как устроен космос миф
Как устроен космос
Как устроен космос
отсутствует на складе
О книге
Отправляемся в новое путешествие, теперь вглубь. Вселенной. Открывайте клапаны, чтобы рассмотреть устройство космических объектов.
С этой книгой вы узнаете, почему сменяются день и ночь, какая планета вращается лежа на боку, зачем Солнцу корона, откуда на Луне моря, как рождаются звезды, чем опасна черная дыра, как устроена космическая станция, какой телескоп самый большой, что такое год, орбита, гравитация, термоядерная реакция, темные материя и энергия. Готовы к полету в космос? 3, 2, 1. Поехали!
Фишки книги
Большой подарочный формат.
Интерактивные элементы: резные картонные страницы, многослойные иллюстрации, большие и маленькие клапаны.
Научный редактор книги — Владимир Сурдин, советский и российский астроном, кандидат физико-математических наук, доцент физического факультета МГУ, старший научный сотрудник Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга. Владимир состоит в Международном астрономическом союзе, является автором нескольких книг и более 100 статей, читает популярные лекции на тему космоса.
ТОП-10: Мифы о космосе, в которые мы поверили благодаря фильмам
Космос уже давно стал частью популярной научной фантастики. Фильмы о космосе позволяют нам испытать острые ощущения от погружения в неизвестность, а благодаря современным технологиям кинопроизводства, они весьма зрелищны. Несмотря на интерес тех, кто двигает нашу поп-культуру к космосу, Голливуд во многом ошибается.
Можно было бы подумать, что мы имеем точное представление о космосе, но на самом деле многие из нас воображают себе космическое пространство неправильно. Мы не говорим, что в фильмах все должно быть таким, как в действительности, потому что любая художественная литература требует определенного искажения действительности. Мы просто намекаем на то, что наше понимание космического пространства было бы немного ближе к реальности, если бы сценаристы просто изучили некоторые вещи в интернете, прежде чем писать свои сценарии.
10. Взрывы в космосе
Однако, взрывы в космосе должны выглядеть немного иначе (и более удивительно), чем то, что мы видим. В них будет присутствовать огонь, несмотря на отсутствие воздуха (некоторые виды горючего могут действовать как окислитель) хотя этот огонь будет не похож на тот, который мы знаем. Этот огонь будет выглядеть как непрерывно расширяющийся шар света из-за микрогравитации и отсутствия сопротивления воздуха. Такой огонь был бы опасен для расположенных рядом космических кораблей, поскольку «шар» может расширяться, пока его что-нибудь не остановит.
9. Черные дыры все засасывают в себя
В фильмах черные дыры изображают как всепоглощающие вихри, сеющие гибель и разрушение, от которых вы не можете убежать, если находитесь поблизости. Именно так большинство из нас их и представляет – нет, чтобы заглянуть в книги по физике.
Однако, если вы прочтете даже самое базовое академическое описание черных дыр, вы поймете, что мы представляем их совсем неправильно. Они ничем не отличаются от любого другого небесного тела во Вселенной, так как их притяжение прямо пропорционально их массе. Они не могут привлечь ничего больше того, что позволяет их размер.
Если бы наше Солнце каким-то образом заменили на черную дыру, такую же массивную, то в Солнечной системе ничего бы не изменилось, по крайней мере с точки зрения гравитации, поскольку Солнце является важным и по другим причинам. Хотя верно то, что черная дыра «сожрет» все, что находится вблизи ее горизонта событий, она будет оказывать совершенно нормальное гравитационное влияние на объекты, за пределами этого радиуса (который обычно очень мал).
8. Пояс астероидов плотный и насыщенный
Внутренние и внешние планеты Солнечной системы разделены чем-то, что называется поясом астероидов. Как ясно из названия, это кольцо астероидов и других обломков, вращающихся вокруг Солнца, и фильмы всегда акцентируют на нем внимание. Обычно можно видеть, что в поясе очень много астероидов и вам нужно умело маневрировать, чтобы преодолеть его.
