Подскажите, пожалуйста, в видео 1.3 на отметке 4:00 предполагается изображение планет в одном масштабе? Если да, то немного смущают сравнительные размеры Земли и Нептуна: диаметр последнего примерно в 3,8 раза больше земного, а на картинке чуть больше, чем в два раза. Заранее спасибо!
Вы совершенно правы: зоркий глаз - друг индейца. Спасибо! В этой презентации я случайно использовал неверный слайд. Правильные пропорции планет на рис. 1.2 в нашей книге "Солнечная система" (её 2-е переработанное издание сейчас в печати). И на прилагаемом слайде. В лекции мы это тоже исправим.
Возник вопрос по реликтовому излучению (лекция 1.4, тайминг ~11:30). Владимир Георгиевич рассказал, что кванты света от Большого взрыва доходят до нас из далёких регионов Вселенной уже в виде радиоволн - из-за колоссального красного смещения. Вопрос следующий: учитывая, что реликтовое излучение находится одновременно во всей Вселенной, то и рядом с Землёй оно тоже должно присутствовать. И в этом случае кванты реликтового излучения должны выглядеть для нас квантами света, а не радиоволнами. Так ли это на самом деле?
Кванты электромагнитного поля (в том числе - света) не умеют стоять на месте; физик бы сказал, что у них нет массы покоя. Они всегда летят со скоростью света. Поэтому те кванты реликтового излучения, что были когда-то рядом с нами, уже улетели от нас на расстояние в 13,7 млрд световых лет. А те, что пролетают рядом с нами сегодня, летели к нам 13,7 млрд лет, т. е. прилетели с расстояния 13,7 млрд световых лет и имеют огромное (z > 1000) красное смещение. Поэтому мы воспринимаем их не как свет, а как радио-излучение.
те, что пролетают рядом с нами сегодня, летели к нам 13,7 млрд лет
Да уж. Получается, что момент излучения они отстояли от нас максимум на 380 тысяч световых лет (начало эпохи рекомбинации водорода), а летели до нас 13,7 миллиардов лет (притом, что во времена появления этих квантов расширение Вселенной было совсем не таким быстрым, как сейчас). В голове с трудом укладывается.
Потому и не укладывается в голове, что рассуждения неверные. Во-первых, в эпоху рекомбинации расширение происходило значительно быстрее, чем сейчас. Но дело даже не в этом. Если бы мы жили в эпоху рекомбинации, то наш горизонт видимости был бы ограничен радиусом в 380 тыс. св. лет. (Разумеется, оптической видимости никакой бы не было, поскольку до этой эпохи Вселенная была непрозрачна для света. Но можно говорить, например, о нейтринной видимости: для нейтрино Вселенная была прозрачна почти всегда, и нейтринный телескоп регистрировал бы частицы, прилетающие с расстояния 380 тыс. св. лет, а сразу за этим расстоянием/временем была бы эпоха Большого взрыва.) Но это не означает, что в ту эпоху размер Вселенной был 380 тыс. св. лет, равно как в нашу эпоху размер Вселенной не равен 13,7 млрд св. лет. И тогда, и сейчас Вселенная была намного больше (возможно - безгранична), и лишь временем ее существования и скоростью света - и тогда, и сейчас - ограничен был размер области, доступной наблюдению.
Если бы мы жили 10 млрд лет назад, то видели бы Вселенную радиусом 3,7 млрд св. лет, и видели бы реликтовое излучение (оно было бы погорячее), прилетающее с такого расстояния. Но те кванты давно пролетели мимо нас и умчались к другим наблюдателям, а к нам сейчас прилетают кванты с расстояния 13,7 млрд св. лет, которые в эпоху рекомбинации были далеко за горизонтом нашей тогдашней видимости.
это не означает, что в ту эпоху размер Вселенной был 380 тыс. св. лет, равно как в нашу эпоху размер Вселенной не равен 13,7 млрд св. лет
Я не говорил о размерах Вселенной :)
к нам сейчас прилетают кванты с расстояния 13,7 млрд св. лет, которые в эпоху рекомбинации были далеко за горизонтом нашей тогдашней видимости
То есть на самом деле источники реликтового излучения находились от нас не в конечном "радиусе сферы Большого взрыва", - а везде, в бесконечно большой области пространства. Тогда понятно, спасибо!
Также получается (исходя из имеющейся карты WMAP), что уже тогда, 13,7 млрд лет назад, материя находилась в процессе консолидации в современную ячеистую структуру (поскольку по карте видно, что излучение с любой точки неба не однородно, а флуктуировано). Интересно, можно ли предположить, что если мы когда-нибудь станем способны видеть излучение "от момента Большого взрыва"), то построенная нами карта будет однородна во всех точках неба.
в эпоху рекомбинации расширение происходило значительно быстрее, чем сейчас
Вот кстати а как же тогда тёмная энергия и постоянно ускоряющееся расширение? Из лекции сложилось ощущение, что сначала Вселенная расширялась медленнее, чем сейчас - из-за влияния тёмной энергии, а на самом деле это не так?
> можно ли предположить, что если мы когда-нибудь станем способны видеть излучение "от момента Большого взрыва"), то построенная нами карта будет однородна во всех точках неба.
Про "момент" не знаю (и никто не знает), но сразу после окончания эпохи инфляции (а это очень близко к моменту начала) карта была бы значительно однороднее, чем в эпоху рекомбинации.
> а как же тогда тёмная энергия и постоянно ускоряющееся расширение? Из лекции сложилось ощущение, что сначала Вселенная расширялась медленнее, чем сейчас - из-за влияния тёмной энергии, а на самом деле это не так?
Не так. В первые несколько миллиардов лет плотность гравитирующей материи была высокой, поэтому расширение тормозилось. Затем антигравитационный эффект тёмной энергии победил, поэтому в последние несколько миллиардов лет расширение ускоряется.
Правильно ли сказать, что мы через реликтовое излучение видим стенку из "первородной" плазмы на радиусе ~13,8млрд.лет? И эта стена от нас отъезжает "с начала времен" (точнее с 400 тысяч лет) со скоростью света?
