Дмитрий Побединский - Чердак. Только физика, только хардкор!

Из-за удаления световые волны испытывают красное смещение, то есть их длина волны увеличивается и свет смещается в красную сторону спектра. Так что все далекие объекты – красные. Причем чем дальше галактика, тем быстрей она удаляется, тем сильней ее красное смещение.

Большие надежды мы возлагаем на новый орбитальный телескоп имени Джеймса Уэбба, который будет видеть в инфракрасном диапазоне, поэтому сможет показать нам еще более удаленные части космоса.

Но на самом деле есть еще более далекий объект, который виден в телескоп. Это реликтовый фон. Дело в том, что наша вселенная не такая уж и старая, ей всего 13,8 млрд лет. Поначалу она была молодая, горячая и испускала море излучения. Но через 400 млн лет подостыла и значительно расширилась, поэтому свет стал очень долго беспрепятственно распространяться из одной точки в другую. Реликтовое излучение – это тот свет, который образовался 400 млн лет назад и только сейчас смог до нас дойти из самых дальних точек нашей вселенной. Это излучение достаточно однородно и приходит со всех точек небесной сферы. Оно тоже удаляется и поэтому испытывает красное смещение. Но оно настолько сильно, что волны смещаются в микроволновую область. Так что его видно только в радиотелескопы, а глазами вы, конечно же, его никогда не увидите.

Но что насчет будущего? С развитием техники нам же наверняка откроются новые горизонты? Оказывается, нет. Существует теоретический предел, дальше которого мы никогда не сможем увидеть, как бы наша техника ни совершенствовалась и какие бы телескопы мы ни запускали.

Вселенная расширяется, и чем дальше точка пространства, тем быстрее она от нас удаляется. И наверняка есть такое расстояние, на котором объекты удаляются от нас со скоростью света. Это расстояние называют сферой Хаббла, и все объекты, которые находятся на ней, движутся быстрее скорости света. Нынешний радиус сферы Хаббла – 13,8 млрд световых лет.

Поэтому все излученные фотоны не смогут нас достигнуть, и мы никогда не увидим этих объектов. Это как будто вы идете по эскалатору вниз, а он движется вверх, причем с одинаковыми скоростями. Таким образом, вы остаетесь на месте и никогда не дойдете до конца эскалатора.

Но все-таки сфера Хаббла не ограничивает область пространства, которую мы можем увидеть. Давайте представим себе галактику, которая находится за сферой Хаббла. Она испускает фотон, однако он удаляется от нас, потому что сама галактика и все пространство движутся от нас быстрее скорости света. Но сфера Хаббла расширяется, и через какое-то время фотон может попасть внутрь нее и начать движение уже к нам! И таким образом мы увидим эту галактику.

То есть существует сверхсветовая область пространства, из которой фотоны смогли попасть в сферу Хаббла и достичь нас, поэтому мы видим эти объекты. Эта область ограничена так называемым горизонтом частиц, и все, что находится дальше него, действительно невозможно увидеть.

Горизонт частиц образует сферу, и самые дальние объекты, которые теоретически могут быть видны, находятся от нас очень далеко. Дело в том, что пока их свет летел до нас, вселенная существенно расширилась и они улетели очень далеко – на 46 млрд световых лет. Жаль, что такие объекты заслоняет непрозрачный реликтовый фон, который находится сейчас на расстоянии около 44 млрд световых лет. Если в будущем астрономы научатся регистрировать реликтовые нейтрино, то это позволит заглянуть практически до горизонта частиц и увидеть, что происходило сразу после большого взрыва!

Так что границу видимой вселенной очерчивает горизонт частиц. И хоть вселенная бесконечна, мы никогда не сможем заглянуть во все ее уголки. Пока мы остаемся на Земле, мы видим только часть Вселенной.

Но, я уверен, это лучшая ее часть.

Всем известно, что каждый четвертый год длится 366 дней, потому что в нем есть один добавочный день – 29 февраля. Но зачем это нужно? Неужели за многовековую историю астрономических наблюдений ученые не придумали более простого и удобного способа летоисчисления?

Давайте мысленно перенесемся в 31 декабря: елка, магазины, подарки, «Ирония судьбы»… Так, не отвлекаться! У нас очень важная миссия: в тот момент, когда куранты пробьют ровно 12, мы поставим в космосе воображаемый флажок, а лучше елку, которая будет неподвижна относительно Солнца. И дальше мы будем жить своей обычной жизнью, ходить на работу, готовиться к ЕГЭ, смотреть видеоролики в Интернете. Через 365 дней, когда куранты снова будут бить 12, окажется, что необходимо около 6 часов, чтобы долететь до того места, где мы оставили нашу космическую елку в прошлом году. Поэтому, если вы хотите праздновать Новый год абсолютно там же, где и раньше, это необходимо делать около 6 утра.

Так что весь следующий год Земля бежит с 6-часовым отставанием от нашего времени. В следующем году ситуация повторяется, и отставание составляет уже 12 часов. На третий год отставание – 18 часов, и на четвертый год, когда отставание составляет 24 часа, мы, такие великодушные, даем еще один день Земле, чтобы она все-таки долетела до того места, где стояла наша елка. Тогда она проходит мимо нее ровно в полночь. А потом все повторяется.

Но и это только приблизительно. Если подождать 100 лет, то окажется, что мы очень много себе позволяли, добавляя каждые 4 года один день, и слишком сильно убежали с того места, где изначально проводили Новый год. Поэтому каждые 100 лет високосный год отменяется.

Представьте себе, и этой точности оказалось недостаточно! И каждые 400 лет, мы, несмотря на запрет, проводим високосный год. Таким образом, календарный год в среднем длится 365,2425 суток, что очень близко к реальному значению в 365,242799. Это григорианский календарь, и сейчас практически все им пользуются. Однако до него был юлианский календарь, в котором високосный год каждые 100 лет не отменялся. Его ввел сам Юлий Цезарь, и где-то в XVI веке люди почувствовали, что что-то не то. Начали разбираться, а там инквизиция и все такое… просто ужас! И оказалось, что ошибка календаря составила 10 дней. Поэтому было решено все даты сдвинуть на этот промежуток времени. Подумать только, когда-то было после 4 октября сразу 15-е! Интересно, как зарплату выдавали, стипендию… Но некоторые до сих пор используют юлианский календарь, который на данный момент сдвинут относительно григорианского на 13 суток. Именно поэтому православные Рождество и Пасха не совпадают с католическими. Исторические даты пишутся по старому стилю и по новому стилю. Именно благодаря этому мы празднуем старый Новый год.