Одним из самых больших сюрпризов для человечества стало не то, что пространство расширяется, а то, что расширяется все быстрее и быстрее. Чем дальше галактики от нас, тем быстрее они от нас удаляются. В определенный момент, как нетрудно догадаться, эти галактики будут удаляться от нас быстрее скорости света, а значит вы не только никогда их не достигнете, но даже и не увидите. Почему? Насколько много галактик навсегда исчезли из нашего поля зрения? В зависимости от того, что подразумевать под «исчезли», ответ может быть: или все, или ничего. Давайте разбираться.
Найти жизнь — это, пожалуй, основная и самая желанная цель астрономии, желательно разумную, где-либо за пределами Земли. Учитывая то, с какой легкостью жизнь распространяется и размножается на нашей родной планете, а также наличие ингредиентов для жизни повсюду во Вселенной, трудно прийти к выводу, что мы одиноки во Вселенной. В одной только галактике Млечный Путь порядка 400 миллиардов звезд, каждая со своей уникальной историей и шансами на появление жизни. Несмотря на то, какими технологически продвинутыми стали люди, поиски внеземных цивилизаций проходят безрезультатно, возможно, оттого что технологически развитые цивилизации не общаются таким образом, каким привыкли мы. Но достаточно продвинутая цивилизация могла бы построить сферу вокруг своего солнца — сферу Дайсона — чтобы поглощать 100% его энергии. Невероятно, но у нас есть технологии для их обнаружения. Если, конечно, они существуют.
В далекой-предалекой галактике под названием MACS1149-JD1, расположенной в 13,28 миллиарда световых лет от нас, астрономы нашли кислород, который, по их мнению, мог появиться там спустя всего 500 миллионов лет после Большого взрыва. Ученые, написавшие об этом открытии статью в журнале Nature, говорят, что это самое раннее по шкале возраста Вселенной обнаружение кислорода. Более того, открытая исследователями галактика стала самой далекой галактикой с надежно определенным расстоянием. Модели показывают, что первые звезды в ней начали формироваться более 13,5 миллиарда лет назад.
Мультивселенная — в которой есть и наша Вселенная — может быть не так уж и враждебна к жизни, как раньше предполагалось, согласно новому исследованию. Вопрос лишь в том, существуют ли другие вселенные. Ученые из Университета Дарема, Университета Западного Сиднея и Университета Западной Австралии показали, что жизнь может быть распространенной в мультивселенной, если таковая существует. Виной всему — что бы вы думали? — темная энергия. Загадочная «сила», которая ускоряет расширение Вселенной.
Перед тем как выдающийся физик современности Стивен Хокинг покинул этот мир, он успел оставить свой последний научный труд — свою последнюю теорию о природе Вселенной, которую он написал в соавторстве со своим бельгийским коллегой Томасом Хертогом из Левенского католического университета. Работа наконец-то была опубликована в научном журнале Journal of High Energy Physics, а более подробно с ней можно ознакомиться в онлайн-библиотеке arXiv.org.
Бесконечно продолжающийся поиск внеземной разумной жизни для некоторых плавно и незаметно перетекает в настоящее наваждение. Ученые не могут понять, почему мы до сих пор никого не нашли, несмотря на все наши попытки и теоретическую базу, которая явно намекает на совсем иной исход. Последнее время все чаще появляются новые гипотезы, объясняющие наше одиночество. Например, согласно одной из последних, дело может быть в нас самих. Однако у немецкого астрофизика Михаэля Хиппке из Зоннебергской обсерватории имеется другое мнение на этот счет.
Каждый проходящий момент переносит нас из прошлого через настоящее в будущее, и обратного пути нет: время всегда течет в одном направлении. Оно не стоит на месте и не идет вспять; стрела времени всегда указывает вперед для нас. Но если мы посмотрим на законы физики — от Ньютона до Эйнштейна, от Максвелла до Бора, от Дирака до Фейнмана — они покажутся нам симметричными относительно времени. Другими словами, уравнения, которые управляют реальностью, не берут в рассмотрение, в какую сторону идет время. Решения, которые описывают поведение любой системы и подчиняются законам физики, будут одинаково хороши для времени, идущего назад, и для времени, идущего вперед. Но мы, почему-то, знаем только одно направление движения времени: вперед. Откуда же берется эта стрела времени?
Есть легенда, что Альберт Эйнштейн провел свои последние часы на Земле, вычерчивая что-то на листке бумаги в последней попытке сформулировать теорию всего. Спустя 60 лет и другой легендарный ученый в области теоретической физики, Стивен Хокинг, покинет этот мир с похожими мыслями. Мы знаем, что Хокинг считал, что так называемая M-теория — наш лучший шанс создать полную теорию вселенной. Но что это?
Все, что мы когда-либо наблюдали во Вселенной, от материи до излучения, можно разложить на малейшие составляющие. Все в этом мире состоит из атомов, которые состоят из нуклонов и электронов, а нуклоны делятся на кварки и глюоны. Свет тоже состоит из частиц: фотонов. Даже гравитационные волны, в теории, состоят из гравитонов: частиц, которые мы однажды, если повезет, найдем и зафиксируем. Но что с темной материей? Косвенные доказательства ее существования невозможно отрицать. Но должна ли она также состоять из частиц?