Владимир Георгиевич, поясните пожалуйста также про реликтовое излучение. Если оно идет с всех сторон, то получается, что мы находимся как бы внутри её сферы? Хотя это не вяжется с теорией большого взрыва. В общем, как это можно вместе увязать?
или может быть с одной полусферы излучение приходит, а с другой находится то, которое было рядом с нами 13,7 млрд лет назад. Может такое быть?
В лекции говорилось про новые телескопы, которые смогут заглядывать за слой плазмы за реликтовым излучением. Если я правильно понимаю, там где-то и должен находится центр вселенной? или место, где произошел большой взрыв? Или мы это никогда не узнаем, как и то, внутри чего расширяется вселенная? или узнаем? :)
зы в общем, извините за столько глупых вопросов. :)
Вопросы не глупые, но традиционные. (Как известно, не бывает глупых вопросов; бывают глупые ответы.) Оба ваших недоумения связаны с неверной интерпретацией популярной фразы о том, что Вселенная начала расширяться из точки. Разумеется, сразу же хочется спросить: "Где же эта точка? Где же произошел Большой взрыв? Откуда в пустоту начала расширяться Вселенная?" А ответ будет такой: "Не было пустоты. Не было точки. Большой взрыв произошел ВЕЗДЕ".
Если забыть о такой мелкой "ряби", как люди, планеты, звезды и галактики, то Вселенная очень однородна и еще более однородной была в прошлом. Все её места были одинаковыми, а в момент Большого взрыва - ещё и невероятно плотными. Стремительное расширение началось одновременно во всех местах и везде происходило одинаково. Это совсем не похоже на взрыв бомбы, когда плотный объект от внутреннего давления стремительно расширяется в окружающую пустоту. Родившаяся Вселенная не была окружена пустотой. Она везде была одинаково плотная, и эта плотность стремительно падала везде одинаково, синхронно во всех точках. Поэтому ни одну из них нельзя считать местом взрыва, центром Вселенной.
Что же имеют в виду те, кто говорит, что Вселенная начала расширяться из точки? Журналисты ничего не имеют в виду, они, не разобравшись, просто повторяют слова физиков. А физики имеют в виду вот что: всё вещество, заключенное в наблюдаемой нами сегодня части Вселенной (а это сфера, граница которой в момент излучения ею света была удалена от нас на 13,7 млрд св. лет) в эпоху Большого взрыва было сосредоточено в области размером с протон. Согласитесь, это вполне можно назвать точкой. А расчет прост: в наблюдаемой области Вселенной порядка 1011 галактик, в каждой из низ порядка 1011 звезд, а масса каждой порядка 1030 кг. Всего около 1052 кг. А плотность вещества в эпоху Большого взрыва, как считают космологи, была порядка планковской (см. в Википедии "Планковские единицы"), т.е. около 1097 кг/м3. Поделив массу видимой части Вселенной на плотность, найдем её объём: 10-45 м3. А теперь извлечем кубический корень, чтобы найти размер этой области: 10-15 м, что соответствует размеру протона. Но ведь эта область была не единственная во Вселенной. Бок о бок с ней было бесчисленное множество таких же маленьких и плотных областей, заполнявших безграничную Вселенную. Но для наших телескопов они недостижимы.
эта область была не единственная во Вселенной. Бок о бок с ней было бесчисленное множество таких же маленьких и плотных областей, заполнявших безграничную Вселенную
Вот кстати очень важное пояснение, о нём почти нигде не прочитаешь, а для понимания современной космологической модели оно критически важно.
Они уже появились: это нейтринные и гравитационно-волновые телескопы. Но пока они слабоваты для такой работы. Вспомним, однако, что и телескоп Галилея был слаб, а вот прошло 400 лет, и мы видим край Вселенной. Уверен, что прогресс нейтринных и гравитационных телескопов будет происходить быстрее.
Наверно я не прав,но мне кажется,что мы не можем говорить,что видим край Вселенной,или под словом Вселенная подрозумевается только видимая ее часть....
Владимир Георгиевич, добрый день, в лекции "Внеатмосферная астрономия", в конце 12-ой минуты, при описании Космических лучей, звучит фраза "...частицы, при попадании в атмосферу, порождают частицы, двигающихся в атмосфере быстрее скорости света..." ? Поясните, пожалуйста, за счет чего возможна такая скорость ? Интересно !
И еще, когда 20 лет назад, я был у друга на Кавказских Мин. Водах, мы ездили с ним на экскурсии в Приэльбрусье, Домбай. По моему, под Нальчиком экскурсовод нам говорил - вот это вход в штольню, где в глубине находится нейтринная ловушка. Рядом высокогорный рудник вольфрамо-молибденовый, возможно, из за этих пород в СССР выбрали такое место ? ( :-) это просто мои рассуждения ).
Владимир Георгиевич, спасибо, за ссылку, именно через Тырныауз мы и проезжали. В "Википеди" есть фраза - галлий-германиевый детектор, на руднике как раз добывали руду, содержащую в т.ч. редкоземельные, тугоплавкие металлы - вольфрам, молибден, и т.д. Видимо, и на детектор пошел металл - масса - 50 тонн.
Есть замечание к лекции по внеатмосферной астрономии.
Насколько я помню, в 2016 году опубликовали результаты эксперимента на детекторах LIGO и VIRGO, которые подтвердили верность предсказания существования гравитационных волн.
На ваш взгляд, достаточно ли такого подтверждения, или есть высокая вероятность что через какое-то время оно может быть опровергнуто другим экспериментом?
Два разнесенных на тысячи километров детектора LIGO зарегистрировали 14 сентября 2015 г. гравитационно-волновой импульс. Его форма точно соответствует теоретическому прогнозу импульса от слияния двух массивных черных дыр. Поэтому специалисты не сомневаются, что это именно гравитационная волна. Я им доверяю :)
Вечер добрый!
