Dimensions de l'univers. Les dimensions inimaginables de l’espace La distance entre notre Terre et la Lune

Que savons-nous de l’univers, à quoi ressemble l’espace ? L’Univers est un monde sans limites, difficile à comprendre par l’esprit humain, qui semble irréel et intangible. En fait, nous sommes entourés d’une matière illimitée dans l’espace et dans le temps, capable de prendre diverses formes. Pour essayer de comprendre la véritable échelle de l'espace, le fonctionnement de l'Univers, la structure de l'univers et les processus d'évolution, nous devrons franchir le seuil de notre propre vision du monde, regarder le monde qui nous entoure sous un angle différent, de l'intérieur.

Un regard sur les vastes étendues de l’espace depuis la Terre

Éducation à l'Univers : premiers pas

L’espace que nous observons à travers les télescopes n’est qu’une partie de l’Univers stellaire, ce qu’on appelle la Mégagalaxie. Les paramètres de l'horizon cosmologique de Hubble sont colossaux : 15 à 20 milliards d'années-lumière. Ces données sont approximatives, car au cours du processus d'évolution, l'Univers est en constante expansion. L'expansion de l'Univers se produit par propagation éléments chimiques et le rayonnement de fond cosmique des micro-ondes. La structure de l'Univers est en constante évolution. Des amas de galaxies, d'objets et de corps de l'Univers apparaissent dans l'espace - ce sont des milliards d'étoiles qui forment les éléments de l'espace proche - des systèmes stellaires avec des planètes et des satellites.

Où est le début ? Comment l’Univers est-il né ? On peut supposer que l'âge de l'Univers est de 20 milliards d'années. Peut-être que la source de matière cosmique était un promatériau chaud et dense, dont l'accumulation a explosé à un certain moment. Les plus petites particules formées à la suite de l'explosion se sont dispersées dans toutes les directions et continuent de s'éloigner de l'épicentre à notre époque. La théorie du Big Bang, qui domine désormais les cercles scientifiques, décrit avec la plus grande précision la formation de l'Univers. La substance qui a émergé à la suite du cataclysme cosmique était une masse hétérogène constituée de minuscules particules instables qui, entrant en collision et se dispersant, ont commencé à interagir les unes avec les autres.

Le Big Bang est une théorie sur l’origine de l’Univers qui explique sa formation. Selon cette théorie, il existait initialement une certaine quantité de matière qui, à la suite de certains processus, explosait avec une force colossale, dispersant la masse de la mère dans l'espace environnant.

Après un certain temps, selon les normes cosmiques - un instant, selon la chronologie terrestre - des millions d'années, l'étape de matérialisation de l'espace a commencé. De quoi est fait l’Univers ? La matière dispersée a commencé à se concentrer en amas, grands et petits, à la place desquels les premiers éléments de l'Univers, d'énormes masses de gaz – pépinières d'étoiles futures – ont ensuite commencé à émerger. Dans la plupart des cas, le processus de formation d'objets matériels dans l'Univers s'explique par les lois de la physique et de la thermodynamique, mais il existe un certain nombre de points qui ne peuvent pas encore être expliqués. Par exemple, pourquoi la matière en expansion est-elle plus concentrée dans une partie de l’espace, alors que dans une autre partie de l’univers, la matière est très raréfiée ? Les réponses à ces questions ne pourront être obtenues que lorsque le mécanisme de formation des objets spatiaux, grands et petits, deviendra clair.

Or le processus de formation de l’Univers s’explique par l’action des lois de l’Univers. L'instabilité gravitationnelle et l'énergie dans différentes zones ont déclenché la formation de protoétoiles qui, à leur tour, sous l'influence des forces centrifuges et de la gravité, ont formé des galaxies. En d’autres termes, alors que la matière continuait et continue de s’étendre, les processus de compression ont commencé sous l’influence des forces gravitationnelles. Les particules de nuages ​​​​de gaz ont commencé à se concentrer autour d’un centre imaginaire, formant finalement un nouveau compactage. Les matériaux de construction de ce gigantesque projet de construction sont l’hydrogène moléculaire et l’hélium.

Les éléments chimiques de l’Univers sont le principal matériau de construction à partir duquel les objets de l’Univers ont ensuite été formés.

