Откровения, которые не только изменили мир, но и бросили вызов тому, как мы видим наше существование и наше место во вселенной
1. Гравитационные волны
Существование гравитационных волн было впервые предсказано в 1916 году Альбертом Эйнштейном, который предположил, что, когда два массивных ускоряющихся объекта сталкиваются, они вызывают выбросы ряби в пространстве, подобно ряби, наблюдаемым при бросании гальки в воду. Почти 100 лет спустя ученые все еще изо всех сил пытались непосредственно обнаружить их, что даже сам Эйнштейн мог сомневаться, что это можно сделать. Когда волна проходит через Землю, она сжимает и растягивает ткань космоса, но, поскольку эти различия настолько малы, большинство инструментов не смогли обнаружить эти изменения до недавнего времени.
Эта лазерная и зеркальная технология, названная LIGO (лазерный интерферометр, гравитационно-волновая обсерватория), чувствительна к малейшим колебаниям в пространстве-времени. В этом новаторском американском исследовательском центре используются два четырехкилометровых L-образных детектора, расположенных в Ливингстоне в Луизиане и Хэнфорде в штате Вашингтон.
14 сентября 2015 года настал момент, когда ученые ждали, когда гравитационная волна пронзила Землю, вызванную сильным столкновением двух черных дыр более 1 миллиарда лет назад. Первая волна прошла через объект в Ливингстоне, а затем была обнаружена через семь миллисекунд в Хэнфорде, на расстоянии 3000 километров. Мало того, что это открытие доказало, что теория Эйнштейна была правильной, но оно революционизирует само наше понимание всей вселенной.
2. спутники Юпитера
На расстоянии более 588 миллионов километров от нашей Земли оранжево-желтый полосатый газовый гигант вращается вокруг Солнца. Хотя мы всегда были близкими (условно говоря) соседями по Юпитеру, только в 1610 году мы обнаружили, что на этой огромной планете есть несколько лун. Именно итальянский астроном Галилео Галилей определил небесные тела, вращающиеся вокруг Юпитера, и назвал их Ио, Европа, Ганимед и Каллисто.
В это время в истории люди все еще пытались признать, что мы не в центре вселенной. Важное открытие Галилео изменило наш взгляд на нашу вселенную и бросило вызов нашему месту в ней. Мы поняли, что если некоторые небесные тела вращаются вокруг планет, которые не были нами, это означало, что мы действительно не такие особенные.
3. Космическое микроволновое фоновое излучение
В середине 1960-х годов астрономы Арно Пензиас и Роберт Уилсон обнаружили космическое микроволновое фоновое излучение. Это излучение присутствует в крошечных количествах по всей вселенной как остаточное излучение, оставшееся от рождения вселенной. Их открытие имело огромное космологическое значение, превращая (в то время) противоречивую теорию Большого взрыва в научно принятое объяснение рождения Вселенной.
Как и многие из лучших научных открытий, это произошло почти случайно. Работая с очень чувствительным радиотелескопом в Bell Labs в Нью-Джерси, США, они заметили таинственный шипящий звук, доносящийся со всех сторон. Разочарованные помехами, они сделали все возможное, чтобы выяснить причину звука, даже удалив некоторых птиц, которые сделали гнездо в антенне, прежде чем понять, что они оказались на чем-то большом. Они обнаружили эхо взрыва, который вызвал начало Вселенной.
4. Вселенная расширяется
Эдвин Хаббл был первым, кто открыл другие галактики за пределами нашего Млечного Пути, но оказалось, что одного этого открытия было недостаточно, чтобы назвать его телескоп! Хаббл на самом деле внес еще больший вклад в науку, которая изменила наше понимание происхождения нашей вселенной. В 1929 году Хаббл обнаружил, что все галактики, кажется, удаляются от нас, а те, что находятся дальше всего, движутся быстрее всего - отношения, известные сейчас как Закон Хаббла.
Это было первое свидетельство того, что вселенная расширяется. Хаббл сделал с помощью телескопа снимки спектров слабых галактик с большой выдержкой и измерил величину, которую они сместили, чтобы рассчитать их скорость. Затем он построил график зависимости скорости галактик от их расстояния и заметил интересную связь между данными. Это действительно заставило ученых задуматься. Если вселенная расширяется, она должна была быть меньше в прошлом, поэтому она должна была начаться с одной маленькой точки. Это легло в основу теории Большого взрыва.