Подскажите, пожалуйста, отчего и в лекциях и в проверочных заданиях термином "оптический диапазон" обозначается только диапазон видимого света? Насколько помню определение, оптический диапазон ЭМИ занимает весь спектр от 10 нм до 1 мм, а сам уже делится на УФ, видимый и ИК диапазоны (иногда выделяют переходный субмиллиметровый/терагерцовый диапазон). Т.е. что ИК - оптика, что УФ - оптика.
У астрономов принято называть "оптическим излучением" то, что видно глазом или немного шире в ИК-область (до 1 мкм). У физиков есть и более широкое определение, которое напомнили Вы. Физики ориентируются на лабораторные методы управления лучами и их регистрации. А астрономы - на прозрачность земной атмосферы.
Сомневаться и проверять - это нормальная работа ученых. Как известно, необычные заявления требуют сверхнадежных доказательств. Ускоренное расширение Вселенной, антигравитация, темная энергия - это пока за рамками стандартной физики. Поэтому космологи еще сто раз будут проверять факты, на которые они опираются. Кстати, из упомянутой статьи в Nature следует, что пока трудно отличить ускоренное расширение от расширения с постоянной скоростью, для которого тоже требуется антигравитационный эффект.
Владимир Георгиевич, огромное Вам спасибо за вашу работу, за тот огромный вклад, который Вы вносите в мировую астрономическую науку. На курс записался, да и вообще как-то заинтересовался астрономией только благодаря Вам, вашим выступлениям на конференциях и лекциям, размещенным на ютубе. Хоть астрономия и не является моей любимой наукой, но вы рассказываете с таким интересом, что включив видео остановиться просто невозможно. Вы замечательный рассказчик, видно с каким настоящим, живым интересом Вы занимаетесь астрономией и заражаете этой наукой молодые умы. Очень рад, что благодаря Лекториуму, появилась возможность обратиться к Вам и даже общаться на форуме со профессионалами вашего уровня.
Огромное Вам спасибо, желаю всяческих успехов во всех начинаниях!
Здравствуйте! У меня вопрос насчет темы про системы координат. Не очень понимаю, как понять, где север, а где юг. По наличию Полярной звезды? Заранее спасибо
У меня вопрос по атмосферной рефракции (лекция 2.5, примерно с отметки 10:30).
Вы отметили, что когда диск Солнца касается горизонта, само Солнце уже на самом деле ниже горизонта, и мы его видим только за счет рефракции. Правильно ли я понимаю, что речь идет об видимом нами с Земли изображении Солнца, каким оно на самом деле было около 8 минут назад? То есть этот эффект достигается исключительно за счет рефракции, а фактом того, что свет идёт к нам от Солнца несколько минут, можно здесь пренебречь?
Вы правильно понимаете. Речь идет об изображении Солнца, которое мы видим сквозь атмосферу, по сравнению с тем, которое мы бы видели в отсутствие атмосферы. Время пролета квантов от Солнца до Земли (500 сек) в данном случае не меняется и потому никакого значения не имеет.
Владимир Георгиевич, здравствуйте! расскажите, пожалуйста, каким образом можно определить на сколько ярче один сферический объект от другого, находящиеся на одинаковом расстоянии от звезды, а именно разность, выраженная в звездной величине, зная их альбедо и диаметр? это вопрос 1 в тесте 5.3 Здесь необходима какая то формула?
Да, формула нужна. И вы её легко получите сами. О звездных величинах я рассказывал в лекции 2.5, а про альбедо - в лекции 5.3. Остается лишь немножко подумать.
Здравствуйте, на ближайших лекциях, посвященных Планетам и Солнечной системе, говорилось о границах системы и о о плантах - гигантах, в связи с этим у меня вопрос о новооткрытой Планете Х, существуют какие-либо предположения о ее структуре, составе, и т.д.?
Если Вы имеете в виду гипотезу, выдвинутую Майком Брауном и Константином Батыгиным в январе 2016 года о существовании девятой крупной планеты за внешней границей пояса Койпера, то она так и остается гипотезой, не подтвержденной наблюдениями. Судя по моделям движения уже известных в той области небольших тел, гипотетическая планета должна по массе быть промежуточной между Земле и Ураном. Но пока планета не обнаружена, рассуждать о ее строении было бы преждевременно.
Владимир Георгиевич, спасибо еще раз за курс и Ваше присутствие на форуме. Можно идиотский вопрос задать.
1) Во время солнечного затмения Луна закрывает Солнце. Как так получилось, что они на небе примерно одного размера выглядят? Просто совпадение или какая-то закономерность все же здесь есть?
2) И еще по поводу Луны. На лекции Вы сказали, что обратная сторона Луны сильно отличается от видимой нам стороны Луны и подчеркнули, что непонятно почему они так сильно отличаются. Но ведь они и должны отличаться, разве нет? Ведь обратная сторона Луны всегда повернута от нас и на нее теоретически падает гораздо больше метеоров, чем на видимую нам сторону, т.к. эту сторону от небесных тел защищает наша планета. Они как бы смотря друг на друга защищают друг друга от падения на них небесных тел и метеорит скорее на Землю упадет, чем на видимую нам сторону Луны. Разве так нельзя объяснить то, что обратная сторона Луны сплошь покрыта кратерами и сильно отличается от видимой стороны Луны?
3) И последнее. Пожелание-предложение. Вы очень много выступаете на различных лекториях и прочих мероприятиях. Многие лекции публикуются на ютубе. Может быть создать ютуб-канал Вашего учебного заведения или Ваш ютуб канал, где размещать все эти выступления, чтобы с ними можно было познакомиться. В мире астрономии информация сильно быстро устаревает. Динамично развивающаяся история с кометой Чурюмова-Герасименко тому пример. От кого бы мы еще узнали во всех деталях и подробностях об экспедиции к этой комете, если не от ваших лекций. К сожалению они разбросаны по разным каналам и когда находишь лекцию, которую еще не видел, оказывается, что ей уже 3 года как, а ты только сейчас ее увидел. Если бы лекции были собраны на одном канале, то информацию на нем было бы уже не упустить.
Еще раз спасибо, стараюсь не упускать по возможности выступлений с Вашим участием, но живу в Сибири и видеть Вас могу только через экран компьютера, что при современных технологиях нисколько не мешает познавать мир.
