Что такое вселенная для детей объяснение
Занятие «Что такое Вселенная? Земля планета людей»
ольга власова
Занятие «Что такое Вселенная? Земля планета людей»
Министерство труда и социального развития
Государственное казенное учреждение
социального обслуживания Краснодарского края
«Темрюкский реабилитационный центр для детей и подростков с ограниченными возможностями»
«Что такое Вселенная? Земля – планета людей».
Власова Ольга Викторовна
п. Светлый путь Ленина
«Что такое Вселенная? Земля – планета людей»
— формировать интерес к изучению Вселенной.
— сформировать представление о Вселенной, Солнечной системе, ее планетах, о происхождении Земли;
— воспитывать умение работать в микроколлективе, интерес к исследовательской деятельности.
— развивать познавательную активность, стремление узнать новое, быстроту мышления, кругозор.
мультимедийный проектор, теннисный шарик, фонарик, шарик для пинг-понга, распечатка викторины.
Методики и технологии:
ИКТ, здоровьесберегающие, игровая,
Ход занятия.
Во все времена людей интересовали тайны Вселенной. И сегодня мы совершим увлекательное путешествие в глубины космоса. Мы узнаем о рождении Вселенной, о месте Земли в ней, о том, как она устроена. Познакомимся с Солнцем и его девятью планетами, посетим наших соседей по солнечной системе, побываем за ее пределами.
Слайд 4. Вокруг солнца вращается девять планет Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон и множество астероидов и комет. Все они удерживаются на своих орбитах притяжением солнца. Все планеты движутся в одном направлении и примерно в одной плоскости. Их орбиты представляют вытянутые окружности – эллипсы.
Период, за который планета совершает оборот вокруг Солнца, называется ее годом. А один оборот вокруг своей оси называют звездными сутками.
Слайд 5. Солнечная система по нашим меркам огромна, но это ближайшие окрестности Земли. Вокруг простирается дальний космос. Он полон звезд и других планетных систем. Их открыто более двадцати.
Слайд 6. Расстояния в дальнем космосе между объектами гораздо больше, чем в солнечной системе, поэтому единицей измерения является световой год –путь, который проходит свет за год. Это примерно 10млрд. км.Например: до ближайшей звезды альфа Центавра 4,3 световых года, и если лететь на космическом корабле со скоростью 8км/сек, путешествие продлится 162 000 лет.
Слайд 7. Луна – единственный естественный спутник Земли. Она образовалась из обломков, которые выбросило в космос при падении на нашу планету другого небесного тела. Метеориты оставили на ее поверхности бесчисленные кратеры. Лунное притяжение в 6 раз слабее земного. Этого недостаточно чтобы удерживать атмосферу, поэтому небо на Луне всегда черное, даже днем. Освещенные солнцем участки разогреваются до 117гр. С, а попавшие в тень до – 153гр. С.
Слайд 9. Когда Луна, Земля и Солнце выстраиваются по одной линии, возникают затмения.
Эксперимент. Мини-затмение. (теннисный мячик – Земля, шарик для пинг-понга – Луна, фонарик – Солнце).
-Почему солнечное затмение видно не везде на Земле?
Слайды 10-11. Наши предки считали, что Земля держится на трех китах или трех слонах.
К 300 г. до н. э. древние греки установили, что Земля «круглая». Тогда считалось, что вокруг нее вращаются все небесные тела.
Шаг вправо – приставить левую ногу – прыжок (небольшой, на месте).
Шаг влево – приставить правую ногу – кивок.
Шаг вперед – приставить левую ногу – хлопок.
Шаг назад – приставить правую ногу – присесть.
Схема повторяется 4–5 раз, постепенно движения ускоряются.
Видео ролик «10 интересных фактов о планете Земля».
Игра. Викторина «Проверь знания».
Дети делятся на две группы и получают вопросы по теме.
Подведение итогов викторины: за каждый правильный ответ команда получает звезду.
