Il cosmo è ancora sconosciuto e più ci immergiamo nei suoi segreti, più domande riceviamo. Notiamo 7 principali misteri dello spazio che la scienza ha affrontato.
L'origine dell'universo
Questo è un enigma di enigmi, su cui l'umanità lotterà per molto tempo. Una delle primissime ipotesi scientifiche - la teoria del "Big Bang" avanzata dal geofisico sovietico A. A. Fridman nel 1922 e oggi è la più popolare per spiegare l'origine dell'universo.
Secondo l'ipotesi, all'inizio, tutta la materia era compressa in un punto, che è un mezzo omogeneo con una densità di energia estremamente elevata. Non appena il livello critico di compressione è stato superato, si è verificato il Big Bang, dopodiché l'Universo ha iniziato la sua costante espansione.
Ma gli scienziati sono interessati a quello che è successo prima del Big Bang? Secondo una delle ipotesi - niente, secondo l'altra - tutto. Il Big Bang è solo un'altra tappa di un ciclo infinito di espansione e contrazione dello spazio.
Tuttavia, la teoria del Big Bang ha anche delle vulnerabilità. Secondo alcuni fisici, l'espansione dell'Universo dopo il Big Bang sarebbe accompagnata da una distribuzione caotica della materia, ma al contrario, sarebbe ordinata.
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I confini dell'universo
L'universo è in costante crescita, e questo è un dato di fatto. Già nel 1924, l'astronomo americano Edwin Hubble scoprì le nebulose sfocate usando un telescopio da 100 pollici. Queste erano le stesse galassie delle nostre. Alcuni anni dopo, ha dimostrato che le galassie si allontanano l'una dall'altra obbedendo a un certo schema: più una galassia è lontana, più velocemente si muove.
Con l'aiuto di potenti telescopi moderni, gli astronomi che si tuffano nelle profondità dell'Universo ci trasportano simultaneamente nel passato, nell'era della formazione delle galassie.
Gli astronomi hanno calcolato la sua età dalla luce proveniente dai confini dell'Universo - circa 13,7 miliardi di anni. È stata determinata anche la dimensione della nostra galassia Via Lattea - circa 100mila anni luce e il diametro dell'intero Universo - 156 miliardi di anni luce.
Tuttavia, l'astrofisico americano Neil Cornish richiama l'attenzione su un paradosso: se il movimento delle galassie continua ad accelerare in modo uniforme, nel tempo la loro velocità supererà la velocità della luce. Secondo lui, in futuro non sarà più possibile “vedere tante galassie”, perché il segnale superluminale è impossibile.
E cosa c'è al di fuori dei confini designati dell'universo? Non c'è ancora una risposta a questa domanda.
Buchi neri
Nonostante l'esistenza dei buchi neri fosse nota anche prima della creazione della teoria della relatività di Einstein, le prove della loro presenza nello spazio sono state ottenute relativamente di recente.
Il buco nero stesso non può essere visto, ma gli astrofisici hanno prestato attenzione al movimento del gas interstellare al centro di ciascuna delle galassie, compresa la nostra. Le peculiarità del comportamento della materia hanno fatto capire agli scienziati che l'oggetto che la attrae ha una gravità "mostruosa".
La potenza del buco nero è così grande che lo spazio-tempo che lo circonda semplicemente collassa. Qualsiasi oggetto, compresa la luce, che cade oltre il cosiddetto "orizzonte degli eventi" viene attirato per sempre in un buco nero. Al centro della Via Lattea, secondo gli scienziati, c'è uno dei buchi neri più massicci, milioni di volte più pesanti del nostro Sole.
Il fisico britannico Stephen Hawking ha suggerito che ci sono anche buchi neri ultra-piccoli nell'Universo, che possono essere paragonati alla massa di una montagna, compressa alle dimensioni di un protone. Forse lo studio di questo fenomeno sarà accessibile alla scienza.
Supernova
Quando una stella muore, illumina lo spazio esterno con il lampo più luminoso, in grado di superare il bagliore della galassia in potenza. Questa è una supernova. Nonostante il fatto che, secondo gli astronomi, le supernove compaiano regolarmente, la scienza ha dati completi solo sugli scoppi registrati nel 1572 da Tycho Brahe e nel 1604 da Johannes Kepler.