Если вы всегда именно так и представляли себе пояс астероидов, то мы с сожалением сообщаем, что ваш мысленный образ крайне неточен. Небо на астероиде в поясе будет очень похоже на небо на Земле из-за расстояний, о которых мы говорим. У любого космического корабля, который проходит через пояс, мало шансов на столкновение, так как астероиды сильно разрознены и находятся далеко друг от друга.
7. Все о космической войне
Естественно, что космическую войну мы будем моделировать, ориентируясь на земные войны, поскольку это единственная система отсчета, которая у нас есть. Киношные космические бои очень похожи на воздушные бои, которые мы видим в фильмах о Второй Мировой войне, с космическими кораблями, сражающимися так, как это делают самолеты на Земле.
Хотя эти битвы выглядят потрясающе, они не основаны на науке. Реальная космическая война, вероятно, не будет выглядеть как в фильмах: с боевыми кораблями, созданными так, чтобы предотвратить декомпрессию и способными противостоять радиации вместо наличия у них аэродинамических характеристик. Кроме того, обычная тактика боя в космосе тоже не будет работать. В то время как будет применяться общая стратегия боя на Земле (основные моменты будут такими же), но движение и маневрирование в реальном космическом бою будут совсем не такими, как ожидают те, кто вырос на «Звездных войнах».
6. Солнце желтое, потому что оно горит
Несмотря на то, что оно является главной причиной того, что на Земле зародилась жизнь, большинство из нас все еще не понимают, как на самом деле работает Солнце. Мы предполагаем, что оно желтого цвета, возможно, потому, что мы думаем, что оно горит, и именно такого цвета горящий огонь. Это также означает, что мы не совсем понимаем, что заставляет Солнце производить так много тепла.
Во-первых, Солнце совсем не желтое и выглядит так только потому, что атмосфера Земли придает ему этот желтый оттенок. Солнечный свет чисто белого цвета. Еще более важно то, что Солнце вообще не горит, по крайней мере не в нашем понимании этого слова. Вместо вечного огня, источником солнечного тепла являются термоядерные реакции, происходящие в его ядре.
5. Планеты всегда вращаются вокруг своих неподвижных солнц
Когда мы думаем о различных солнечных системах во Вселенной, мы представляем их точно такими же, как наша. В центре находится неподвижная звезда, и (в зависимости от того, есть ли в системе планеты) вокруг нее по орбитам в форме кругов или эллипсов вращаются различные небесные тела. Хотя это в значительной степени верно для космического пространства рядом с нами, в солнечной системе с более чем одной планетой размером, скажем, с Юпитер (или больше), вращение тел будет выглядеть совсем иначе, и вы, вероятно, увидите, что звезда тоже движется.
4. Лазерные лучи видимы для глаз
Широко распространено мнение, что в космосе вы ничего не весите, что кажется разумным предположением, поскольку там нет гравитации. Это подтверждают многие фильмы и фантастические произведения, кроме того есть много видео людей, «плавающих» в космосе, что дает право предположить, что они действительно ничего не весят.
Хотя правда то, что многие астронавты испытывают в космосе невесомость, это справедливо только тогда, когда вы находитесь на орбите большего тела. Так происходит, например, на Международной космической станции (МКС). Кроме этого, вы всегда находитесь под влиянием гравитации с какой-либо стороны, неважно с какой. Вы никогда не испытаете настоящей невесомости, если не находитесь в постоянном падении вокруг планеты или другого небесного тела, как в случае с МКС. Мы не понимаем, почему в фильмах все космическое пространство до сих пор рассматривают как зону без гравитации, поскольку гравитация в космосе присутствует везде.
Идея о том, что в космосе можно услышать звуки взрывов, во многом связана с фильмами о космосе, снятыми в прошлом веке. Это неправда: звук просто не может двигаться в космическом пространстве из-за отсутствия воздуха и вибрирующих молекул. Мы должны быть благодарны за это, потому что если бы это было возможно, то мы слышали бы звуки Вселенной, например, постоянный грохот термоядерных взрывов, происходящих на Солнце.