«На сегодняшнем уроке я узнал…»;
«Я похвалил бы себя…»;
«Особенно мне понравилось…»;
«После занятия мне захотелось…«;
— Наше космическое путешествие подошло к концу.
По итогам викторины стало понятно, что вы хорошо справились с задачами нашего занятия.
1. Басов В., Клименко О., Атлас Вселенной для детей. Институт космических исследований. 2001г.
4. www.pinterest.ph › pin
5. Астрономия | reshebniki-online.com
6. mirkosmosa.ru › articles
8. Космическое пространство — Википедия ru.wikipedia.org
Викторина «Проверь знания».
1. Как называется наша галактика? (Млечный путь)
2. Что обозначает слово «космос»? (Все на свете)
3. Что такое галактика? (Звездная система, связанная гравитацией)
4. Солнце – это что? (Звезда)
5. Из чего состоит Солнце? (Из водорода и гелия)
6. Сколько планет вращается вокруг Солнца? (Девять)
7. Назовите эти планеты. (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон)
8. Как называется период за который планета совершает оборот вокруг Солнца? (Год)
9. А оборот вокруг своей оси? (сутки)
10. Что такое Луна? (Спутник Земли)
11. За какое время Луна облетает Землю? (Примерно за месяц)
12. Когда бывает солнечное затмение? (Когда Земля, Луна и Солнце выстраиваются в одну линию)
13. Как представляли Землю наши предки? (Плоской, стоящей на трех китах, слонах или черепахе)
14. Как называется самая ближайшая к Земле звезда? (Альфа Центавра)
Фотоотчет о реализации проекта «Наш общий дом — планета Земля» В наше время обучение и воспитание детей невозможно без учета современных знаний в области экологии. Дети, к сожалению, практически не.
Дистанционное обучение дошколят «Планета Земля — наш общий дом» ДЕНЬ ЗЕМЛИема: «Планета Земля – наш общий дом» Уважаемые родители! День 22 апреля 1994 года был объявлен Всемирным днем Земли. Флаг.
Интегрированное занятие «Планета Земля — наш дом» для старшей группы Образовательные области: «Познавательное развитие», «Социально-коммуникативное развитие», «Художественно-эстетическое развитие». Виды детской.
Классный час «Наша планета Земля» во 2 классе Тема: Наша планета – Земля. Цель: Формирование у детей элементарного представления о Солнечной системе; расширить знания о планете Земля;.
Конспект НОД по ФЦКМ в средней группе «Планета Земля — наш общий дом» Конспект НОД по ФЦКМ в средней группе «Планета Земля – наш общий дом». Тема: «Планета Земля – наш общий дом».Цель:1. Формировать позитивный.
Конспект открытого занятия по образовательной области «Познание» в подготовительной группе «Космос. Вселенная. Земля» Тема: Космос. Вселенная. Звезды. Цель: расширение представлений детей о Вселенной, о космическом пространстве, созвездиях, с использованием.
Конспект занятия «Земля — живая планета». Цель. Уточнить представления о Солнечной системе. Сформировать элементарное представление о силе притяжения (на основе опытов). Рассказать.
Мастер-класс «Эмблема «Планета Земля» для оформления Одно из приоритетных направлений в современном стандарте дошкольного образования получило экологическое воспитание. Невозможно переоценить.
Сидим дома — не скучаем. Фотоотчет «Планета Земля — наш общий дом» В дошкольном возрасте закладываются основы личности, в том числе отношение к природе, окружающему миру. Детский сад является первым.
Что такое Вселенная: опыт с шариком
Время чтения: 1,5 минуты
Что такое Вселенная и как она появилась? Сколько звезд на небе и что такое Млечный путь? Из чего сделаны звезды и почему они мерцают? Сколько планет в нашей солнечной системе? Если ваш ребенок задает подобные вопросы, настало время рассказать ему о космосе! Соберите коллекцию Растишки «Космические приключения Дино» — и узнайте, как простыми словами объяснить сложные космические явления и рассказать о необычных космических объектах.
www.vashdom.ru
1. Что такое Вселенная?