Ensuite, la loi de la thermodynamique commence à fonctionner et les processus de désintégration et d'ionisation sont activés. Les molécules d'hydrogène et d'hélium se désintègrent en atomes, à partir desquels se forme le noyau d'une protoétoile sous l'influence des forces gravitationnelles. Ces processus sont les lois de l’Univers et ont pris la forme d’une réaction en chaîne, se produisant dans tous les coins éloignés de l’Univers, remplissant l’univers de milliards, de centaines de milliards d’étoiles.

Evolution de l'Univers : faits saillants

Aujourd'hui, dans les milieux scientifiques, il existe une hypothèse sur la nature cyclique des états à partir desquels est tissée l'histoire de l'Univers. Nés de l’explosion de promatériaux, les amas de gaz sont devenus des pépinières d’étoiles, qui à leur tour ont formé de nombreuses galaxies. Cependant, après avoir atteint une certaine phase, la matière dans l'Univers commence à tendre vers son état originel et concentré, c'est-à-dire l'explosion et l'expansion ultérieure de la matière dans l'espace sont suivies d'une compression et d'un retour à un état superdense, au point de départ. Par la suite, tout se répète, la naissance est suivie de la finale, et ainsi de suite pendant plusieurs milliards d'années, à l'infini.

Le début et la fin de l'univers conformément à l'évolution cyclique de l'Univers

Cependant, en omettant le thème de la formation de l’Univers, qui reste une question ouverte, il convient de passer à la structure de l’Univers. Dans les années 30 du 20e siècle, il est devenu clair que l'espace extra-atmosphérique est divisé en régions - des galaxies, qui sont d'immenses formations, chacune avec sa propre population stellaire. De plus, les galaxies ne sont pas des objets statiques. La vitesse des galaxies s'éloignant du centre imaginaire de l'Univers change constamment, comme en témoigne la convergence des unes et l'éloignement des autres les unes des autres.

Tous les processus ci-dessus, du point de vue de la durée de la vie terrestre, durent très lentement. Du point de vue de la science et de ces hypothèses, tous les processus évolutifs se produisent rapidement. Classiquement, l'évolution de l'Univers peut être divisée en quatre étapes - ères :

• ère hadronique ;
• ère lepton;
• l'ère des photons ;
• l'ère des étoiles.

Échelle de temps cosmique et évolution de l'Univers, selon laquelle l'apparition des objets cosmiques peut s'expliquer

Au premier stade, toute la matière était concentrée dans une grosse gouttelette nucléaire, constituée de particules et d'antiparticules, combinées en groupes - hadrons (protons et neutrons). Le rapport particules/antiparticules est d’environ 1:1,1. Vient ensuite le processus d’annihilation des particules et des antiparticules. Les protons et neutrons restants sont matériau de construction, à partir duquel l'Univers est formé. La durée de l'ère hadronique est négligeable, seulement 0,0001 seconde - la période de réaction explosive.

Puis, après 100 secondes, le processus de synthèse des éléments commence. À une température d’un milliard de degrés, le processus de fusion nucléaire produit des molécules d’hydrogène et d’hélium. Pendant tout ce temps, la substance continue de se dilater dans l’espace.

À partir de ce moment, commence une longue étape, de 300 000 à 700 000 ans, de recombinaison des noyaux et des électrons, formant des atomes d'hydrogène et d'hélium. Dans ce cas, on observe une diminution de la température de la substance et l'intensité du rayonnement diminue. L'univers devient transparent. L'hydrogène et l'hélium formés en quantités colossales sous l'influence des forces gravitationnelles transforment l'Univers primaire en un Univers gigantesque. chantier de construction. Après des millions d'années, l'ère stellaire commence - c'est-à-dire le processus de formation des protoétoiles et des premières protogalaxies.

Cette division de l'évolution en étapes s'inscrit dans le modèle de l'Univers chaud, qui explique de nombreux processus. Les véritables causes du Big Bang et le mécanisme d’expansion de la matière restent inexpliqués.

Structure et structure de l'Univers

L'ère stellaire de l'évolution de l'Univers commence avec la formation d'hydrogène gazeux. Sous l’influence de la gravité, l’hydrogène s’accumule en énormes amas et amas. La masse et la densité de ces amas sont colossales, des centaines de milliers de fois supérieures à la masse de la galaxie formée elle-même. La répartition inégale de l'hydrogène, observée au stade initial de la formation de l'univers, explique les différences de taille des galaxies résultantes. Des mégagalaxies se sont formées là où l’accumulation maximale d’hydrogène gazeux devrait exister. Là où la concentration d'hydrogène était insignifiante, des galaxies plus petites sont apparues, semblables à notre maison stellaire - la Voie Lactée.