Secondo gli scienziati, la durata della luminosità massima della supernova è di circa 2 giorni terrestri, ma le conseguenze dell'esplosione si osservano dopo migliaia di anni. Quindi, si ritiene che uno dei luoghi più sorprendenti dell'Universo - la Nebulosa del Granchio - sia la creazione di una supernova.
La teoria delle supernove è ancora lontana dall'essere completa, ma anche ora la scienza sostiene che questo fenomeno può verificarsi sia durante il collasso gravitazionale che durante un'esplosione termonucleare. Alcuni astronomi ipotizzano che la composizione chimica delle supernovae sia l'elemento costitutivo delle galassie.
Spazio tempo
Il tempo è una quantità relativa. Einstein credeva che se uno dei fratelli gemelli fosse stato mandato nello spazio alla velocità della luce, al ritorno sarebbe stato molto più giovane di suo fratello che era rimasto sulla Terra. Il "paradosso dei gemelli" è spiegato dalla teoria secondo cui più velocemente una persona si muove nello spazio, più lentamente scorre il suo tempo.
Tuttavia, c'è un'altra teoria: più forte è la gravità, più il tempo rallenta. Secondo lei, il tempo sulla superficie della Terra scorrerà più lentamente che in orbita. Questa teoria è confermata anche dall'orologio installato sulla navicella GPS, che, in media, è in anticipo di 38700 ns / giorno rispetto all'ora terrestre.
Tuttavia, i ricercatori affermano che per sei mesi in orbita, gli astronauti, al contrario, guadagnano circa 0,007 secondi. Tutto dipende dalla velocità della navicella. Per testare la teoria della relatività nella pratica, nel marzo 2015, gli esperti della NASA invieranno l'astronauta americano Scott Kelly in una spedizione di un anno sulla ISS, mentre suo fratello gemello Mark rimarrà sulla Terra.
fascia di Kuiper
La fascia degli asteroidi (fascia di Kuiper) scoperta alla fine del XX secolo oltre l'orbita di Nettuno ha cambiato la consueta immagine del sistema solare. In particolare, ha predeterminato il destino di Plutone, che è migrato dalla famiglia dei pianeti alla coorte dei planetoidi.
Parte dei gas intrappolati durante la formazione del sistema solare nella regione più remota e fredda si sono trasformati in ghiaccio, formando molti planetoidi. Ora ce ne sono più di 10.000. È interessante che solo di recente sia stato scoperto un nuovo oggetto: il planetoide UB313, che è più grande di Plutone. Alcuni astronomi stanno già prevedendo il ritrovamento al posto del 9 ° pianeta che scompare.
Cintura di Kuiper situata a una distanza di 47 UA. Cioè, dal Sole, sembrerebbe aver delineato i confini finali per gli oggetti nel sistema solare, ma gli scienziati continuano a trovare planetoidi sempre più nuovi, molto più distanti e misteriosi. In particolare, gli astrofisici hanno suggerito che un certo numero di oggetti della fascia di Kuiper "non hanno nulla a che fare con il sistema solare e contengono materia di un sistema a noi estraneo".
Mondi abitati
Secondo Stephen Hawking, le leggi fisiche dell'Universo sono le stesse ovunque, quindi anche le leggi della vita devono essere universali. Lo scienziato ammette la possibilità dell'esistenza di una vita come quella terrena e in altre galassie.
Una scienza relativamente giovane, l'astrobiologia, è impegnata nella valutazione della vitalità dei pianeti in base alla loro somiglianza con la Terra. Mentre i principali sforzi degli astrobiologi sono diretti ai pianeti del sistema solare, ma i risultati dei loro studi non sono confortanti per coloro che sperano di trovare vita organica vicino alla Terra. In particolare, gli scienziati sostengono che non c'è vita su Marte e non potrebbe esserlo, poiché la gravità del pianeta è troppo piccola per contenere un'atmosfera sufficientemente densa. Inoltre, le viscere di pianeti come Marte si stanno raffreddando rapidamente, il che porta alla cessazione dell'attività geologica che supporta la vita organica.
L'unica speranza degli scienziati sono esopianeti di altri sistemi stellari, dove le condizioni possono essere paragonabili a quelle della Terra. A tal fine, nel 2009 è stata lanciata la sonda Kepler, che in diversi anni di attività ha scoperto più di 1000 candidati per pianeti abitabili. La dimensione di 68 pianeti è risultata essere la stessa di quella della Terra, ma al più vicino almeno 500 anni luce. Quindi la ricerca della vita in mondi così lontani non è una questione futura molto vicina.