Вселенная — это планеты и звезды, пространство между ними, это ты и я, ВЕСЬ окружающий нас мир.
Наша Вселенная, или космос, состоит из большого количества звездных систем (скоплений звезд) — галактик. Эти галактики постоянно отдаляются друг от друга, Вселенная продолжает расширяться. Многое о нашей Галактике мы до сих пор не знаем, потому что мы не можем вылететь за ее пределы и посмотреть на нее снаружи.
Чтобы эти слова стали понятными ребенку, объясним все на простом опыте.
Как это: опыт
к-я.рф
Возьмите воздушный шарик. Слегка надуйте его и нарисуйте на нем пятна — галактики. Продолжайте надувать шарик и наблюдайте, как пятна удаляются друг от друга. Так расширяется наша Вселенная!
Уважаемые читатели! Делитесь в комментариях своими опытами и наблюдениями на космическую тему.
Предлагаем Вашему вниманию программы развивающих занятий с собаками- терапевтами в зависимости от возраста ребёнка и Ваших пожеланий:
Тема: «Наша Вселенная».
Зера Якубова
Тема: «Наша Вселенная».
Тема “ Наша Вселенная”.
1. Учить детей отвечать на вопросы.
2. Находить самостоятельно нужный ответ.
3. Дать представление о Солнце как о самой яркой звезде.
4. Познакомить детей с планетой Земля.
5. Учить проводить опытную работу.
1. Развивать речь детей.
2. Развивать навыки учебной деятельности.
1. Воспитывать любовь к планете Земля.
Материал: плоскостное изображение Солнца и Земли; жёлтые круги диаметром 5 см на каждого ребёнка; карта ночного неба; фонарик; солнцезащитные очки; свеча; теннисный шарик; глобус.
Ход занятия:
На доске висит плоскостное изображение солнца.
Воспитатель: Что вы видите на доске?
Воспитатель: Почему говорят “Солнышко в мешок не поймаешь”?
Воспитатель: Что такое солнышко?
Дети: Это раскалённый шар.
Воспитатель: Где мы видим солнце?
Дети: Мы солнце видим на небе.
Воспитатель: В какую часть суток мы можем видеть солнце?
Дети: Мы видим солнце днём.
Воспитатель: А где же солнце бывает ночью? Ночью солнце светит на другой стороне планеты.
Воспитатель: Что ещё бывает на небе?
Дети: На небе есть ещё Луна и звёзды.
Воспитатель: Когда мы видим Луну и звёзды?
Дети: Мы видим их ночью.
Воспитатель: Почему мы их не видим днём? Потому что свет солнца гораздо сильнее и свет звёзд не видно.
Воспитатель: Вы все ответили правильно. Солнце – это большая, большая, просто огромная звезда, которая находится далеко от нас. Но солнце – это не единственная звезда на небе. Вот посмотрите на карту звёздного неба. Видите, как много звёзд на нём. Но самая яркая звезда – это Солнце. Потому что другие звёзды находятся от нас ещё дальше, чем солнце.
(рассматриваем карту звёздного неба)
Воспитатель: Посмотрите, у меня есть фонарик. Подойдите ко мне ближе, я включу фонарик. Какой свет у фонарик – яркий или нет?
Воспитатель: А теперь отойдите подальше, в самый конец группы и посмотрите, какой свет будет от нашего фонарика.
(дети отходят и замечают, что свет фонарика почти невиден)
Воспитатель: Вот так и света звёзд не видно днём, потому что солнечный свет очень яркий.
На доске вешается плоскостное изображение Земли и вносится глобус.
Воспитатель: Дети, как вы думаете, что это?
Дети: Это наша Земля.
Воспитатель: Правильно. Наша планета Земля – это огромный преогромный шар. Такой большой, что нужно много – много дней, даже месяцев чтобы объехать его вокруг. Подумайте и скажите, почему же Земля у нас голубого цвета?
Воспитатель: Вам было трудно догадаться. Я вам подскажу. На нашей Земле очень много воды. Именно она дала такой цвет нашей планете.