5. Органические молекулы на кометах
Исследователи, финансируемые НАСА, объявили в 2016 году, что космический корабль «Розетта» обнаружил некоторые строительные блоки ДНК в тонкой атмосфере кометы 67P / Чурюмов-Герасименко. Этот прорыв стал первым прямым и многократным обнаружением аминокислоты глицина и предполагает, что кометы могут не только отвечать за происхождение жизни на нашей планете, но они также могут быть ответственны за доставку органических молекул в другие миры.
6. Распространенность темной материи
Вера Рубин не только сделала огромное космологическое открытие в 1970-х годах, но и основала целую тему в этом процессе. Она заметила разницу между предсказанным угловым движением галактик и их наблюдаемым движением, изучив кривые вращения галактик, и определила, что одного видимого вещества недостаточно для объяснения скорости, с которой вращаются звезды, и было невозможно, чтобы нормальное вещество могло генерировать достаточно силы тяжести, чтобы удерживать галактики вместе. Рубин доказал, что большая часть массы во вселенной не излучает, не отражает и не поглощает свет, и она назвала эту темную материю. Хотя до сих пор остается загадкой, что же такое темная материя, мы знаем, что она не состоит из протонов и нейтронов, подобных «нормальной» материи. Считается, что примерно 27 процентов всей вселенной состоит из этого таинственного вещества, которое, как ожидается, будет состоять из субатомных частиц, которые мы еще не смогли обнаружить.
7. Черные дыры
Математическая концепция черных дыр существует уже сотни лет, но до телескопа Хаббла всегда было невозможно найти доказательства их существования. Этот невероятный инженерный проект, созданный для того, чтобы делать четкие снимки самых глубоких уголков космоса, был запущен в космос в 1990 году и позволил получить изображения, показывающие огромную гравитацию черных дыр - их способность вытягивать из себя материю. Считается, что черные дыры образуются, когда умирают массивные звезды, взрывающиеся от собственного веса и обладающие таким сильным притяжением, что даже свет не может вырваться, поэтому мы не можем непосредственно обнаружить их обычными методами.
8. Звезды питаются от слияния
Около 1920 года английский математик, физик и астроном Артур Эддингтон предположил, что звезды получают энергию путем ядерного синтеза водорода с образованием гелия. Он сформулировал теорию, предполагающую, что более тяжелые элементы также могут быть получены, когда у звезды заканчивается водород.
9. Экзопланеты
9 января 1992 года Александр Вольшан и Дейл Фрейль объявили об открытии двух планет, вращающихся вокруг нейтронной звезды PSR B1257 + 12. Эти планеты оказались первыми подтвержденными экзопланетами - планетами, которые вращаются вокруг звезды за пределами нашей Солнечной системы. Их трудно обнаружить, потому что они не очень яркие, и они очень далеко от нас. На момент написания статьи насчитывалось 3550 подтвержденных и 4496 кандидатов в экзопланеты.
10. Вода на Марсе
Вскоре после того, как люди впервые приземлились на Луну в 1969 году, миссия НАСА «Викинг» сделала еще один гигантский прыжок, отправив посадочный аппарат на Марс в 1976 году. Многие из роверов и спутников, отправленных на Красную планету с тех пор, вернули данные, свидетельствующие о том, что когда-то была вода на планете, с открытием древних русел рек и остатков обширного наводнения. А в 2015 году НАСА «Марс-разведчик» (MRO) предоставила убедительные доказательства того, что жидкая вода все еще периодически течет по Марсу.
Эта статья была первоначально опубликована в 106-м выпуске журнала «Как это работает», написанном Чарли Эвансом.
Чтобы узнать больше о научных и технических статьях, приобретите последнюю версию « Как это работает» во всех хороших магазинах или на нашем веб-сайте. Если у вас есть планшет или смартфон, вы также можете загрузить цифровую версию на свое устройство iOS или Android. Чтобы никогда не пропустить выпуск журнала «Как это работает», подпишитесь «> подпишитесь сегодня !