La version selon laquelle l'Univers est un point de départ et d'arrivée autour duquel tournent les galaxies à différents stades de développement

A partir de ce moment, l'Univers reçoit ses premières formations avec des limites et des paramètres physiques clairs. Ce ne sont plus des nébuleuses, des accumulations de gaz stellaires et de poussières cosmiques (produits d'une explosion), des protoamas de matière stellaire. Ce sont des pays étoiles dont la superficie est immense du point de vue de l'esprit humain. L’univers regorge de phénomènes cosmiques intéressants.

Du point de vue de la justification scientifique et du modèle moderne de l’Univers, les galaxies se sont d’abord formées à la suite de l’action forces gravitationnelles. Il y a eu une transformation de la matière en un tourbillon universel colossal. Les processus centripètes ont assuré la fragmentation ultérieure des nuages ​​​​de gaz en amas, qui sont devenus le berceau des premières étoiles. Les protogalaxies avec des périodes de rotation rapides se sont transformées en galaxies spirales au fil du temps. Là où la rotation était lente et où le processus de compression de la matière était principalement observé, des galaxies irrégulières se formaient, le plus souvent elliptiques. Dans ce contexte, des processus plus grandioses ont eu lieu dans l'Univers - la formation de superamas de galaxies, dont les bords sont en contact étroit les uns avec les autres.

Les superamas sont de nombreux groupes de galaxies et amas de galaxies au sein de la structure à grande échelle de l'Univers. Dans un rayon d'un milliard de St. Il existe environ 100 superamas depuis des années

À partir de ce moment, il est devenu clair que l'Univers est une immense carte, où les continents sont des amas de galaxies et les pays sont des mégagalaxies et des galaxies formées il y a des milliards d'années. Chacune des formations est constituée d'un amas d'étoiles, de nébuleuses, d'accumulations de gaz interstellaire et de poussière. Or, l’ensemble de cette population ne constitue que 1% du volume total des formations universelles. La majeure partie de la masse et du volume des galaxies est occupée par de la matière noire, dont il n'est pas possible de déterminer la nature.

Diversité de l'Univers : classes de galaxies

Grâce aux efforts de l'astrophysicien américain Edwin Hubble, nous disposons désormais des limites de l'Univers et d'une classification claire des galaxies qui l'habitent. La classification est basée sur les caractéristiques structurelles de ces formations géantes. Pourquoi les galaxies ont-elles différentes formes? La réponse à cette question et à bien d'autres est donnée par la classification de Hubble, selon laquelle l'Univers est constitué de galaxies des classes suivantes :

• spirale;
• elliptique;
• galaxies irrégulières.

Les premiers comprennent les formations les plus courantes qui remplissent l’univers. Caractéristiques Les galaxies spirales sont la présence d'une spirale clairement définie qui tourne autour d'un noyau brillant ou tend vers une barre galactique. Les galaxies spirales avec un noyau sont désignées par S, tandis que les objets avec une barre centrale sont désignés par SB. Notre galaxie, la Voie lactée, appartient également à cette classe, au centre de laquelle le noyau est divisé par un pont lumineux.

Une galaxie spirale typique. Au centre, un noyau avec un pont aux extrémités duquel émanent des bras en spirale est clairement visible.

Des formations similaires sont dispersées dans tout l’Univers. La galaxie spirale la plus proche, Andromède, est une géante qui se rapproche rapidement de la Voie lactée. Le plus grand représentant de cette classe que nous connaissons est la galaxie géante NGC 6872. Le diamètre du disque galactique de ce monstre est d'environ 522 000 années-lumière. Cet objet est situé à 212 millions d'années-lumière de notre galaxie.

La prochaine classe commune de formations galactiques est celle des galaxies elliptiques. Leur désignation selon la classification Hubble est la lettre E (elliptique). Ces formations sont de forme ellipsoïdale. Malgré le fait qu'il existe de nombreux objets similaires dans l'Univers, les galaxies elliptiques ne sont pas particulièrement expressives. Ils sont principalement constitués d’ellipses lisses remplies d’amas d’étoiles. Contrairement aux spirales galactiques, les ellipses ne contiennent pas d'accumulations de gaz interstellaire et de poussière cosmique, qui constituent les principaux effets optiques de la visualisation de tels objets.

Un représentant typique de cette classe connue aujourd'hui est la nébuleuse à anneau elliptique de la constellation de la Lyre. Cet objet est situé à une distance de 2100 années-lumière de la Terre.