Даже если сейчас мы склонны быть ближе к физическим законам реальной жизни, на экране гораздо лучше выглядят взрывы, сопровождающиеся оглушительными звуками, чем взрывы без звука. В некоторых фильмах, таких как «2001 год: Космическая одиссея» Стэнли Кубрика этот момент показан точно, но подобные фильмы являются скорее исключением, чем правилом.
1. Ничто во Вселенной не может двигаться быстрее скорости света
Скорость света считается неким лимитом для нас, поскольку принято считать, что превысить ее невозможно. Существуют всевозможные теории о том, что будет, если достичь этой точки, но ни одно из наших уравнений не объясняет, что будет, если ее превысить.
Однако нам известна одна величина во Вселенной, которая быстрее скорости света: это скорость ее расширения. К удивлению ученых и случайных наблюдателей за небом, оказалось, что Вселенная расширяется быстрее скорости света (по крайней мере, с точки зрения скорости движения различных объектов, таких как далекие галактики, относительно друг друга), хотя нам это не совсем понятно. Скорость расширения Вселенной также пропорциональна тому, как далеко находится объект: чем дальше он от нас, тем с большей скоростью удаляется.
Факты, секреты и мифы про космос и Вселенную
Научные споры всегда горячи. На каждую тему найдутся сотни исследователей, придерживающихся прямо противоположных мнений. Интересные факты про космос — не исключение: и хотя со времени первого полёта Юрия Гагарина в 1961 году там побывало всего 566 человек, теорий и версий об устройстве космоса и Вселенной существует гораздо больше. Благодаря желанию учёных проводить именно космические исследования, о космосе люди знают больше, чем о Мировом океане.
Постепенно секреты раскрывают, а мифы развеивают. Но достоверных фактов для того, чтобы сказать, что люди правильно и до конца поняли, как устроено космическое пространство, всё ещё недостаточно, несмотря на сотни космических программ и исследований. Космос до сих пор многое скрывает от человечества, и нас наверняка ждёт ещё много удивительных открытий. А пока даже некоторые общеизвестные факты подвергаются сомнениям.
Содержание:
Топ-10 интересных фактов о космосе
Десять интересных фактов о космосе и Вселенной, которые вы могли не знать:
Первый полёт в космос: факты
Человеку космос покорился в 1961 году, первым советским космонавтом стал Юрий Алексеевич Гагарин — эти факты на постсоветском пространстве знает даже ребёнок. Ещё раньше в космос полетели две собаки — об этом тоже знают многие.
Забавный факт: до полёта знаменитых Белку и Стрелку звали Альбой и Маркизой, но клички собак заменили по указанию советского правительства.
Но самым первым живым существом, отправившимся в космос, стала собака Лайка. 3 ноября 1957 года Лайка оказалась в космосе на корабле «Спутник-2» и погибла спустя 6 часов из-за перегрева капсулы, в которой находилась. Всего на благо отечественной космонавтики послужили 65 животных: собаки, обезьяны, кролики. Из-за различных неполадок 27 животных погибло. И только когда полёты четвероногих космонавтов стали проходить успешно — в космическое пространство решились отправить первого человека.
Первый полёт человека в космос 12 апреля 1961 года со временем оброс слухами и легендами. Но есть и достоверные факты, связанные с полётом Юрия Гагарина, подтверждённые участниками и свидетелями событий:
Чёрные дыры в космосе: интересные факты
Космос полон загадок, которые человечеству только предстоит открыть. Чёрные дыры — одна из таких загадок: хотя открыты они были в 1916 году, за прошедшее время известно о чёрных дырах стало не так много.
Но несколько точных фактов об этих удивительных объектах всё же известно:
Опираясь на теорию относительности, учёные допускают существование и «белых дыр», но этот факт пока никем не доказан.
Факты об исследовании космоса
Исследовать космос гораздо сложнее, чем родную планету — нельзя просто так взять и во время прогулки изучить устройство метеорита, кометы или другого астрономического объекта. Для экспериментов в космической области люди используют сложные пилотируемые и автоматические аппараты, а космонавты проходят подготовку к таким перегрузкам, которые обычному человеку просто не выдержать.
