Йэн Стюарт - Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]

Здесь есть возможность читать онлайн «Йэн Стюарт - Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]» весь текст электронной книги совершенно бесплатно (целиком полную версию без сокращений). В некоторых случаях можно слушать аудио, скачать через торрент в формате fb2 и присутствует краткое содержание. Город: Москва, Год выпуска: 2018, ISBN: 2018, Издательство: Альпина нон-фикшн, Жанр: Физика, Математика, sci_cosmos, sci_popular, на русском языке. Описание произведения, (предисловие) а так же отзывы посетителей доступны на портале библиотеки ЛибКат.

Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]: краткое содержание, описание и аннотация

Предлагаем к чтению аннотацию, описание, краткое содержание или предисловие (зависит от того, что написал сам автор книги «Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]»). Если вы не нашли необходимую информацию о книге — напишите в комментариях, мы постараемся отыскать её.

Как математические модели объясняют космос? Иэн Стюарт, лауреат нескольких премий за популяризацию науки, представляет захватывающее руководство по механике космоса в пределах от нашей Солнечной системы и до всей Вселенной. Он описывает архитектуру пространства и времени, темную материю и темную энергию, рассказывает, как сформировались галактики и почему взрываются звезды, как все началось и чем все это может закончиться. Он обсуждает параллельные вселенные, проблему тонкой настройки космоса, которая позволяет жить в нем, какие формы может принимать внеземная жизнь и с какой вероятностью наша земная может быть сметена ударом астероида.
«Математика космоса» — это волнующий и захватывающий математический квест на деталях внутреннего мира астрономии и космологии.
Издание подготовлено в партнерстве с Фондом некоммерческих инициатив «Траектория».

Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную] — читать онлайн бесплатно полную книгу (весь текст) целиком

Ниже представлен текст книги, разбитый по страницам. Система сохранения места последней прочитанной страницы, позволяет с удобством читать онлайн бесплатно книгу «Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]», без необходимости каждый раз заново искать на чём Вы остановились. Поставьте закладку, и сможете в любой момент перейти на страницу, на которой закончили чтение.

Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать
* * *

Уже через несколько лет появились данные, подтвердившие гипотезу Леметра. В главе 11 мы видели, как расчетчица Хаббла Ливитт при составлении каталога блеска тысяч звезд заметила математическую закономерность на одном конкретном типе переменных звезд, известных как цефеиды. Оказалось, что собственный блеск, или светимость, таких звезд связан определенными математическими закономерностями с периодом изменения блеска. Это позволяет астрономам использовать цефеиды как эталонные источники света — ведь для такой звезды видимый блеск всегда можно сравнить с истинным блеском и определить таким образом расстояние до нее.

Поначалу применение этого метода ограничивалось лишь звездами нашей Галактики, поскольку телескопы тогда еще не умели различать отдельные звезды в других галактиках, а тем более выделять их спектры, по которым можно определить, не является ли данная звезда цефеидой. Но телескопы совершенствовались, и Хаббл поставил себе серьезную задачу: определить, насколько далеки от нас галактики. Как описывалось в главе 12, в 1924 году он воспользовался полученным Ливитт соотношением расстояние — блеск, чтобы оценить расстояние до Галактики Андромеды M31. Его ответ был 1 млн световых лет; современная оценка составляет 2,5 млн.

Ливитт удалось совершить небольшой шаг для женщины, но огромный скачок вверх по лестнице космических расстояний. Понимание закономерностей переменных звезд помогло связать геометрический метод параллакса с наблюдениями видимого блеска звезд. Теперь Хабблу предстояло сделать еще один скачок и открыть тем самым возможность определения любых космологических расстояний, какими бы большими они ни были.

Эта возможность появилась из неожиданного открытия Весто Слайфера и Мильтона Хьюмасона: спектры многих галактик оказались сдвинуты к красному концу спектрального диапазона. Похоже было, что сдвиг этот вызван эффектом Доплера, и тогда получалось, что эти галактики должны двигаться прочь от нас. Хаббл взял 46 галактик, в которых имелись известные цефеиды, а значит, можно было достоверно судить о расстоянии до них, и нанес полученные результаты на график в координатах расстояние — красное смещение. На графике получилась прямая линия, и это означало, что галактики удаляются от нас со скоростью, пропорциональной расстоянию до них. В 1929 году он опубликовал это соотношение в виде формулы, которую мы теперь называем законом Хаббла. Коэффициент пропорциональности — постоянная Хаббла — составляет около 70 километров в секунду на мегапарсек. Первая оценка Хаббла была в семь раз больше.

На самом деле шведский астроном Кнут Лундмарк высказал ту же идею в 1924 году, за пять лет до Хаббла. Для оценки расстояний до галактик он воспользовался их видимыми размерами, и его оценка «постоянной Хаббла» была куда более точной — от современной она отличалась меньше чем на 1 %. Однако работа Лундмарка не привлекла к себе внимания астрономического сообщества, поскольку его методы не были проверены при помощи независимых измерений.

Сегодня астрономы могут оценить расстояние до любого объекта по его спектру; для этого нужно лишь, чтобы в спектре можно было выделить достаточно спектральных линий, чтобы определить красное смещение [82] Достаточно одной, если известно, какому элементу она принадлежит. — Прим. ред. . Практически все галактики демонстрируют красное смещение, так что мы вполне можем вычислить, как далеко от нас они находятся. Все они движутся от нас прочь. Так что либо Земля лежит в центре громадной расширяющейся области — что противоречит принципу Коперника, согласно которому мы не представляем собой ничего исключительного, — либо вся Вселенная увеличивается в размерах и инопланетяне в другой галактике видят вокруг себя ту же картину.

Открытие Хаббла стало серьезным аргументом в пользу Леметрова «космического яйца». Если отыграть расширяющуюся Вселенную назад во времени, то все сожмется в точку. Теперь, вновь запуская время в нормальном направлении, мы видим, что Вселенная должна была начаться с точки. Вселенная не появляется из яйца: она и есть яйцо. Яйцо это появляется из ниоткуда и растет. И пространство, и время рождаются из ничего, и, как только они возникают, начинается развитие сегодняшней Вселенной [83] Здесь и далее: «из ничего» — это достаточно условное понятие. Теория не запрещает, чтобы до Большого взрыва было «что-то» (часто говорят о физическом вакууме), но для его описания требуется новая физика. — Прим. ред. .

Читать дальше
Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать

Похожие книги на «Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]»

Представляем Вашему вниманию похожие книги на «Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]» списком для выбора. Мы отобрали схожую по названию и смыслу литературу в надежде предоставить читателям больше вариантов отыскать новые, интересные, ещё непрочитанные произведения.


Йэн Стюарт - Колесники
Йэн Стюарт
Отзывы о книге «Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]»

Обсуждение, отзывы о книге «Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]» и просто собственные мнения читателей. Оставьте ваши комментарии, напишите, что Вы думаете о произведении, его смысле или главных героях. Укажите что конкретно понравилось, а что нет, и почему Вы так считаете.

x