Вселенная, в которой мы живем, огромна, полна материи и энергии и расширяется все быстрее и быстрее. Взглянув за миллиарды световых лет, мы можем увидеть миллиарды лет нашего древнего прошлого, увидеть формирование планет, звезд и галактик. Мы заглянули так далеко, мы нашли облака газа, которые не дали жизнь ни одной звезде, и галактики, которые сформировались, когда наша Вселенная была на 97% моложе. Что особенно любопытно, мы можем наблюдать послесвечение Большого Взрыва, которое осталось с тех пор, когда Вселенной было каких-то 380 000 лет. Но при всем этом космическом великолепии мы никогда не находили свидетельств того, что наша Вселенная сталкивалась с другой вселенной в огромной множественной вселенной. Почему?
Вопрос о том, что же было до Большого взрыва, во многом перекликается с вопросом: что было раньше – курица или яйцо? И ведь действительно, с чего всё началось? Что было до этого момента? И было ли вообще? Ответить на этот вопрос попытался знаменитый британский физик-теоретик Стивен Хокинг. Случилось это в ходе интервью, которое Хокингу устроил другой знаменитый учёный – астрофизик Нил Деграсс Тайсон. Предлагаем вам посмотреть это небольшое видео и узнать, что же думает Хокинг обо всём этом.
В подмосковном городе Дубна запущен первый эксперимент на строящемся силами Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) ионном ускорительном комплексе НИКА (NICA, Nuclotron-based Ion Collider fAcility). Как сообщается, устройство создается с целью изучения свойств плотной барионной материи.
Ранний этап формирования Вселенной по большей части остаётся загадкой для современной науки. Но в новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, исследователи привели убедительные доводы в пользу того, когда именно начали формироваться самые первые звёзды. После Большого взрыва, произошедшего примерно 13,7 миллиарда лет назад, Вселенная была тёмной, горячей и заполненной элементарными частицами высокой энергии. Спустя 380 000 лет Вселенная остыла достаточно для того, чтобы в ней могли существовать фотоны. Именно тогда появился первый космический микроволновый фон (КМФ), благодаря которому учёные сумели узнать больше о зарождении Вселенной.
Подавляющее большинство массы в нашей Вселенной невидимо. И на протяжении уже довольно долгого времени физики пытаются понять, чем является эта неуловимая масса. Если она состоит из частиц, есть надежда, что Большой адронный коллайдер сможет произвести частицу темной материи или же космический телескоп увидит красноречивую гамма-лучевую сигнатуру столкновения частиц темной материи. Пока же ничего нет. И эта проблема заставляет физиков-теоретиков размышлять над новыми идеями.
За последние 40 лет ученым постепенно открылся странный факт о нашей Вселенной: ее законы физики и изначальные условия Вселенной идеально настроены для того, чтобы жизнь получила шанс на развитие. Оказывается, что для того, чтобы появилась жизнь, некоторые значения фундаментальной физики – например, сила гравитации или масса электрона – должны попадать в определенный диапазон. И этот диапазон чрезвычайно узкий. И значит, крайне маловероятно, что Вселенная вроде нашей обзаведется рядом значений, сопоставимых с существованием жизни. Но она смогла.
Приблизительно полстолетия назад астроном Корнеллского университета Фрэнк Дрейк начал в Национальной Радиоастрономической Обсерватории в Грин Бэнк один из первых экспериментов SETI, получивший название проект «Озма». С тех пор ученые провели множество других аналогичных исследований в надежде обнаружить так называемые «техносигнатуры» — доказательства существования на просторах космоса технологически развитых цивилизаций (например, те же радиосообщения).
Людей всегда увлекали две основные теории о происхождении Вселенной. «В одной из них Вселенная возникает в едином моменте творения (как в иудеохристианской и бразильской космогонии)», писали космологи Марио Новелло и Сантьяго Перес-Берглиффа в 2008 году. В другой — «Вселенная вечна и состоит из бесконечной серии циклов (как в космогонии вавилонян и египтян)». Разделение в современной космологии «каким-то образом эхом вторит космогоническим мифам», писали космологи.
Для большинства видов жизни во Вселенной кислород может быть смертельным ядом. Но, как ни странно, это может существенно упростить поиск таковой жизни для астробиологов. Представьте, что вы садитесь в машину времени, которая не только сможет путешествовать на миллиарды лет, но и преодолевать световые голы в космическом пространстве, и все для того, чтобы найти жизнь во Вселенной. С чего бы вы начали поиск? Рекомендации ученых могут вас удивить.
Гамма-лучевые всплески, мощные вспышки света, — это самые яркие события в нашей Вселенной, которые длятся не дольше нескольких секунд или минут. Некоторые настолько яркие, что их можно наблюдать невооруженным глазом, вроде всплеска GRB 080319B, обнаруженного миссией NASA Swift GRB Explorer 19 марта 2008 года.
Возможно, за всю историю Вселенной не существовало другого разумного, технологически развитого вида существ, кроме людей. Когда вы принимаете во внимание, что в Млечном Пути может быть 400 миллиардов звезд, каждая с тремя потенциально обитаемыми мирами, а во Вселенной — около двух триллионов галактик, разумная жизнь кажется вполне распространенным явлением. Но интуиция вполне может нас подводить, потому что наши предположения зачастую ненаучны. Величина неизвестных, которые могут быть спрятаны в абиогенезе, эволюции, долгосрочной адаптации и других факторах, не дает нам составить точное уравнение жизни. Существует астрономическое число возможностей развития разумной, технологически развитой жизни, но огромные неопределенности делает вполне возможным вариант того, что люди — единственные космические обитатели.