Но усилия себя оправдывают: благодаря исследованиям, космос становится всё понятнее для человека. А практические исследования — это факты, не подлежащие сомнению, и вот лишь некоторые из них:
«Космические мифы»
Мифы о космосе, в которые многие продолжают верить:
Факты о космосе для детей
Учебные часы в школе не предусматривают изучения космоса, пока в старших классах не начнутся занятия по астрономии. Расскажите ребёнку интересные факты о космосе, о которых он вряд ли узнает на уроках:
Неизвестно, сколько ещё времени понадобится человечеству, чтобы раскрыть все тайны космоса. Ясно одно — это случится нескоро. Но нам и нашим детям повезло жить в XXI веке, когда ошеломляющие космические открытия случаются одно за другим, и мы становимся свидетелями событий, которые не могли предугадать даже самые талантливые фантасты!
Топ-25: ложь про космос, в которую мы верили с самого детства
А вам нравится, когда собеседник откровенно врет или говорит о вещах, о которых не имеет ни малейшего понятия? К сожалению, большинство людей давно стало жертвами ошибочных или намеренно лживых стереотипов о космосе. Вдобавок наши знания о Вселенной постоянно меняются, и разобраться в новой информации бывает непросто даже самим ученым. Но какие именно из распространенных убеждений на самом деле не имеют ничего общего с реальностью? Узнай об этом прямо сейчас из подборки 25 самых ярких заблуждений о космосе!
25. Астронавты на орбите пребывают в условиях полной невесомости 
Ну почти, но не совсем… На записях с видеокамер на орбитальных станциях мы часто наблюдаем за тем, как по кабине плавают предметы, а сами астронавты кажутся легче пушинки. Специалисты из НАСА попробовали объяснить это самым простым образом, чтобы не загружать вас сложными терминами. Внутри орбитального шаттла все незакрепленные предметы словно не имеют веса потому, что сам космический корабль находится в свободном падении, а астронавты внутри него испытывают пониженную гравитацию. Почему же тогда МКС никак не упадет на Землю? Дело в том, что аппарат движется так быстро, что все время промахивается. Другими словами, космонавты все время падают за горизонт.
Вообще-то оно белое. Нам оно кажется желтым из-за искажения солнечного излучения во время его прохождения через нашу атмосферу.
23. Ваш мобильный телефон работает благодаря спутникам 
Обычно 99% всех сигналов проходит по обычным кабелям. Только очень небольшая часть коммуникаций связана со спутниками.
22. Полет через пояс астероидов смертельно опасен 
Если вы смотрели Звездные войны, вы уже успели представить себе эту страшную картину. Однако правда заключается в том, что если бы вы на самом деле пролетели сквозь пояс астероидов, вы бы этого даже не заметили. Плотность небесных тел в этой зоне настолько низка, что не представляет почти никакой опасности для космических путешественников, но Голливуд был вынужден лгать, чтобы снять как можно более зрелищное кино.
21. Великая Китайская стена – единственное видимое из космоса рукотворное строение 
И снова мимо, потому что Великая Китайская стена не такая уж и уникальная. С МКС на расстоянии примерно 400 километров можно рассмотреть и другие здания и строения, причем некоторые из них намного заметнее, чем легендарное китайское укрепление.
20. Земля – это идеально круглая сфера 
Из-за постоянного вращения наша планета в районе экватора немного выпуклая, и она представляет собой скорее эллипс, чем идеально округлый шар.
19. Меркурий – самая жаркая планета Солнечной системы 
Вы, наверное, думали, что раз уж Меркурий ближе остальных планет к Солнцу, то там наверняка жарче всего. Однако такое мнение – очередное заблуждение. Благодаря атмосферным условиям вторая планета Солнечной системы, Венера, может похвастать средней температурой в 480 °C, в то время как на Меркурии этот показатель находится в районе 167 °C.
18. Солнце – это огромный огненный шар 
Нет там никакого огня. Для огня в привычном для нас понимании необходим кислород, а Солнце состоит в основном из гелия и водорода. Источник солнечного жара кроется в процессе термоядерной реакции. Давление и температура внутри солнечного ядра так велики, что атомы водорода вступают в реакцию и преобразуются в атомы гелия. Этот процесс и обеспечивает нас столь необходимым теплом и светом.