Vue de la galaxie elliptique Centaurus A à travers le télescope CFHT

La dernière classe d'objets galactiques qui peuplent l'Univers sont les galaxies irrégulières ou irrégulières. La désignation selon la classification Hubble est le symbole latin I. La principale caractéristique est une forme irrégulière. En d’autres termes, ces objets n’ont pas de formes symétriques claires ni de motifs caractéristiques. Par sa forme, une telle galaxie ressemble à une image du chaos universel, où des amas d'étoiles alternent avec des nuages ​​de gaz et de poussière cosmique. À l’échelle de l’Univers, les galaxies irrégulières sont un phénomène courant.

À leur tour, les galaxies irrégulières sont divisées en deux sous-types :

• Les galaxies irrégulières du sous-type I ont une structure irrégulière complexe, une surface très dense et se distinguent par leur luminosité. Cette forme chaotique de galaxies irrégulières est souvent la conséquence de spirales effondrées. Un exemple typique d'une telle galaxie est le Grand et le Petit Nuage de Magellan ;
• Les galaxies irrégulières et irrégulières du sous-type II ont une surface faible, une forme chaotique et ne sont pas très brillantes. En raison de la diminution de la luminosité, de telles formations sont difficiles à détecter dans l'immensité de l'Univers.

Le Grand Nuage de Magellan est la galaxie irrégulière la plus proche de nous. Les deux formations, à leur tour, sont des satellites de la Voie Lactée et pourraient bientôt (dans 1 à 2 milliards d’années) être absorbées par un objet plus grand.

Galaxie irrégulière Grand Nuage de Magellan - un satellite de notre galaxie, la Voie Lactée

Malgré le fait qu'Edwin Hubble ait classé avec précision les galaxies en classes, ce classement n'est pas idéal. Nous pourrions obtenir davantage de résultats si nous incluions la théorie de la relativité d’Einstein dans le processus de compréhension de l’Univers. L'Univers est représenté par une multitude de formes et de structures diverses, chacune ayant ses propres propriétés et caractéristiques. Récemment, les astronomes ont pu découvrir de nouvelles formations galactiques décrites comme des objets intermédiaires entre les galaxies spirales et elliptiques.

La Voie Lactée est la partie la plus célèbre de l'Univers

Deux bras spiraux, situés symétriquement autour du centre, constituent le corps principal de la galaxie. Les spirales, quant à elles, sont constituées de bras qui s'enchaînent doucement les uns dans les autres. À la jonction des bras du Sagittaire et du Cygne se trouve notre Soleil, situé à une distance de 2,62·10¹⁷km du centre de la Voie Lactée. Les spirales et les bras des galaxies spirales sont des amas d'étoiles dont la densité augmente à mesure qu'elles s'approchent du centre galactique. Le reste de la masse et du volume des spirales galactiques est constitué de matière noire, et seule une petite partie est constituée de gaz interstellaire et de poussière cosmique.

La position du Soleil dans les bras de la Voie Lactée, la place de notre galaxie dans l'Univers

L'épaisseur des spirales est d'environ 2 000 années-lumière. L'ensemble de ce gâteau en couches est en mouvement constant, tournant à une vitesse énorme de 200 à 300 km/s. Plus la galaxie est proche du centre, plus la vitesse de rotation est élevée. Il faudra au Soleil et à notre système solaire 250 millions d’années pour accomplir une révolution autour du centre de la Voie lactée.

Notre galaxie est composée d’un billion d’étoiles, grandes et petites, super lourdes et de taille moyenne. L'amas d'étoiles le plus dense de la Voie lactée est le bras du Sagittaire. C’est dans cette région que l’on observe la luminosité maximale de notre galaxie. La partie opposée du cercle galactique, au contraire, est moins brillante et difficile à distinguer lors de l'observation visuelle.

La partie centrale de la Voie Lactée est représentée par un noyau dont les dimensions sont estimées entre 1 000 et 2 000 parsecs. Dans cette région la plus brillante de la galaxie, est concentré le nombre maximum d'étoiles, qui ont différentes classes, leurs propres chemins de développement et d'évolution. Il s’agit pour la plupart d’anciennes étoiles super-lourdes dans les dernières étapes de la séquence principale. La confirmation de la présence d'un centre vieillissant de la Voie Lactée est la présence dans cette région d'un grand nombre d'étoiles à neutrons et de trous noirs. En effet, le centre du disque spiralé de toute galaxie spirale est un trou noir supermassif qui, tel un aspirateur géant, aspire les objets célestes et la matière réelle.