1.) Схожие угловые размеры случайность, да к тому же не строгая. см. кольцевые солнечные затмения.
2.) Главное отличие сторон в морях, которые по сути базальтовая лава, более плотная чем материковая порода. На видимой стороне морей больше, сторона более массивная что и привело к приливному захвату и повороту к нам именно её. Вопрос деталей происхождения морей открыт, что привело к такому мощному излиянию лавы пока не понятно.
1) Всё верно - нам просто повезло с Луной. Ни один другой спутник в Солнечной системе (а их более 180!) на своей планете таких затмений не устраивает.
2) И это правильно. Конечно, Земля не защищает Луну от метеоритов. Но всё же её влияние на асимметрию Луны, возможно, имело место. В прошлом Луна была ближе к Земле, поэтому под влиянием тепла от молодой горячей Земли на одном из полушарий Луны кора получилась тоньше (на видимой стороне она вдвое тоньше, чем на обратной). Метеоритам легче было её ломать и рождать моря. Есть такая точка зрения. Не моя :)
3) Думаю, не стот. Почти всё моё собрано на моём сайте http://lnfm1.sai.msu.ru/~surdin/. Ссылки на последние выступления найдете здесь http://lnfm1.sai.msu.ru/~surdin/general.htm. Этого достаточно. Кстати, я тоже сейчас в Сибири: преподаю в НГУ (Академгородок под Новосибирском). А в начале декабря буду в Иркутске и Хабаровске.
Здравствуйте, Владимир Георгиевич. Есть ли на данный момент какие-то более-менее стройные гипотезы обоснования 11-летнего цикла солнечной активности (почему именно такой период)? Почему бывают периоды спады и нарастания солнечной активности? И еще один вопрос на стыке астрономии и социологии - как на данный момент научное сообщество относится к идеям Чижевского о влиянии солнечной активности на человеческий социум?
11-летний солнечный цикл - понятие весьма условное. Он не особенно стабилен, и кроме него в изменении солнечной активности можно выдели еще несколько более длинных циклов. Причиной самой активной солнечной поверхности служит его магнитное поле, через которое энергия конвективного "кипения" солнечных недр трансформируется в видимые проявления активности - вспышки, выбросы вещества и т. п. Наилучшим образом генерацию и флуктуации магнитного поля у Солнца (и у других небесных тел) описывает теория динамо, в соответствии с которой поле возникает, если в недрах звезды или планеты есть конвективные движения электропроводящей среды (у Солнца это плазма, а у Земли - жидкий металл в ядре) и вращение (обеспечивающее кориолисову силу, закручивающую магнитные силовые линии поля). Я не специалист в этой области. Знаю лишь, что теории солнечного динамо есть свободные параметры, позволяющие согласовать ее прогнозы с наблюдаемыми колебаниями солнечной активности.
Что касается других звезд, то активность на их поверхности уверенно наблюдается, особенно у красных карликов, имеющих полностью конвективные недра и потому обладающих мощным магнитным полем: http://www.astronet.ru/db/msg/1210067/index.html
Очень понравилась лекция 6.3 о происхождении Солнечной системы, спасибо! Но вот что я пока не могу понять, так это откуда взялось то самое газопылевое облако, из которого сформировалось наше Солнце и планеты, и каков был химический состав этого облака.
Если оно было просто водородным (и тогда его логичнее было бы назвать просто газовым, а не газопылевым), то есть из водорода, который первично сформировался во Вселенной после Большого Взрыва, то непонятно, откуда в составе планет тяжелые элементы, ведь в недрах типичных звезд не рождаются элементы тяжелее железа.
Возможно, эти тяжелые элементы появились, скажем, во время взрыва сверхновой. И тогда получается, что на месте нашей Солнечной системы когда-то была другая очень тяжелая звезда, которая давно завершила жизненный цикл и взорвалась, разбросав тяжелые элементы в этой области галактики.
Верна ли такая гипотеза? И если да, то как много поколений таких тяжелых звезд, заканчивающих жизнь в виде сверхновых, могло родиться и исчезнуть за время существования нашей галактики? Применимо ли то же самое к другим планетным системам, которые сейчас регулярно открываются?
Газово-пылевых облаков в нашей Галактике очень много, а в прошлом было еще больше. Тяжелые элементы в их составе, разумеется, рождены звездами прошлых поколений. Самые сложные элементы, те что за железом, возникают при взрывах сверхновых звезд. Вообще говоря, за 8 млрд лет, прошедших до рождения Солнца, в Галактике взорвалось много сверхновых, которые обогатили межзвездный газ всеми элементами Таблицы Менделеева. Но в древнем метеоритном веществе Солнечной системы обнаруживаются указания (продукты распада короткоживущих изотопов), говорящие о том, что незадолго до начала формирования Солнечной системы рядом с ней произошел взрыв сверхновой, обогативший среду этими элементами (например, алюминием-26 с временем жизни около 1 млн лет). Есть даже гипотеза, что именно этот взрыв подтолкнул стабильное межзвездное облако к сжатию и началу формирования Солнечной системы.
Здравствуйте!
Подскажите, пожалуйста, в видео 1.3 на отметке 4:00 предполагается изображение планет в одном масштабе? Если да, то немного смущают сравнительные размеры Земли и Нептуна: диаметр последнего примерно в 3,8 раза больше земного, а на картинке чуть больше, чем в два раза. Заранее спасибо!
Вы совершенно правы: зоркий глаз - друг индейца. Спасибо! В этой презентации я случайно использовал неверный слайд. Правильные пропорции планет на рис. 1.2 в нашей книге "Солнечная система" (её 2-е переработанное издание сейчас в печати). И на прилагаемом слайде. В лекции мы это тоже исправим.
Здравствуйте!
Возник вопрос по реликтовому излучению (лекция 1.4, тайминг ~11:30). Владимир Георгиевич рассказал, что кванты света от Большого взрыва доходят до нас из далёких регионов Вселенной уже в виде радиоволн - из-за колоссального красного смещения. Вопрос следующий: учитывая, что реликтовое излучение находится одновременно во всей Вселенной, то и рядом с Землёй оно тоже должно присутствовать. И в этом случае кванты реликтового излучения должны выглядеть для нас квантами света, а не радиоволнами. Так ли это на самом деле?