17. У Луны есть «темная сторона» 
Существуют легенды о той стороне Луны, которая якобы вечно объята тьмой и хранит какие-то жуткие секреты. Знайте, на самом деле не существует ничего подобного. Зато есть обратная (или дальняя) сторона Луны, которую с Земли обычно не видно из-за вращения и нашей планеты, и нашего естественного спутника. Чтобы увидеть эту сторону надо просто облететь Луну вокруг. Всего лишь.
16. Плутон – планета Солнечной системы 
В школе нас учили, что в Солнечной системе есть 9 планет, и что Плутон – одна из них. Но наука не стоит на месте, и терминология постоянно меняется. С 2006 года по постановлению Международного астрономического союза (МАС) Плутон разжалован и признан карликовой планетой. Но почему? Все дело в том, что в 2006 году тот самый МАС дал новое определение термину «планета», и Плутон, как оказалось, не обладает всеми необходимыми качествами. Вы наверняка слышали, что дальше Нептуна находится пояс Койпера. По сути это огромный астероидный пояс, и Плутон – не самый крупный объект в его пределах.
15. Загадочная девятая планета (или планета 9) 
Плутон больше не считается девятой планетой Солнечной системы, но ученые все же полагают, что некая девятая планета существует. Это гипотетическое транснептуновое небесное тело вполне может оказаться реальным. Ученые пришли к такому выводу на основании наблюдений за орбитами нескольких других космических объектов из пояса Койпера, на которые явно оказывается некое постороннее гравитационное влияние. Вероятно, планета 9 находится очень далеко от нас, и она намного крупнее Земли.
14.Черные дыры – это воронки 
В кино и мультфильмах черные дыры обычно изображают в виде огромных воронок, засасывающих все вокруг себя. В реальности черные дыры больше похожи на гигантские сферы. По сути это скорее невероятно плотные звезды с мощнейшей гравитацией.
13. В Средневековье люди думали, что Земля плоская 
Почти любой ученый тех лет знал, что наша родная планета шарообразная. Именно по этой причине европейцы и принялись совершать героические плавания – чтобы добраться до Запада через Восток и найти новый морской путь. Вдобавок о форме Земли знали еще древние греки. Упоминание об этом есть в записях 300 года до нашей эры.
12. Космос холодный 
Не совсем. Измерить температуру космоса не так уж и легко. Наверное, потому что измерять просто нечего. Высокие температуры обычно значат, что атомы субстанции находятся в возбужденном состоянии. Однако космический вакуум явно не отличается подвижностью атомов. Правильнее было бы сказать, что в космосе нет никакой температуры.
11. В открытом космосе вы замерзнете до смерти 
10. В космосе человеческая кровь вскипает 
Это утверждение тоже ошибочно. Да, при условии более низкого давления жидкости вскипают на более низких температурах (если это давление не позволяет жидкости преобразоваться в газ), но с вашей кровью такого не произойдет. Почему? Потому что ваша кровь находится в закрытой системе, и эффект нулевого давления не окажет такого скоротечного влияния. Конечно, жидкости, открытые для внешней среды (слюна, внешняя оболочка глаз) вскипят почти тотчас. А вот кровь – нет. Вдобавок, не путайте кипение с нагревом. Слюна не станет горячей, из-за пониженного давления она просто перейдет в газообразное состояние.
9. В открытом космосе ваше тело взорвется 
Эта яркая картинка не раз представала перед взором любителей научно-фантастических фильмов. И да, это очередная ложь, придуманная для драматизации и кассовых сборов. Человеческое тело слегка распухнет, но уж точно не разлетится на части. В 1966 году один ученый из Хьюстона испытывал скафандр в условиях искусственного вакуума, эквивалентного пребыванию на высоте 37 километров. Защитный костюм оказался неисправен, и техник пережил опаснейшую декомпрессию. Давление было восстановлено в течение 30 секунд, поэтому мужчина не испытал никаких губительных для здоровья последствий, и позже ученый даже вспоминал, что перед потерей сознания он почувствовал, как у него вскипела слюна.