Воспитатель: Земля вращается вокруг солнца и одновременно вокруг себя. В результате этого на Земле сменяются времена года и части суток.
Делаем опыт с глобусом и свечой. Определяем, где будет день, а где – ночь.
Зажигаем настоящую свечу. Это солнце. Вокруг свечи вращаем теннисный шарик. Это макет Земли. Определяем, с какой стороны будет зима, с какой стороны будет лето, с какой стороны – осень и весна.
Обращаем внимание детей на то, что когда лучи от “солнца” падают прямо, то на Земле тепло, и это – лето. Если лучи солнца падают под углом, то на Земле осень или весна. Чем дальше мы будем относить шарик от свечки, тем меньше света на него падает.
Дети проделывают опыт сами под наблюдением воспитателя.
Дети встают в круг. Воспитатель стоит в центре. Дети изображают планету Земля. Воспитатель – солнце. Дети поворачиваются вокруг себя и вращаются по кругу. По сигналу воспитателя дети останавливаются.Воспитатель спрашивает: “У кого сейчас лето?”, “У кого сейчас день?”, “У кого сейчас ночь?”, “У кого сейчас зима?”.
Дети определяют своё положение по отношению к воспитателю и отвечают на вопрос.
Воспитатель: Ребята, вы сказали, что солнце – это раскалённый шар. Почему вы так решили? Чем можно это доказать?
Дети: Когда светит солнышко, на улице тепло.
Воспитатель: Подойдите к окошку и посмотрите, какое сегодня красивое, яркое солнышко.
(дети щурятся, им смотреть на солнышко трудно)
Воспитатель: Вот мы и доказали. Солнце раскалено до такой степени, что смотреть на него без специальных приборов нельзя. Что нужно иметь, чтобы смотреть на солнце?
Дети: Можно надеть солнечные очки.
Воспитатель: Правильно, а можно смотреть в специальный телескоп, можно просто смотреть в цветное, тёмное стекло.
(дети одевают очки и смотрят на солнце)
Воспитатель: Что мы получаем от солнца?
Дети: Мы получаем от солнца свет и тепло.
Воспитатель: Что было бы, если бы не было солнца?
Воспитатель: Если бы не было солнца, то на Земле всегда была бы ночь. Не росли бы деревья, потому что они не могут расти без света. Жили бы на Земле только те животные, птицы и насекомые, которые живут без света. Человек бы строил закрытые города, где было бы только искусственное освещение. Без солнышка было бы всем очень плохо.
Воспитатель: Отгадайте загадку.
Поле не меряно (небо)
Овцы не считаны (звёзды)
А пастух рогат (месяц)
Воспитатель: Почему небо сравнивают с полем?
Дети: Потому что оно такое же большое, как поле.
Воспитатель: Почему звёзды сравнивают с овцами?
Дети: Потому что их так же много, как и белых овец, которые разбрелись по всему полю.
Воспитатель: А почему месяц сравнивают с пастухом, да ещё и рогатым? Пастух всегда один, и месяц на небе один. Когда месяц не полный, то кажется, что он с рогами.
Воспитатель: Ребята, если бы вам предложили сейчас улететь с планеты Земля на другую планету, то вы бы согласились?
Дети: Мы бы никуда не уехали, потому что на Земле наш родной дом. Здесь живут наши родные люди и друзья.
Воспитатель: Вы сегодня хорошо поработали, и солнце дарит вам маленькие солнышки.
Наша приемная Театр с вешалки,детский сад с калитки,а мы начинаем свою жизнь с приемной!Хочу ВАС уважаемые коллеги познакомить с нашей приемной. Она у.
Коллективная работа детей подготовительной к школе группы «Наша Вселенная» Коллективная работа детей подготовительной к школе группы «Наша Вселенная». Участники работы: воспитатель,дети, родители. Цель: формирование.