Un trou noir supermassif situé dans la partie centrale de la Voie Lactée est le lieu de mort de tous les objets galactiques

Quant aux amas d'étoiles, les scientifiques ont aujourd'hui réussi à classer deux types d'amas : sphériques et ouverts. En plus des amas d'étoiles, les spirales et les bras de la Voie Lactée, comme toute autre galaxie spirale, sont constitués de matière dispersée et d'énergie sombre. À la suite du Big Bang, la matière est dans un état très raréfié, représenté par de fines particules de gaz et de poussière interstellaires. La partie visible de la matière est constituée de nébuleuses, elles-mêmes divisées en deux types : les nébuleuses planétaires et diffuses. La partie visible du spectre des nébuleuses est due à la réfraction de la lumière des étoiles, qui émettent de la lumière à l'intérieur de la spirale dans toutes les directions.

Notre système solaire existe dans cette soupe cosmique. Non, nous ne sommes pas les seuls dans ce monde immense. Comme le Soleil, de nombreuses étoiles possèdent leur propre système planétaire. Toute la question est de savoir comment détecter des planètes lointaines, si les distances, même à l'intérieur de notre galaxie, dépassent la durée d'existence de toute civilisation intelligente. Le temps dans l'Univers est mesuré par d'autres critères. Les planètes et leurs satellites sont les plus petits objets de l'Univers. Le nombre de ces objets est incalculable. Chacune de ces étoiles situées dans le domaine visible peut avoir son propre système stellaire. Nous ne pouvons voir que les planètes existantes les plus proches de nous. Ce qui se passe dans le voisinage, quels mondes existent dans d'autres bras de la Voie lactée et quelles planètes existent dans d'autres galaxies restent un mystère.

Kepler-16 b est une exoplanète proche de l'étoile double Kepler-16 dans la constellation du Cygne.

Conclusion

N'ayant qu'une compréhension superficielle de la façon dont l'Univers est apparu et de la façon dont il évolue, l'homme n'a fait qu'un petit pas vers la compréhension et la compréhension de l'échelle de l'univers. La taille et l’étendue énormes auxquelles les scientifiques doivent faire face aujourd’hui suggèrent que la civilisation humaine n’est qu’un instant dans cet ensemble de matière, d’espace et de temps.

Modèle de l'Univers conforme au concept de présence de matière dans l'espace, prenant en compte le temps

L'étude de l'Univers s'étend de Copernic à nos jours. Au début, les scientifiques sont partis du modèle héliocentrique. En fait, il s'est avéré que l'espace n'a pas de centre réel et que toutes les rotations, mouvements et mouvements se produisent selon les lois de l'Univers. Malgré le fait qu'il existe une explication scientifique des processus en cours, les objets universels sont divisés en classes, types et types, aucun corps dans l'espace n'est semblable à un autre. Les tailles des corps célestes sont approximatives, tout comme leur masse. L'emplacement des galaxies, des étoiles et des planètes est arbitraire. Le fait est qu’il n’y a pas de système de coordonnées dans l’Univers. En observant l'espace, nous effectuons une projection sur tout l'horizon visible, en considérant notre Terre comme point de référence zéro. En fait, nous ne sommes qu’une particule microscopique, perdue dans les étendues infinies de l’Univers.

L'Univers est une substance dans laquelle tous les objets existent en relation étroite avec l'espace et le temps.

Semblable au lien avec la taille, le temps passé dans l’Univers doit être considéré comme la composante principale. L'origine et l'âge des objets spatiaux permettent de dresser un tableau de la naissance du monde et de mettre en évidence les étapes de l'évolution de l'univers. Le système auquel nous avons affaire est étroitement lié aux délais. Tous les processus se produisant dans l'espace ont des cycles - début, formation, transformation et fin, accompagnés de la mort d'un objet matériel et de la transition de la matière vers un autre état.

Échelles de distance dans l'Univers. Méthodes d'estimation des tailles et des distances

L'infini et l'immensité de l'Univers évoquent un sentiment d'admiration et de respect.