Кванты электромагнитного поля (в том числе - света) не умеют стоять на месте; физик бы сказал, что у них нет массы покоя. Они всегда летят со скоростью света. Поэтому те кванты реликтового излучения, что были когда-то рядом с нами, уже улетели от нас на расстояние в 13,7 млрд световых лет. А те, что пролетают рядом с нами сегодня, летели к нам 13,7 млрд лет, т. е. прилетели с расстояния 13,7 млрд световых лет и имеют огромное (z > 1000) красное смещение. Поэтому мы воспринимаем их не как свет, а как радио-излучение.
Да уж. Получается, что момент излучения они отстояли от нас максимум на 380 тысяч световых лет (начало эпохи рекомбинации водорода), а летели до нас 13,7 миллиардов лет (притом, что во времена появления этих квантов расширение Вселенной было совсем не таким быстрым, как сейчас). В голове с трудом укладывается.
Потому и не укладывается в голове, что рассуждения неверные. Во-первых, в эпоху рекомбинации расширение происходило значительно быстрее, чем сейчас. Но дело даже не в этом. Если бы мы жили в эпоху рекомбинации, то наш горизонт видимости был бы ограничен радиусом в 380 тыс. св. лет. (Разумеется, оптической видимости никакой бы не было, поскольку до этой эпохи Вселенная была непрозрачна для света. Но можно говорить, например, о нейтринной видимости: для нейтрино Вселенная была прозрачна почти всегда, и нейтринный телескоп регистрировал бы частицы, прилетающие с расстояния 380 тыс. св. лет, а сразу за этим расстоянием/временем была бы эпоха Большого взрыва.) Но это не означает, что в ту эпоху размер Вселенной был 380 тыс. св. лет, равно как в нашу эпоху размер Вселенной не равен 13,7 млрд св. лет. И тогда, и сейчас Вселенная была намного больше (возможно - безгранична), и лишь временем ее существования и скоростью света - и тогда, и сейчас - ограничен был размер области, доступной наблюдению.
Если бы мы жили 10 млрд лет назад, то видели бы Вселенную радиусом 3,7 млрд св. лет, и видели бы реликтовое излучение (оно было бы погорячее), прилетающее с такого расстояния. Но те кванты давно пролетели мимо нас и умчались к другим наблюдателям, а к нам сейчас прилетают кванты с расстояния 13,7 млрд св. лет, которые в эпоху рекомбинации были далеко за горизонтом нашей тогдашней видимости.
Стало ли теперь лучше укладываться в голове?
Владимир Георгиевич,
Я не говорил о размерах Вселенной :)
То есть на самом деле источники реликтового излучения находились от нас не в конечном "радиусе сферы Большого взрыва", - а везде, в бесконечно большой области пространства. Тогда понятно, спасибо!
Также получается (исходя из имеющейся карты WMAP), что уже тогда, 13,7 млрд лет назад, материя находилась в процессе консолидации в современную ячеистую структуру (поскольку по карте видно, что излучение с любой точки неба не однородно, а флуктуировано). Интересно, можно ли предположить, что если мы когда-нибудь станем способны видеть излучение "от момента Большого взрыва"), то построенная нами карта будет однородна во всех точках неба.
Вот кстати а как же тогда тёмная энергия и постоянно ускоряющееся расширение? Из лекции сложилось ощущение, что сначала Вселенная расширялась медленнее, чем сейчас - из-за влияния тёмной энергии, а на самом деле это не так?
> можно ли предположить, что если мы когда-нибудь станем способны видеть излучение "от момента Большого взрыва"), то построенная нами карта будет однородна во всех точках неба.
Про "момент" не знаю (и никто не знает), но сразу после окончания эпохи инфляции (а это очень близко к моменту начала) карта была бы значительно однороднее, чем в эпоху рекомбинации.
> а как же тогда тёмная энергия и постоянно ускоряющееся расширение? Из лекции сложилось ощущение, что сначала Вселенная расширялась медленнее, чем сейчас - из-за влияния тёмной энергии, а на самом деле это не так?
Не так. В первые несколько миллиардов лет плотность гравитирующей материи была высокой, поэтому расширение тормозилось. Затем антигравитационный эффект тёмной энергии победил, поэтому в последние несколько миллиардов лет расширение ускоряется.
Правильно ли сказать, что мы через реликтовое излучение видим стенку из "первородной" плазмы на радиусе ~13,8млрд.лет? И эта стена от нас отъезжает "с начала времен" (точнее с 400 тысяч лет) со скоростью света?
Владимир Георгиевич, поясните пожалуйста также про реликтовое излучение. Если оно идет с всех сторон, то получается, что мы находимся как бы внутри её сферы? Хотя это не вяжется с теорией большого взрыва. В общем, как это можно вместе увязать?
или может быть с одной полусферы излучение приходит, а с другой находится то, которое было рядом с нами 13,7 млрд лет назад. Может такое быть?
В лекции говорилось про новые телескопы, которые смогут заглядывать за слой плазмы за реликтовым излучением. Если я правильно понимаю, там где-то и должен находится центр вселенной? или место, где произошел большой взрыв? Или мы это никогда не узнаем, как и то, внутри чего расширяется вселенная? или узнаем? :)
зы в общем, извините за столько глупых вопросов. :)
Вопросы не глупые, но традиционные. (Как известно, не бывает глупых вопросов; бывают глупые ответы.) Оба ваших недоумения связаны с неверной интерпретацией популярной фразы о том, что Вселенная начала расширяться из точки. Разумеется, сразу же хочется спросить: "Где же эта точка? Где же произошел Большой взрыв? Откуда в пустоту начала расширяться Вселенная?" А ответ будет такой: "Не было пустоты. Не было точки. Большой взрыв произошел ВЕЗДЕ".