8. Хвост кометы зависит от траектории пути этого небесного тела 
Нет, все опять не так, ведь хвост кометы образуется под воздействием тепла и солнечного ветра, а не от трения или какого-то другого механического влияния. Это значит, что хвост всегда направлен от солнца, вне зависимости от направления движения кометы.
7. В космосе можно услышать взрывы 
В космосе невозможно услышать ровным счетом ничего, потому там нет среды, по которой могли бы передаваться звуковые сигналы.
6. Мы не можем летать слишком быстро, потому что современные двигатели недостаточно мощные 
В космосе нет практически никакого сопротивления, так что даже самый скромный двигатель может разогнать огромный корабль до невероятных скоростей. НАСА сейчас как раз экспериментирует над ионными двигателями малой тяги. Однако главная проблема заключается в запасах топлива. Чтобы длительное время разгонять столь крупный объект, двигателю необходим серьезный источник питания. Когда космолет все же достигнет своей максимальной скорости, его двигатель можно будет отключить, ведь теперь судно достигнет другого конца Вселенной без каких-либо проблем. Другое дело, что когда-то вам захочется и остановить корабль, а для этого нужна будет уже обратная тяга. На остановку судна пригодится столько же топлива, сколько и на разгон, так что ученым есть еще над чем поломать свои светлые умы.
5. Взрывы в космосе сопровождаются пламенем 
Звездные войны – все же плохой источник информации. Как мы уже выяснили на примере Солнца, огню необходим кислород. Поскольку в космосе нет воздуха, взрывы там будут выглядеть совсем иначе, то есть далеко не как в голливудских фильмах. Что касается ракетных двигателей, они производят пламя, но только лишь потому, что в танкере с топливом есть заодно и запас кислорода.
4. Астронавты в открытом космосе летают с помощью маленьких реактивных моторчиков 
Почти, но не совсем. Скафандры, действительно, оснащены чем-то похожим, но только на всякий случай, и в таких системах недостаточно топлива для полетов в стиле голливудских фильмов.
3. Нет ничего быстрее скорости света 
Это относительно верно, но ученые стали все чаще приходить к выводу, что квантовая механика не всегда следует собственным же правилам. Например, квантовая запутанность и другие подобные феномены могут привести к открытию возможности путешествовать на скоростях, превышающих скорость света. Это станет чрезвычайно важным прорывом не только для космических полетов, но и для сферы вычислительных устройств.
2. НАСА потратило миллионы долларов на разработку ручки, которая бы писала в космосе 
Этот миф часто рассказывают, когда вспоминают про космическую гонку 60-х годов, разгоревшуюся между агентствами США и СССР. Народ посмеивался, что НАСА потратило миллионы долларов на разработку шариковой ручки, которая писала бы в условиях относительной невесомости, в то время как советские космонавты проявили знаменитую русскую смекалку и взяли с собой обычные карандаши. Однако правда заключается в том, что оба государства использовали сначала карандаши и фломастеры, а потом перешли на специальную ручку, но ее разработка не стоила никому никаких миллионов долларов. Письменная принадлежность для космонавтов была создана по собственной инициативе частной компании Fisher Pen Company, которая потом стала продавать свои ручки по 6 долларов за штуку.
1. Земля вращается вокруг Солнца 
А вот и самая невероятная ложь! Теперь вам будет, чем щегольнуть перед друзьями в праздной беседе, и удивить всех не на шутку. Каждый объект воздействует на любое другое тело, и это значит, что не только гравитация Солнца влияет на Землю, но и гравитация нашей планеты влияет на движение Солнца. Технически оба этих небесных тела вращаются вокруг так называемого барицентра. В случае Земли эта условная точка так близка к центру Солнца, что ее стали попросту игнорировать. Однако в случае Юпитера барицентр находится в 48 280 километрах от поверхности Солнца. В каком-то смысле все мы вращаемся вокруг друг друга…
Все фотографии: pixabay (public domain)