Ainsi, le physicien allemand, inventeur de la pompe à air, qui montra l'existence de la pression atmosphérique (expérience avec les « hémisphères de Magdebourg ») et étudia de nombreuses propriétés ᴇᴦο, O. von Guericke mena des expériences pour prouver que l'Univers est vide, omniprésent et infini. Cela contredisait la science du début du XVIIe siècle. Il a écrit que dans son désir d'apprendre la structure du monde, il a d'abord été choqué par l'ampleur inimaginable

Univers. C'est elle qui a suscité en lui un désir obsédant d'être sûr de ce que c'est que ce qui se répand entre les corps célestes. Qu'est-ce que c'est, au fond ? Mais il contient tout et offre un lieu d'être et d'existence. Serait-ce une sorte de matière céleste ardente, solide (comme le prétendaient les Aristotéliciens), liquide (comme le pensent Copernic et Tycho Brahe) ou une cinquième essence transparente ? Ou bien l'espace est libre de toute matière, c'est-à-dire il y a un vide constamment nié.

Les distances dans le monde des étoiles se mesurent en années-lumière (1 année-lumière ≈ ≈ 9,5 ‣‣‣ 10 12 km), ou en parsecs (1 pc = 3,26 années-lumière = 206 265 UA = = 3, 1 ‣‣‣ 10 16 m). La distance de la Terre au Soleil est de 1 UA. (unité astronomique) ≈ 150 millions de km, la lumière parcourt 8,5 minutes. La Lune est à une distance d'environ 1 lumière. s, ou 384 000 km, ou 60 rayons de la Terre. Diamètre système solaire- plusieurs heures-lumière, et l'étoile la plus proche (Proxima de la constellation du Centaure) se trouve à environ 4 années-lumière. années.

Dans les temps anciens, différents peuples avaient des idées différentes sur la Terre et sa forme. Ainsi, les hindous imaginaient la Terre comme un avion couché sur le dos d'éléphants ; les habitants de Babylone - sous la forme d'une montagne, sur le versant ouest de laquelle se trouve la Babylonie ; Juifs - sous la forme d'une plaine, etc. Quoi qu’il en soit, on croyait qu’à un endroit donné, le dôme céleste était relié au firmament terrestre. L’émergence et le développement des sciences de la Terre et de la géographie doivent beaucoup aux Grecs de l’Antiquité, qui imaginaient le monde comme un gâteau rond avec la Grèce au centre. Hécatée de Milet a même calculé son diamètre - 8 000 km. Pour nos lointains ancêtres, l'orientation dans l'espace était d'une grande importance. La commande a assuré la sécurité.

En Mésopotamie et en Égypte, les observations du ciel étaient l'apanage des prêtres et étaient associées à la astrologie. Les gens ont remarqué que les planètes se déplacent sur fond d'étoiles (du grec. planètes- errance). Ils ont commencé à créer des modèles de l’espace mondial entourant l’homme, des modèles du Monde. L'Homme et, par conséquent, notre Terre ont été placés au centre du Monde. Cette position mise en évidence de la personne correspondait aux idées de l’observateur. Aristote a donné une justification philosophique naturelle à un tel système ; il a représenté le cosmos comme grand nombre des sphères matérielles reliées les unes aux autres, dont chacune est soumise à ses propres lois. Il ne pouvait pas expliquer le mouvement apparent des corps célestes d'est en ouest et se limitait à l'affirmation "La nature réalise toujours le meilleur de ses possibilités". Un autre étudiant de Platon, Eudoxe, a tenté de trouver la cinématique des planètes sur la base de l'hypothèse d'un mouvement le long d'une courbe idéale - un cercle. Pour ce faire, il devait sélectionner les vitesses et directions de mouvement de trois (puis sept) sphères pour décrire le mouvement apparent du Soleil et de la Lune et de 26 sphères pour les planètes. Aristote utilisait déjà 56 sphères, et le mathématicien Apollonius proposait la théorie des épicycles : la planète se déplace sur une orbite circulaire dont le centre décrit un cercle autour de la Terre. Ce système a été développé par le célèbre astronome Hipparque, qui a compilé le premier catalogue de 850 étoiles, identifié les constellations et découvert la précession de l'axe terrestre. Il est considéré comme l'un des fondateurs de l'astronomie. Avec Aristote, tout n'est pas -

Échelles de distance dans l'Univers. Méthodes d'estimation des tailles et des distances - concept et types. Classement et caractéristiques de la catégorie « Échelles de distances dans l'Univers. Méthodes d'estimation des tailles et des distances » 2015, 2017-2018.