Если забыть о такой мелкой "ряби", как люди, планеты, звезды и галактики, то Вселенная очень однородна и еще более однородной была в прошлом. Все её места были одинаковыми, а в момент Большого взрыва - ещё и невероятно плотными. Стремительное расширение началось одновременно во всех местах и везде происходило одинаково. Это совсем не похоже на взрыв бомбы, когда плотный объект от внутреннего давления стремительно расширяется в окружающую пустоту. Родившаяся Вселенная не была окружена пустотой. Она везде была одинаково плотная, и эта плотность стремительно падала везде одинаково, синхронно во всех точках. Поэтому ни одну из них нельзя считать местом взрыва, центром Вселенной.
Что же имеют в виду те, кто говорит, что Вселенная начала расширяться из точки? Журналисты ничего не имеют в виду, они, не разобравшись, просто повторяют слова физиков. А физики имеют в виду вот что: всё вещество, заключенное в наблюдаемой нами сегодня части Вселенной (а это сфера, граница которой в момент излучения ею света была удалена от нас на 13,7 млрд св. лет) в эпоху Большого взрыва было сосредоточено в области размером с протон. Согласитесь, это вполне можно назвать точкой. А расчет прост: в наблюдаемой области Вселенной порядка 1011 галактик, в каждой из низ порядка 1011 звезд, а масса каждой порядка 1030 кг. Всего около 1052 кг. А плотность вещества в эпоху Большого взрыва, как считают космологи, была порядка планковской (см. в Википедии "Планковские единицы"), т.е. около 1097 кг/м3. Поделив массу видимой части Вселенной на плотность, найдем её объём: 10-45 м3. А теперь извлечем кубический корень, чтобы найти размер этой области: 10-15 м, что соответствует размеру протона. Но ведь эта область была не единственная во Вселенной. Бок о бок с ней было бесчисленное множество таких же маленьких и плотных областей, заполнявших безграничную Вселенную. Но для наших телескопов они недостижимы.
Вот кстати очень важное пояснение, о нём почти нигде не прочитаешь, а для понимания современной космологической модели оно критически важно.
Спасибо, очень подробно понятно.
кстати, 13,7 млрд св. лет трудно себе представить, не то, что таких "точек" было множество..
т.е. реликтовое излучение идет с различных "точек" взрыва, поэтому его регистрируют со всех сторон?
а что с телескопами, которые смогут "видеть" за слой плазмы? они появятся?
Они уже появились: это нейтринные и гравитационно-волновые телескопы. Но пока они слабоваты для такой работы. Вспомним, однако, что и телескоп Галилея был слаб, а вот прошло 400 лет, и мы видим край Вселенной. Уверен, что прогресс нейтринных и гравитационных телескопов будет происходить быстрее.
Наверно я не прав,но мне кажется,что мы не можем говорить,что видим край Вселенной,или под словом Вселенная подрозумевается только видимая ее часть....
Не подскажите а 1-2 главу курса от 1.11 можно где просмотреть? Занят был 1.11 не успел прослушать.
Здравствуйте.
Лекции глав 1-2 всегда Вам доступны. Вы можете посмотреть их в нашем курсе в удобное для Вас время.
Например, лекция раздела 1.1 https://mooc.lektorium.tv/courses/course-v1:cpm+cpm_astr1+2016_11/course...
Есть все лекции на Ютубе, вот нашла: https://www.youtube.com/playlist?list=PL-_cKNuVAYAW0qXo0WWA4h6LOtkw3jD6x
Владимир Георгиевич, добрый день, в лекции "Внеатмосферная астрономия", в конце 12-ой минуты, при описании Космических лучей, звучит фраза "...частицы, при попадании в атмосферу, порождают частицы, двигающихся в атмосфере быстрее скорости света..." ? Поясните, пожалуйста, за счет чего возможна такая скорость ? Интересно !
И еще, когда 20 лет назад, я был у друга на Кавказских Мин. Водах, мы ездили с ним на экскурсии в Приэльбрусье, Домбай. По моему, под Нальчиком экскурсовод нам говорил - вот это вход в штольню, где в глубине находится нейтринная ловушка. Рядом высокогорный рудник вольфрамо-молибденовый, возможно, из за этих пород в СССР выбрали такое место ? ( :-) это просто мои рассуждения ).
Там было еще одно слово.
"больше скорости света в атмосфере..."
ну т.е. в разных средах, скорость света будет разная. Наибольшая в вакууме
По поводу нейтринной обсерватории в Приэльбрусье см. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B0%D0%BA%D1%81%D0%B0%D0%BD%D1%81...
Точной причины соседства с рудником не знаю. Возможно, был смысл использовать уже имеющеюся проходческую технику.
Владимир Георгиевич, спасибо, за ссылку, именно через Тырныауз мы и проезжали. В "Википеди" есть фраза - галлий-германиевый детектор, на руднике как раз добывали руду, содержащую в т.ч. редкоземельные, тугоплавкие металлы - вольфрам, молибден, и т.д. Видимо, и на детектор пошел металл - масса - 50 тонн.
Добрый день,
Есть замечание к лекции по внеатмосферной астрономии.
Насколько я помню, в 2016 году опубликовали результаты эксперимента на детекторах LIGO и VIRGO, которые подтвердили верность предсказания существования гравитационных волн.
https://postnauka.ru/faq/59492
На ваш взгляд, достаточно ли такого подтверждения, или есть высокая вероятность что через какое-то время оно может быть опровергнуто другим экспериментом?
Два разнесенных на тысячи километров детектора LIGO зарегистрировали 14 сентября 2015 г. гравитационно-волновой импульс. Его форма точно соответствует теоретическому прогнозу импульса от слияния двух массивных черных дыр. Поэтому специалисты не сомневаются, что это именно гравитационная волна. Я им доверяю :)
Вечер добрый!
Подскажите, пожалуйста, отчего и в лекциях и в проверочных заданиях термином "оптический диапазон" обозначается только диапазон видимого света? Насколько помню определение, оптический диапазон ЭМИ занимает весь спектр от 10 нм до 1 мм, а сам уже делится на УФ, видимый и ИК диапазоны (иногда выделяют переходный субмиллиметровый/терагерцовый диапазон). Т.е. что ИК - оптика, что УФ - оптика.