Конспект НОД для детей подготовительной к школе группы «Космос. Звезды. Вселенная.» Конспект НОД для детей подготовительной к школе группы «Космос. Звезды. Вселенная.» Интеграция образовательных областей: «Речевое развитие»,.
Конспект по ОО «Познание» «Окружающий мир» для детей среднего дошкольного возраста (4–5 лет) Тема: «Наша Родина. Ульяновск» Конспект по ОО «Познание» «Окружающий мир» Тема: «Наша Родина. Ульяновск» для детей среднего дошкольного возраста (4-5 лет) Программное.
Конспект занятия по патриотическому воспитанию в старшей группе «Ты, Кубань, ты наша Родина» Конспект НОД по патриотическому воспитанию Старшая группа. Тема: «Ты Кубань-ты наша Родина». Воспитатеь: Ирина Остапенко. Ст. Привольная.
Конспект занятия по патриотическому воспитанию для детей подготовительной к школе группы. Тема: «Россия — Родина наша». Цель: воспитание патриотических чувств и любви к своей стране у дошкольников. Задачи: – продолжать знакомить детей с Россией; закреплять.
Наша ферма Этой весной мы решили не просто посадить огород, а устроить целую ферму. Небольшую территорию я оградила заборчиком. Грядки остались с прошлого.
Непосредственная образовательная деятельность «Космос. Далекая вселенная» Цель: Развивать знания детей о государственных праздников. Познакомить их со знаменательными датами, нашей страны Задачи: • Дать представление.
Познавательно — исследовательский проект Тема: «Картошка — наша гордость» Познавательно — исследовательский проект Тема: «Картошка — наша гордость» Татьяна Шевченко Познавательно — исследовательский проект Тема:.
Сценарий внутрисадиковского конкурса «Бумажная Вселенная» Цель: Активизация противопожарной пропаганды среди старших воспитанников ДОУ. Выявление, воспитанниками правил пожарной безопасности и мер.
Интересные факты о космосе для детей
Очень интересная подборка фактов о космосе для детей.
Откуда взялась Вселенная
Шло время. Вселенная расширялась во все стороны и наконец начала обретать форму. Из вихрей энергии родились крошечные частицы. Спустя сотни тысяч лет они слились и превратились в атомы — «кирпичики», из которых сложено все, что мы видим. Тогда же возник и свет, который начал свободно перемещаться в пространстве.
В нашей Солнечной системе восемь планет, и все они вращаются вокруг Солнца в одном и том же направлении. Сила притяжения огромного Солнца будто невидимой веревкой удерживает планеты, не позволяя им вырваться и улететь в космос. Первые четыре планеты — если считать по порядку от Солнца — состоят из горных пород и находятся достаточно близко к светилу. Их называют планетами земной группы. По твердой поверхности этих планет можно ходить. Другие четыре планеты целиком состоят из газов. Если встать на их поверхность, можно провалиться и пролететь всю планету насквозь. Эти четыре газовых гиганта намного больше планет земной группы, и расположены они очень далеко друг от друга.
Долгое время считалось, что самая отдаленная планета нашей Солнечной системы — это Плутон, который находится за Нептуном в области под названием «пояс Койпера». Но не так давно учёные решили, что Плутон всё же нельзя считать планетой, ведь в поясе Койпера есть и другие небесные тела такого же размера и даже больше (например, Эрида — планетоид, открытый в 2005 году).
Если бы Земля была помидором черри, то какого размера были бы остальные планеты? Если бы мы держали Землю — помидор черри — в руках, то Солнце находилось бы от нас на расстоянии 500 метров и имело бы диаметр всего 4,5 метра.
Все звезды, которые видны нам с Земли, входят в состав больших групп — галактик, похожих на гигантские космические водовороты. Наша галактика называется Млечный Путь, или просто Галактика, и формой напоминает фейерверк-вертушку. В ней столько звезд, сколько человек не сможет пересчитать за всю свою жизнь. Наша Галактика постоянно вращается, только очень медленно: для полного оборота ей нужно целых 225 миллионов лет. Млечный Путь можно увидеть собственными глазами. Для этого нужно выехать на природу, подальше от городских огней, и посмотреть на небо. Там будет видна молочно-белая полоса света. Это и есть Млечный Путь.
