Посмотрели отличный научный сериал «Настоящий гений со Стивеном Хокингом» и поискали ответы на сложные вопросы.
Стивен Хокинг полагает, что каждый может мыслить как гений. Собственно, сериал построен на простых экспериментах, которые помогают героям открывать физический смысл научных фактов и гипотез.
В нашей галактике звезд столько, сколько песчинок в 416 тоннах песка
Если вы вдруг забыли, Млечный путь – наша родная галактика. Подсчитать точное количество звезд просто невозможно, поэтому ученые несколько расходятся в оценках. По разным данным в Млечном пути от 100 до 400 млрд звезд (2-4 х 10¹¹).
Чтобы наглядно изобразить масштаб нашей галактики, герои сериала представили одну звезду в виде песчинки. Тогда в обычной ложке условно содержится 50 тысяч звезд. За данность приняли 300 млрд звезд в галактике. При таких условиях Млечный путь превращается в 416 тонн песка.
Во Вселенной 125,56 миллиардов галактик
Чтобы высчитать приблизительное количество галактик, герои использовали знаменитый снимок космического телескопа «Хаббл» – на нем изображены примерно 10 тысяч галактик на небольшом участке неба. С помощью уже обычного телескопа они выяснили, что вся небесная сфера вмещает 12 560 000 фотоснимков «Хаббла».
Это означает, что в наблюдаемой нами Вселенной существует как минимум 125,56 миллиардов галактик. Ученые уверены, что с развитием космических телескопов это количество увеличится до 200 миллиардов.
В галактике 50 млрд планет, похожих на Землю
Запущенный в космос в 2009 году телескоп «Кеплер» может одновременно измерять яркость ста тысяч звезд. К сегодняшнему моменту он обнаружил около 4000 экзопланет. При этом угол обзора «Кеплера» составляет лишь 0,25% всего неба. Астрономы экстраполировали полученные данные и пришли к выводу, что в галактике существуют 50 млрд скалистых планет, чем-то похожих на Землю. К слову, как «Кеплер» ищет планеты, можно узнать на сайте NASA.
В космосе 500 млн потенциально обитаемых планет
В космосе есть условная зона обитаемости, она же Зона Златовласки (Goldilocks Zone, galactic habitable zone, GHZ). Считается, что в этой зоне планеты отвечают возможным условиям появления органической жизни. Вопрос существования внеземных инопланетных цивилизаций – это во многом вопрос наличия воды на экзопланетах.
Выводы ученых удивительны. По оценке в поясе Златовласки может быть около 500 миллионов планет с жидкой водой. То есть мы не одиноки во Вселенной, ведь вероятность наличия инопланетной жизни при таком количестве экзопланет очень высока. Возможно, мы живем во вселенной Star Trek, где вокруг далеких звезд вращаются обитаемые планеты.
Чтобы найти инопланетян, ученые слушают водород
Мало знать, что в космосе есть инопланетяне. Нужно еще найти их. Для этого астрономы слушают космические радиоволны, пытаясь найти сигналы внеземных цивилизаций.
В 1950-х Джузеппе Кокони и Филип Моррисон предложили слушать частоту нейтрального водорода, самого распространенного элемента в космосе. Длина его волны составляет 1420 МГц – длиннее, чем привычные радио- и ТВ-волны. Предполагается, что инопланетные астрономы тоже знают о свойствах радиоволны водорода и могут общаться на ней.
За тридцать лет поиска они не были обнаружены. Но ученые не теряют оптимизма – по меркам науки история только начинается! К сожалению, приходится принять во внимание и теорию «великого фильтра», которая означает, что разум во Вселенной очень хрупок. Это может быть причиной того, что мы до сих пор не нашли разумную жизнь в космосе. Кстати, вы ведь знаете о проекте SETI (Search for extraterrestrial intelligence)?
На Нарочи можно увидеть искривление Земли
Греческий гений Эратосфен был первым, кто точно измерил Землю. Он сделал замеры в египетском Асуане, где солнце падало ровно на землю, и в 805 километрах от него, где луч падал уже под углом. Этот простой факт, к слову, говорит о том, что Земля круглая. Эратосфен высчитал угол и рассчитал, что диаметр Земли составляет примерно 12 800 километров.
Вы тоже можете обнаружить, что Земля круглая. Отправляйтесь на Нарочь или другое большое озеро и возьмите с собой мощный лазер, как сделали герои сериала. Отплыв на лодке примерно на 150 метров от берега, сделайте замер луча, направленного с берега на лодку. Следующий замер нужно произвести на расстоянии 5 км. Результат очень удивит вас! Уровень озера упадет, а отметка лазера поднимется. Потому что Земля – это шар.
Вычислить размер Луны помогли игры
Играя с моделями Земли и Луны в Неваде, герои вычислили размер Луны и расстояние от спутника до Земли – 385 тысяч километров. Впервые в истории это сделал греческий математик Аристарх.
Чтобы узнать размер Луны, он наблюдал ее движение по небу – длину своего диаметра она прошла за один час. Он соотнес эту цифру с размером Земли, а затем использовал полное лунное затмение, когда Луна проходит тень Земли примерно за 2,7 часа. В результате диаметр Луны по его рассчетам вышел 4800 км. И хотя он на самом деле составляет 3500 км, достижение Аристарха было слишком поразительным, чтобы забыть о нем. Уже давно один из кратеров Луны носит имя этого древнего грека.
Во Вселенной свет движется медленно
В 1838 году немецкий астроном Фридрих Бессель сумел рассчитать расстояние до звезды 61 в созвездии Лебедя – 107 квадриллиона километров. Эта величина не поддавалась пониманию, и в науке появилось понятие «световой год» (расстояние, которое проходит свет за год со скоростью 300 тыс. км/с).
От Солнца до Земли свет идет 8 минут 20 секунд. В Неваде на модели Солнечной системы герои прошли от нашей звезды до планеты за это время (750 метров). Парадокс! В этом масштабе скорость света составила всего 4,8 км/ч. Это скорость ходьбы. Значит, по меркам нашей Вселенной свет движется совсем не так быстро, как мы думаем.
Путешествовать во времени возможно. Но пока сложно
Эта тема давно беспокоит ученых, писателей-фантастов, гиков и просто любознательных людей. В сериале герои постигают идею Эйнштейна о единстве пространства-времени, спеша на вечеринку в Нью-Йорке. После они тестируют возможность путешествовать во времени с помощью культового DeLorean.
Физика «здесь и сейчас» говорит, что путешествия в прошлое невозможны. Это привело бы к появлению ваших двойников, что противоречит закону сохранения материи – новые объекты такой массы не могут возникнуть вдруг. Но если рассуждать о путешествиях в будущее, то теория допускает такую возможность. Для этого вы должны попасть в окрестности черной дыры, у которой априори очень мощная гравитация. Именно гравитационная сила может влиять на течение времени. Проверить это пока сложно, но мечтать о путешествиях в будущее можно уже сейчас!
Перепечатка материалов CityDog.by возможна только с письменного разрешения редакции. Подробности здесь.