У астрономов принято называть "оптическим излучением" то, что видно глазом или немного шире в ИК-область (до 1 мкм). У физиков есть и более широкое определение, которое напомнили Вы. Физики ориентируются на лабораторные методы управления лучами и их регистрации. А астрономы - на прозрачность земной атмосферы.
Ученые ставят под сомнение существование тёмной энергии http://www.nature.com/articles/srep35596
Сомневаться и проверять - это нормальная работа ученых. Как известно, необычные заявления требуют сверхнадежных доказательств. Ускоренное расширение Вселенной, антигравитация, темная энергия - это пока за рамками стандартной физики. Поэтому космологи еще сто раз будут проверять факты, на которые они опираются. Кстати, из упомянутой статьи в Nature следует, что пока трудно отличить ускоренное расширение от расширения с постоянной скоростью, для которого тоже требуется антигравитационный эффект.
Владимир Георгиевич, огромное Вам спасибо за вашу работу, за тот огромный вклад, который Вы вносите в мировую астрономическую науку. На курс записался, да и вообще как-то заинтересовался астрономией только благодаря Вам, вашим выступлениям на конференциях и лекциям, размещенным на ютубе. Хоть астрономия и не является моей любимой наукой, но вы рассказываете с таким интересом, что включив видео остановиться просто невозможно. Вы замечательный рассказчик, видно с каким настоящим, живым интересом Вы занимаетесь астрономией и заражаете этой наукой молодые умы. Очень рад, что благодаря Лекториуму, появилась возможность обратиться к Вам и даже общаться на форуме со профессионалами вашего уровня.
Огромное Вам спасибо, желаю всяческих успехов во всех начинаниях!
Добрый день!
Не подскажите почему-то нет части презентаций, например, 4.1_1 есть, а продолжения нет?
Так и в третьей лекции было.
Или я не вижу?
Спасибо.
Здравствуйте. Спасибо за Вашу внимательность. Выложила недостающие презентации в разделы 4.1 и 3.2.
Здравствуйте! У меня вопрос насчет темы про системы координат. Не очень понимаю, как понять, где север, а где юг. По наличию Полярной звезды? Заранее спасибо
Да, Полярная для того и светит на небе, чтобы указывать направление на север. Иначе для чего бы еще она была нужна?
Владимир Георгиевич, здравствуйте!
У меня вопрос по атмосферной рефракции (лекция 2.5, примерно с отметки 10:30).
Вы отметили, что когда диск Солнца касается горизонта, само Солнце уже на самом деле ниже горизонта, и мы его видим только за счет рефракции. Правильно ли я понимаю, что речь идет об видимом нами с Земли изображении Солнца, каким оно на самом деле было около 8 минут назад? То есть этот эффект достигается исключительно за счет рефракции, а фактом того, что свет идёт к нам от Солнца несколько минут, можно здесь пренебречь?
Заранее спасибо!
Вы правильно понимаете. Речь идет об изображении Солнца, которое мы видим сквозь атмосферу, по сравнению с тем, которое мы бы видели в отсутствие атмосферы. Время пролета квантов от Солнца до Земли (500 сек) в данном случае не меняется и потому никакого значения не имеет.
Владимир Георгиевич, здравствуйте! расскажите, пожалуйста, каким образом можно определить на сколько ярче один сферический объект от другого, находящиеся на одинаковом расстоянии от звезды, а именно разность, выраженная в звездной величине, зная их альбедо и диаметр? это вопрос 1 в тесте 5.3 Здесь необходима какая то формула?
Спасибо
Да, формула нужна. И вы её легко получите сами. О звездных величинах я рассказывал в лекции 2.5, а про альбедо - в лекции 5.3. Остается лишь немножко подумать.
Здравствуйте, на ближайших лекциях, посвященных Планетам и Солнечной системе, говорилось о границах системы и о о плантах - гигантах, в связи с этим у меня вопрос о новооткрытой Планете Х, существуют какие-либо предположения о ее структуре, составе, и т.д.?
извините за опечатки, шрифт набора очень мелкий. "о планетах"
Если Вы имеете в виду гипотезу, выдвинутую Майком Брауном и Константином Батыгиным в январе 2016 года о существовании девятой крупной планеты за внешней границей пояса Койпера, то она так и остается гипотезой, не подтвержденной наблюдениями. Судя по моделям движения уже известных в той области небольших тел, гипотетическая планета должна по массе быть промежуточной между Земле и Ураном. Но пока планета не обнаружена, рассуждать о ее строении было бы преждевременно.
Владимир Георгиевич, спасибо еще раз за курс и Ваше присутствие на форуме. Можно идиотский вопрос задать.
1) Во время солнечного затмения Луна закрывает Солнце. Как так получилось, что они на небе примерно одного размера выглядят? Просто совпадение или какая-то закономерность все же здесь есть?
2) И еще по поводу Луны. На лекции Вы сказали, что обратная сторона Луны сильно отличается от видимой нам стороны Луны и подчеркнули, что непонятно почему они так сильно отличаются. Но ведь они и должны отличаться, разве нет? Ведь обратная сторона Луны всегда повернута от нас и на нее теоретически падает гораздо больше метеоров, чем на видимую нам сторону, т.к. эту сторону от небесных тел защищает наша планета. Они как бы смотря друг на друга защищают друг друга от падения на них небесных тел и метеорит скорее на Землю упадет, чем на видимую нам сторону Луны. Разве так нельзя объяснить то, что обратная сторона Луны сплошь покрыта кратерами и сильно отличается от видимой стороны Луны?
3) И последнее. Пожелание-предложение. Вы очень много выступаете на различных лекториях и прочих мероприятиях. Многие лекции публикуются на ютубе. Может быть создать ютуб-канал Вашего учебного заведения или Ваш ютуб канал, где размещать все эти выступления, чтобы с ними можно было познакомиться. В мире астрономии информация сильно быстро устаревает. Динамично развивающаяся история с кометой Чурюмова-Герасименко тому пример. От кого бы мы еще узнали во всех деталях и подробностях об экспедиции к этой комете, если не от ваших лекций. К сожалению они разбросаны по разным каналам и когда находишь лекцию, которую еще не видел, оказывается, что ей уже 3 года как, а ты только сейчас ее увидел. Если бы лекции были собраны на одном канале, то информацию на нем было бы уже не упустить.