L'infinité du Cosmos sans limites étonne l'imagination humaine. La partie de l’Univers visible depuis la Terre ne contient que cent milliards de galaxies, dont chacune compte environ cent milliards d’étoiles. L'élargissement de la gamme d'exploration de l'Univers est devenu possible grâce à l'utilisation des derniers équipements et technologies du XXIe siècle : de nombreux engins spatiaux, stations interplanétaires automatiques, télescopes orbitaux infrarouges, instruments d'étude de la composition spectrale des rayonnements infrarouges et gamma. de la surface des corps cosmiques, des équipements d'enregistrement des particules de météores, des radars pour les sondages radar, etc.

Le cerveau humain est adapté au macrocosme habituel qui l’entoure : villes, steppes, lacs, montagnes, océans, continents, etc. Avec le développement des nanotechnologies, le microcosme devient familier à l’humanité : molécules, atomes, électrons, bactéries, virus, nanofibres… Mais il est pratiquement impossible pour une personne ordinaire d'imaginer une vitesse de déplacement dans l'espace supérieure à cent millions de kilomètres par heure ou un espace sans air mesurant plus d'un billion de kilomètres. La conscience humaine ne peut même pas comprendre mentalement l’échelle de l’espace.

Il est difficile d'imaginer quels volumes et quelles masses de corps flottent dans l'Univers infini. Par exemple, la masse de Jupiter est de deux octillions (soit deux fois dix puissance vingt-sept) kilogrammes. La masse de Jupiter est trois cents fois supérieure à celle de la Terre. Mais rien ne dépasse la masse gigantesque de notre étoile. Le Soleil est le plus gros corps de notre système cosmique, pesant mille fois plus que Jupiter. Cependant, dans notre galaxie, il existe d'énormes étoiles en taille et en masse bien plus grandes que le Soleil. La distance entre l'étoile la plus proche, Régulus, de la constellation du Lion, est de soixante-dix-sept années-lumière. Regulus est trois fois et demie plus massif que notre étoile.

Il existe de véritables titans étoiles dans l’Univers. Une galaxie voisine appelée Grand Nuage de Magellan possède l’étoile la plus massive, R136A1, au centre de sa nébuleuse de la Tarentule. C'est une étoile relativement jeune, son âge est d'environ un million d'années. Sa température de surface correspond à quarante mille degrés Celsius, soit sept fois plus chaude que notre Soleil. Les dimensions de cette étoile sont deux cent cinquante fois supérieures aux dimensions de notre étoile. Mais le Soleil, d'un diamètre égal à un million quatre cents kilomètres, est cent neuf fois plus grand que la Terre et a une masse trois cent mille fois supérieure à celle de la Terre.

Les grands corps dotés d'une masse énorme ont des problèmes avec la gravité, ou plutôt avec ses grandes valeurs. Cela provoque des explosions colossales d’étoiles dans l’Univers. Par exemple, le fragment restant après la prochaine explosion d'une supernova géante est un corps cosmique connu de la science appelé étoile à neutrons. Cette supernova autrefois existante était incroyablement dense et de taille supergéante.

Les titans étoiles géants d'autres galaxies cosmiques, avec leur taille, peuvent couvrir complètement l'ensemble de notre système solaire. Voici quelques-unes des étoiles géantes que les astronomes leur ont attribuées : Vega, Bellatrix, Adhara (Epsilon Canis Majoris), Dubhe, Aldebaran, les supergéantes Bételgeuse et VY Canis Majoris.

L'étoile chaude bleue très brillante Vega de la constellation de la Lyre est située à une distance de vingt-cinq années-lumière de la Terre. L'étoile géante brillante Bellatrix est située dans l'épaule droite de la constellation d'Orion. De là à notre planète deux cent quarante années-lumière. Est plus grande que Bellatrix, l'étoile bleue chaude Adhara de la constellation Chien majeur, situé dans l'hémisphère sud du ciel étoilé à une distance de quatre cent trente années-lumière de nous. L'étoile géante orange Dubhe doublée plus d'étoiles Adhara et est trente fois plus grand que notre Soleil. Cette étoile est une géante rouge. Il est situé au bord de la Grande Ourse, à une distance de cent vingt années-lumière de la Terre. Et un titan stellaire comme Aldébaran de la constellation du Taureau est quarante-cinq fois plus grand que notre astre. La distance qui le sépare de la Terre est de soixante-cinq années-lumière. La lumière provenant de l'étoile Aldébaran a une teinte orange.