Первая прогулка по Луне
21 июля 1969 г. астронавты Нил Армстронг и Базз Олдрин первыми из людей прогулялись по Луне. На них были скафандры, многослойное покрытие которых защищало от холода и космического излучения, и баллоны с воздухом, позволявшие дышать в условиях вакуума. Скафандры были персональными, и ходить в них можно было до 115 часов. На Земле носить такие скафандры очень тяжело, но на Луне они почти невесомы.
Каждый день мы видим, как Солнце проходит по небу, но это обман зрения. На самом деле Солнце стоит на месте, а Земля вращается вокруг него и вокруг собственной оси. За сутки Земля совершает полный оборот вокруг своей оси, подставляя Солнцу разные бока. Вот почему нам кажется, что Солнце то восходит, то заходит. Это всё равно что кружиться около яркой лампы: создается впечатление, что она то появляется, то исчезает.
Об устройстве Вселенной – простыми словами. Поймет даже ребенок
О темной материи и энергии, зачем они нужны, и что ждет нашу Вселенную.
Астрономы и ученые всегда размышляли над важными вопросами. Есть ли во Вселенной еще кто-то, кроме нас? Как все связано между собой? Быть может, космос состоит из того, о чем мы еще не знаем? Но в последнее время все чаще всплывают вопросы о темной материи. Мол, что это такое и почему ее так упорно ищут ученые. В чем вообще состоит идея «темного потока» нашей Вселенной?
Предлагаем на секунду представить, что вы – выпускник Межгалактической школы из галактики Андромеда, который вместе с другом поступил во Вселенский университет галактики Млечный Путь. Вероятно, по праздникам и выходным вы захотите навещать своих близких, поэтому вам придется ездить из одной галактики в другую. И когда вы в очередной раз приедете домой в Андромеду, то обнаружите, что путь обошелся вам дороже, чем в прошлый уикенд. А прошлая поездка, в свою очередь, была дороже предшествующей.
В этот момент вы наверняка заподозрили бы что-то неладное. И не зря. На самом деле каждый раз ваша поездка длилась все дольше и дольше, потому что вы путешествовали на большее расстояние. Но как это возможно, если пункты отправления и назначения остались прежними? Ответ кроется в скрытом мире темной материи.
Понимание, как и объяснение темной материи и энергии, может быть сложным. В конце концов даже ведущие ученые мира не совсем уверены, что представляет собой все вышеперечисленное. К тому же доказать их существование они могут лишь по влиянию, которое темная материя и энергия оказывают на Вселенную.
Так как же работает темная материя? И что такое темная энергия? И почему путешествие домой в Андромеду каждый раз занимает все больше времени?
Ниже вы найдете несколько фактов, которые объясняют, что сегодня известно ученым о темной материи и энергии и как, по их мнению, это влияет на нашу Вселенную и будущее всего человечества.
RAGER FULLER / NATIONAL SCIENCE FOUNDATION
В учебниках не найти достоверной информации о составе Вселенной
В школе нас учили, что Вселенная и все, что в ней находится, состоит из атомов. Нам рассказывали о протонах, нейтронах и электронах, о том, что они являются строительными блоками всей материи, но ученые обнаружили, что на занятиях уделяли внимание далеко не всему, что есть во Вселенной.
Оказывается, того, что состоит не из атомов, в 10 раз больше видимой материи нашей Вселенной. Лишь около 4,6% Вселенной отводится барионной материи, которую и составляют протоны, нейтроны и электроны. Современные ученые считают, что 23,3% космоса составляет темная материя, а темная энергия заполняет оставшиеся 72,1%. Хотя точные значения, естественно, колеблются.
Почти 96% Вселенной состоит из невидимой темной материи и темной энергии
Когда вы смотрите на ночное небо и видите, что на нем мерцают миллиарды звезд лишь в одной нашей галактике, – нетрудно представить, что космос немного переполнен. Особенно если добавить к числу звезд планеты, кометы и все, что «плавает» в космическом пространстве.