Еще раз спасибо, стараюсь не упускать по возможности выступлений с Вашим участием, но живу в Сибири и видеть Вас могу только через экран компьютера, что при современных технологиях нисколько не мешает познавать мир.
1.) Схожие угловые размеры случайность, да к тому же не строгая. см. кольцевые солнечные затмения.
2.) Главное отличие сторон в морях, которые по сути базальтовая лава, более плотная чем материковая порода. На видимой стороне морей больше, сторона более массивная что и привело к приливному захвату и повороту к нам именно её. Вопрос деталей происхождения морей открыт, что привело к такому мощному излиянию лавы пока не понятно.
1) Всё верно - нам просто повезло с Луной. Ни один другой спутник в Солнечной системе (а их более 180!) на своей планете таких затмений не устраивает.
2) И это правильно. Конечно, Земля не защищает Луну от метеоритов. Но всё же её влияние на асимметрию Луны, возможно, имело место. В прошлом Луна была ближе к Земле, поэтому под влиянием тепла от молодой горячей Земли на одном из полушарий Луны кора получилась тоньше (на видимой стороне она вдвое тоньше, чем на обратной). Метеоритам легче было её ломать и рождать моря. Есть такая точка зрения. Не моя :)
3) Думаю, не стот. Почти всё моё собрано на моём сайте http://lnfm1.sai.msu.ru/~surdin/. Ссылки на последние выступления найдете здесь http://lnfm1.sai.msu.ru/~surdin/general.htm. Этого достаточно. Кстати, я тоже сейчас в Сибири: преподаю в НГУ (Академгородок под Новосибирском). А в начале декабря буду в Иркутске и Хабаровске.
Спасибо за ссылки. Сохраню себе и будем следить за событиями.
Здравствуйте, Владимир Георгиевич. Есть ли на данный момент какие-то более-менее стройные гипотезы обоснования 11-летнего цикла солнечной активности (почему именно такой период)? Почему бывают периоды спады и нарастания солнечной активности? И еще один вопрос на стыке астрономии и социологии - как на данный момент научное сообщество относится к идеям Чижевского о влиянии солнечной активности на человеческий социум?
И еще - удалось ли еше на какой-нибудь звезде пронаблюдть ее активность? Или они слишком далеко, чтобы можно было это исследовать?
11-летний солнечный цикл - понятие весьма условное. Он не особенно стабилен, и кроме него в изменении солнечной активности можно выдели еще несколько более длинных циклов. Причиной самой активной солнечной поверхности служит его магнитное поле, через которое энергия конвективного "кипения" солнечных недр трансформируется в видимые проявления активности - вспышки, выбросы вещества и т. п. Наилучшим образом генерацию и флуктуации магнитного поля у Солнца (и у других небесных тел) описывает теория динамо, в соответствии с которой поле возникает, если в недрах звезды или планеты есть конвективные движения электропроводящей среды (у Солнца это плазма, а у Земли - жидкий металл в ядре) и вращение (обеспечивающее кориолисову силу, закручивающую магнитные силовые линии поля). Я не специалист в этой области. Знаю лишь, что теории солнечного динамо есть свободные параметры, позволяющие согласовать ее прогнозы с наблюдаемыми колебаниями солнечной активности.
Что касается других звезд, то активность на их поверхности уверенно наблюдается, особенно у красных карликов, имеющих полностью конвективные недра и потому обладающих мощным магнитным полем: http://www.astronet.ru/db/msg/1210067/index.html
У некоторых активность бывает значительно мощнее солнечной: http://www.knowledge.su/v/vspykhivayuschie-zvyozdy
Владимир Георгиевич, здравствуйте!
Очень понравилась лекция 6.3 о происхождении Солнечной системы, спасибо! Но вот что я пока не могу понять, так это откуда взялось то самое газопылевое облако, из которого сформировалось наше Солнце и планеты, и каков был химический состав этого облака.
Если оно было просто водородным (и тогда его логичнее было бы назвать просто газовым, а не газопылевым), то есть из водорода, который первично сформировался во Вселенной после Большого Взрыва, то непонятно, откуда в составе планет тяжелые элементы, ведь в недрах типичных звезд не рождаются элементы тяжелее железа.
Возможно, эти тяжелые элементы появились, скажем, во время взрыва сверхновой. И тогда получается, что на месте нашей Солнечной системы когда-то была другая очень тяжелая звезда, которая давно завершила жизненный цикл и взорвалась, разбросав тяжелые элементы в этой области галактики.
Верна ли такая гипотеза? И если да, то как много поколений таких тяжелых звезд, заканчивающих жизнь в виде сверхновых, могло родиться и исчезнуть за время существования нашей галактики? Применимо ли то же самое к другим планетным системам, которые сейчас регулярно открываются?
Заранее спасибо!
Газово-пылевых облаков в нашей Галактике очень много, а в прошлом было еще больше. Тяжелые элементы в их составе, разумеется, рождены звездами прошлых поколений. Самые сложные элементы, те что за железом, возникают при взрывах сверхновых звезд. Вообще говоря, за 8 млрд лет, прошедших до рождения Солнца, в Галактике взорвалось много сверхновых, которые обогатили межзвездный газ всеми элементами Таблицы Менделеева. Но в древнем метеоритном веществе Солнечной системы обнаруживаются указания (продукты распада короткоживущих изотопов), говорящие о том, что незадолго до начала формирования Солнечной системы рядом с ней произошел взрыв сверхновой, обогативший среду этими элементами (например, алюминием-26 с временем жизни около 1 млн лет). Есть даже гипотеза, что именно этот взрыв подтолкнул стабильное межзвездное облако к сжатию и началу формирования Солнечной системы.
Это безумно интересно, надо будет побольше об этом почитать, спасибо большое за Ваш ответ! :)
Страницы