L'une des plus grandes étoiles de notre galaxie est Bételgeuse de la constellation d'Orion. À six cent cinquante années-lumière. Cette étoile géante est mille fois plus grande que le Soleil, c'est-à-dire son rayon est la taille de l'orbite de Jupiter. Mais l’étoile la plus colossale de notre galaxie, le titan stellaire numéro un, est considérée comme VY. L'étoile titan VY Canis Majoris de la constellation Canis Major est déjà deux mille fois plus grande que notre Soleil.

Même au sein du système solaire, la Voie lactée a des distances inimaginables. Il y a cinquante-quatre millions de kilomètres entre le Soleil et la planète Mercure la plus proche. La prochaine planète du système solaire, Vénus, est située à cent huit millions de kilomètres du Soleil. Notre planète Terre, troisième planète du système solaire, est située à une distance de cent cinquante millions de kilomètres du corps central. À côté de notre planète se trouve Mars, située à une distance du Soleil déjà à une distance de deux cent trente millions de kilomètres. Derrière lui se trouve Jupiter et la distance entre le Soleil et lui est trois fois plus grande que celle de Mars. Pour une comparaison plus approfondie, il n'est pas nécessaire d'énumérer les huit planètes de notre système solaire, il suffit d'imaginer la planète la plus éloignée, Neptune. Sa distance au Soleil est de quatre milliards et demi de kilomètres. En raison d'une orbite aussi étendue autour du Soleil, une année sur Neptune correspond à cent soixante-cinq années terrestres. Malgré cet éloignement, toutes les planètes du système solaire sont maintenues ensemble par la puissante gravité du soleil.

Cependant, toutes ces immenses étendues de galaxies et la taille gigantesque des titans stellaires qui étonnent l'imagination humaine ne sont que des grains de sable dans le grand espace cosmique silencieux et sans fin.

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Nous pensons tous aux dimensions en termes généraux, comme une autre réalité ou notre perception de l'environnement qui nous entoure. Cependant, cela ne représente qu’une partie de ce que sont réellement les mesures. Et surtout, la compréhension existante mesures de l'échelle de l'Univers– c’est la mieux décrite en physique.

Les physiciens suggèrent que les mesures sont simplement différentes facettes de la perception de l'échelle de l'Univers. Par exemple, les quatre premières dimensions incluent la longueur, la largeur, la hauteur et le temps. Cependant, selon physique quantique, il existe d'autres dimensions qui décrivent la nature de l'univers et peut-être de tous les univers. De nombreux scientifiques pensent qu’il existe actuellement environ 10 dimensions.

Échelle interactive de l'univers

Mesurer l'échelle de l'Univers

La première dimension, comme mentionné, est la longueur. Un bon exemple d’objet unidimensionnel est une ligne droite. Cette ligne n'a qu'une dimension de longueur. La deuxième dimension est la largeur. Cette mesure comprend également la longueur, bon exemple un objet bidimensionnel aura un plan incroyablement mince. Les objets en deux dimensions ne peuvent être vus qu’en coupe transversale.

La troisième dimension concerne la hauteur, et c’est la dimension que nous connaissons le mieux. Combiné avec la longueur et la largeur, c'est la partie de l'univers la plus clairement visible en termes dimensionnels. La meilleure forme physique pour décrire cette dimension est un cube. La troisième dimension existe lorsque la longueur, la largeur et la hauteur se croisent.

Maintenant, les choses deviennent un peu plus compliquées car les 7 dimensions restantes sont associées à des concepts intangibles que nous ne pouvons pas observer directement mais dont nous savons qu'ils existent. La quatrième dimension est le temps. C'est la différence entre le passé, le présent et le futur. Ainsi, meilleure description la quatrième dimension sera la chronologie.

D'autres dimensions traitent des probabilités. Les cinquième et sixième dimensions sont associées au futur. Selon la physique quantique, il peut y avoir un certain nombre de futurs possibles, mais il n’y a qu’un seul résultat, et la raison en est le choix. Les cinquième et sixième dimensions sont associées à la bifurcation (changement, branchement) de chacune de ces probabilités. Fondamentalement, si vous pouviez contrôler les cinquième et sixième dimensions, vous pourriez remonter le temps ou visiter diverses options avenir.

Les dimensions 7 à 10 sont associées à l'Univers et à son échelle. Ils sont basés sur le fait qu’il existe plusieurs univers, et que chacun a ses propres séquences de dimensions de réalité et résultats possibles. La dixième et dernière dimension est en réalité l’une de toutes les issues possibles de tous les univers.