А потом вы обнаруживаете, что наш Млечный Путь – всего лишь одна галактика во Вселенной, заполненной миллиардами и миллиардами других галактик. И в каждой из этих галактик есть планеты и звезды, примерно похожие на наши… В этот момент приходит осознание, что Вселенная – действительно большое место.
И когда мы наивно полагаем, что можем видеть все ее составляющие, выясняется, что видимая часть Вселенной – лишь крошечный пазл всей космической картины. Остальные 96% Вселенной заполнены темной материей и темной энергией.
Что такое темная материя?
В «Звездных войнах» темную материю считают Силой, которая держит все предметы вместе. Но в мире науки все намного сложнее и более размыто. Темная материя ведет себя не так, как обычная материя, к которой привыкли ученые. Она не излучает свет, более того – она его не отражает и не поглощает.
Ученые собрали всех космических «подозреваемых», чтобы выяснить, кто из них причастен к образованию темной материи, но пока ни один из них не отвечает всем требованиям. От аксионов до черных дыр – еще ничто не может объяснить влияние темной материи на гравитацию.
Темная материя удерживает все вместе
Поскольку темная материя обладает огромным гравитационным эффектом, она влияет буквально на все во Вселенной. Созданная ей гравитация заставляет все содержимое космоса соединяться и образовывать галактики. Эти галактики, в свою очередь, собираются вместе с другими галактиками, образуя галактические скопления. А после того как они формируются и начинают вращаться, именно темная материя удерживает их, чтобы они не вылетели в открытое космическое пространство.
Представьте, что к веревке прикреплен теннисный мяч и вы вращаете его над головой. Мяч – это галактика, а вы – гравитация. Если бы теннисный мяч был шаром для боулинга, ваша гравитация не помешала бы ему порвать веревку и улететь в космос. Темная материя – это то, что делает эту веревку достаточно прочной, чтобы удерживать предметы на своих местах.
Темная материя + вся остальная материя – это даже не половина Вселенной
Из чего же состоит остальная часть Вселенной? Из темной энергии! Она составляет от 68 до 72% всей Вселенной. И если темная материя работает как космический магнит, обладая гравитационным притяжением, темная энергия действует наоборот – отталкивает предметы друг от друга.
Если нарисовать картину Вселенной большими мазками, то можно сказать, что одна ее половина пытается удержать все вместе, а другая – пытается это раздвинуть.
Что такое темная энергия?
Даже ученые не знают, что такое темная энергия! Она похожа на невидимого злого двойника темной материи, за исключением того, что темная материя создает притягивающую гравитацию, а темная энергия – отталкивающую. Другими словами, антигравитацию. Это значит, что темная энергия отдаляет предметы все дальше друг от друга, заставляя Вселенную расширяться. Почти так же, как воздушный шар увеличивается в размерах, когда вы наполняете его воздухом.
Если ученые не видят темную материю, откуда они знают, что она есть?
Это похоже на явление «ходячих деревьев»: мы видим, как деревья самостоятельно перемещаются на некоторое расстояние, и мы точно знаем, что у них нет ног. Но должна быть какая-то причина, объясняющая их медленное передвижение. Так происходит и с темной материей. Используя метод гравитационного линзирования, ученые могут видеть, как искажается свет под влиянием темной материи.
Точно так же, как мы знаем, что гравитационное притяжение внутри черных дыр настолько велико, что выйти из них не под силу даже свету, – ученые знают, что когда темная материя создает достаточную гравитацию, она влияет на поведение сталкивающегося с ней света.
Как проще всего представить устройство нашей Вселенной?
Чтобы получить ясное представление о том, что происходит в нашей Вселенной, достаточно взглянуть на глобус. Представьте, что это наша Вселенная, а части суши – галактики, которые удерживает темная материя. Вода, как и темная энергия во Вселенной, составляет 70% поверхности планеты.
