и до сих пор не понимаем, что же такого необычного в месте, где мы его обнаружили. Вселенная до сих пор хранит множество тайн», пояснил Голдсмит.

Кислород, во всех его формах, является третьим наиболее распространенным элементом во Вселенной. Он находится в нашей атмосфере, океанах и горных породах, имеет решающее значение для самой жизни.

«Благодаря телескопу Гершель, у нас теперь есть бесспорное подтверждение того, что молекулярный кислород, безусловно, есть в космосе. Остается еще множество открытых вопросов, но превосходные возможности Гершеля в настоящее время позволяют решить эти загадки «, говорит Горат Пилбратт, ученый ESA в этом проекте.

Возможно ли существование звезд зеленого, синего или фиолетового цвета

Известно, что в зависимости от температуры существуют звезды желтого, красного и голубого цвета. А возможно ли существование звезд зеленого, синего или фиолетового цвета?

Среди достопримечательностей звездного неба часто выделяются звезды, отличающиеся от своих собратьев необычным цветом — красные Антарес и Бетельгейзе, желтая Капелла, желтовато-оранжевый Альдебаран, оранжевый Арктур, «гранатовая» звезда μ Цефея, белые Вега и Регул, голубой Денеб. Но на ночном небе почему-то не встречаются зеленые или синие звезды. И это закономерно, поскольку в природе звезд с таким цветом не существует. Почему?

Цвет — это результат воздействия на человеческий глаз излучения определенной длины. Если мы видим зеленый предмет, то это означает, что от этого объекта человек воспринимает излучение имеющее длину волны около 5200 ангстрем.

В отношении звезд обычно говорят, что их цвет определяется их температурой. Это следует из рассмотрения графика, представляющего зависимость количества энергии, излучаемой нагретым до температуры Т телом, от длины волны λ. Если излучающий объект является абсолютно черным телом (то есть поглощающим 100% падающего на него света), то такая зависимость описывается законом Планка. При фиксированной температуре длина волны, на которую приходится максимум излучения, является вполне определенной величиной. Она зависит от температуры: чем горячее тело, тем на более коротковолновую часть спектра приходится максимум его излучения. Такая зависимость описывается законом смещения Вина, который весьма прост: λмакс=С/Т, где С — постоянная величина, равная 3·10—7, если длина волны измеряется в ангстремах.

Казалось бы, звезды, разогретые до температуры 5770 К, должны иметь зеленый цвет, ведь больше всего энергии они излучают на длине волны 5200 ангстрем. Звезд с такими температурами на небе предостаточно, но они вовсе не кажутся нам зелеными! В чем же дело?

Все дело в том, что звезды излучают энергию в широком диапазоне длин волн. Наше Солнце, например, наряду с зелеными лучами испускает еще и «красное» и «синее» излучение, которое также оказывает воздействие на светочувствительные органы глаза. Учтите также, что земная атмосфера поглощает синие и зеленые лучи с большим эффектом, чем желтые или оранжевые. В результате оказывается, что максимальное воздействие на глаз человека оказывают лучи, вызывающие в его глазу ощущение желтого, а не зеленого цвета. Более горячие звезды кажутся человеку белыми или голубыми, а более холодные — оранжевыми и красными.

И все же зеленые звезды на небе увидеть можно: они входят в состав визуальных двойных звезд. Такой оттенок появляется у них благодаря эффектам, возникающим в глазу человека при рассмотрении объектов с различными цветами, но никакого отношения к реальному цвету звезды это ощущение не имеет. Белая звезда будет казаться зеленоватой, если рядом с ней на небе окажется звезда красного цвета. Глаз как бы пытается усреднить цвета звезд, и поэтому их реальные цвета могут не соответствовать наблюдаемым Вы сами можете убедиться в этом, наведя свой телескоп, например, на известную двойную звезду ε Волопаса — вы увидите, что ее компоненты имеют желтоватый и зеленоватый цвета.

В. Ф. Карташов — кандидат физ.-мат. наук, доцент Челябинского государственного педагогического университета.

Пока нет ни одного комментария, вы можете быть первым!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *