10. Космический телескоп Хаббл
В 1990 году на космическом шаттле «Дискавери» в космос запустили телескоп Хаббл. Он назван в честь знаменитого астронома Эдвина Хаббла, который открыл, что космос расширяется. Телескоп вращается вокруг Земли на высоте примерно 600 км, что выше всякого воздуха, то есть атмосферы. Поэтому оттуда можно сделать более чёткие снимки звёзд и других объектов в космосе, чем с Земли. Именно из-за помех в воздухе иногда кажется, будто звёзды мигают. Если бы телескоп Хаббл был подзорной трубой, в него можно было бы разглядеть мышонка Макса на расстоянии 32 км. Снимки, сделанные этим телескопом, привели ко многим научным достижениям. В частности, они сыграли решающую роль для определения возраста Вселенной: добрых 14 миллиардов лет.
Фотография космического телескопа Хаббл, снятая с космического шаттла «Дискавери» в 1997 г.
11. Сириус, звёзды и солнца; планеты вокруг других звёзд; световой год
Все звёзды, которые мы видим на ночном небе, подобны Солнцу, огромному раскалённому шару. По сравнению с Землёй Юпитер — большая планета, но Солнце ещё в десять раз больше. Но звёзды находятся так бесконечно далеко, что мы видим одни только точки. Ближайшая звезда, Альфа Центавра, находится на расстоянии четырёх световых лет, то есть так далеко, что свету требуется 4 года, чтобы долететь с Альфы Центавры до нас. (У того, кто помнит, что я писал об относительном времени в 3-м пункте, должен возникнуть вопрос: кому требуется четыре года? Ответ: тому, кто находится на Земле, или тому, кто пребывает в неподвижном состоянии на Альфа Центавре. Самому свету никакого времени не требуется). Если перевести в километры, то световой год равен 9 460 730 472 580 км (почти тысяче миллиардов миль, то есть биллиону миль), но такими большими цифрами оперировать сложно, и поэтому астронавты говорят световой год.
Сириус — не самая ближняя к нам звезда, но она в два раза больше Солнца и в два раза его тяжелее. Есть звёзды, которые в сто раз больше Солнца, но они относятся к разряду необычных. Солнце в высшей степени обычная звезда, что хорошо. Маленькие звёзды живут дольше, чем большие, которые быстрее сжигают своё топливо. Обычная звезда, подобная Солнцу, живёт около десяти миллиардов лет, и Солнце находится примерно в середине своей жизни.
Если говорить о космосе в целом, то Сириус, несмотря ни на что, расположен довольно близко от Земли, и поскольку он светит в двадцать пять раз ярче, чем Солнце, мы видим его лучше всех остальных звёзд. В Швеции его иногда видно рядом с созвездием Орион, но он никогда не поднимается высоко над горизонтом.
Однако не все точки, которые светят на ночном небе, являются звёздами. Некоторые, их немного, могут быть планетами (см. 9-й пункт). Какое-то время назад мы узнали, что у других звёзд, как у Солнца, есть свои планеты, которые вращаются вокруг собственной оси, так называемые экзопланеты. На сегодняшний день обнаружено почти сто таких планет, и мы постоянно открываем новые. Среди них пока нет ни одной, которая по-настоящему была бы похожа на Землю, что можно объяснить её небольшими размерами. Ведь легче разглядеть большие планеты, такие как Юпитер и Сатурн.
12. Относительная длина — сокращение длины
Если бы мы могли измерить ход времени в ракете, которая летит мимо нас почти со скоростью света, а также её длину и ширину, мы бы обнаружили, что время на борту ракеты идёт медленнее (2-й пункт) и что ракета короче по сравнению с тем, какой она была в состоянии покоя на Земле. В теории относительности это называется сокращением длины. А вот ширина ракеты с виду не изменилась. Например, длина ракеты дяди Альберта 8 м. Но если она летит мимо со скоростью, равной половине скорости света, то её длина при измерении составит 6,9 м.
Когда красный человечек смотрит на ракету, которая летит мимо с большой скоростью, ракета выглядит короче, чем была в состоянии покоя.
13. Млечный Путь и галактики
Почти все звёзды в космосе или во Вселенной, как мы говорим чаще всего, имея в виду весь космос, собраны в большие группы. Огромные группы называются галактиками. Наша Галактика, где Солнце является обычной маленькой звездой на полпути к внешнему краю, зовётся Млечным Путём. Млечный Путь насчитывает примерно 400 миллиардов звёзд. Звёзды разбросаны в ней не равномерно — они находятся в «спиральных рукавах», которые закручиваются от центра Галактики. Там расположен небольшой шар, представляющий собой скопление звёзд. Все рукава лежат в одной плоскости, и в этой плоскости вокруг центральной точки вращаются планеты, точно так же, как планеты вращаются вокруг нашего Солнца. Расстояние от Солнца до центра Млечного Пути равно примерно 30 000 световых лет. Это очень далеко! Но до нашей ближайшей большой соседней галактики Андромеды целых два с половиной миллиона световых лет. Если бы мы попытались туда позвонить, то ждали бы ответа пять миллионов лет!
На ночном небе Млечный Путь часто виден как полоска слабо светящихся звёзд. Андромеду также можно разглядеть без подзорной трубы, но только как маленькую слабую точку света, похожую на звезду.
Не все галактики похожи на Млечный Путь со спиральными рукавами. В некоторых скопление звёзд напоминает вытянутый шар.
Никто не знает, сколько существует галактик. Может быть, их бесконечное множество. Но в той части Вселенной, которую можно видеть с Земли, насчитывается примерно пара сотен миллиардов галактик.
Вот как выглядит наша Галактика Млечный Путь, если смотреть на неё снаружи и сверху, с расстояния многих тысяч световых лет. Место Солнца обозначено стрелочкой. Спиральные рукава видны отчётливо, а спрятавшись в интенсивно светящемся центральном пункте, притаилась гигантская чёрная дыра.
14. Чёрные дыры
Чёрные дыры — одни из самых удивительных космических объектов. Они названы так из-за очень большой силы тяжести — из чёрных дыр не может выбраться даже свет. (Но подождите! — скажет тут внимательный читатель. Выше, в 5-м пункте, сказано, что у световых частиц нет никакой массы. Тогда как на них может влиять сила тяжести? Дело в том, что Ньютон не совсем правильно объяснил силу тяжести. Эйнштейн своей общей теорией относительности внёс