Теперь представьте, что глобус на самом деле становится больше, а галактики остаются прежними. Они просто отдаляются друг от друга по мере расширения Мирового океана. Таким образом, нам будет требоваться все больше и больше времени, чтобы добираться с одного острова или материка на другой – ведь они отдаляются друг от друга. Получается, темная энергия не разрывает наши планеты или галактики на кусочки, а просто обеспечивает постоянное расширение нашей Вселенной.
Для измерения расстояния в космосе нужны нестандартные методы
Здесь, на Земле, любой из нас может взять линейку или рулетку, чтобы определить, как далеко один объект находится от другого. Но как ученые измеряют расстояние от одной планеты до другой? Или, раз уж на то пошло, как далеко находятся друг от друга галактики? Ученые используют свет, который излучают определенные звезды.
Это все равно что выяснить ночью, как далеко друг от друга находятся две машины, измерив яркость фар. Чем ближе они подъедут, тем ярче будет их свет. Именно этот метод Эдвин Хаббл использовал для того, чтобы понять, что звезды, на которые он смотрел, находились за пределами нашей галактики.
Молодой астроном Эдвин Хаббл навсегда изменил представление о Вселенной
6 октября 1923 года Хаббл обнаружил галактики, которые находились далеко за пределами нашего Млечного Пути. У каждой из них были миллиарды звезд и планет, каждая имела собственную Солнечную систему. В тот момент Вселенная в том виде, в каком ее знали люди, вышла за пределы человеческого воображения.
Как и раньше, чем больше ученые узнавали о космосе, тем больше загадок им предстояло разгадать. Темная материя до сих пор остается одной из них. Но с появлением космического телескопа Хаббл ученые смогли подобраться к отгадке ближе, чем когда-либо.
Фриц Цвикки смог открыть невидимое
Фриц Цвикки был астрономом, проводившим исследования движения галактик в скоплении. Он пришел к выводу, что движение в этих галактиках происходит слишком быстро, чтобы оставаться в их гравитационных полях.
Это подобно катанию на карусели, которая вращается с большой скоростью: если бы не было сиденья и специальных ремней, которые удерживали вас на месте, вас бы отбросило в сторону. Цвикки знал, что единственное объяснение состоит в том, что для учета силы тяжести должно быть намного больше материи, хотя он и не мог ее видеть. Так в 1933 году Цвикки открыл и ввел термин «темная материя».
Темная материя может рассказать нам много нового о зарождении жизни на Земле
MARK GARLICK/SCIENCE LIBRARY
Если бы ученые смогли обнаружить и проанализировать темную материю, они смогли бы заглянуть в прошлое, как через окно времени, и увидеть, что происходило через тысячную долю секунды после Большого взрыва. Именно в этот момент Вселенная начала расти. Именно тогда появилось все, что существует сегодня.
Хотя после взрыва должно пройти еще 380 тысяч лет, прежде чем частицы начнут соединяться друг с другом, образуя сгустки вещества, которые в итоге будут втянуты в паутину темной материи и образуют галактики.
Темная энергия может разрушить Вселенную
Люси Ридинг-Икканда / Quanta Magazine
Несмотря на то что темная энергия может разрушить Вселенную, не спешите паниковать. Этого не произойдет как минимум еще триллион лет. А за это время может случиться многое. Ученые даже могут придумать, как создать совершенно новую Вселенную в лабораторных условиях.
Но в то же время может произойти и так, что темная энергия будет продолжать отдалять галактики все дальше друг от друга, пока наш маленький Млечный Путь в полном одиночестве не останется дрейфовать посреди бесконечного моря тьмы, теряя все свое тепло и постепенно замерзая.
Может ли Вселенная самоуничтожиться?
Эдвин Хаббл первым обнаружил, что Вселенная расширяется. Считалось, что внешний импульс в итоге замедлится, остановится, а затем развернется вспять. Это очень похоже на то, как если бы вы подбросили мяч в небо, он достиг определенной точки, где его преодолела бы сила тяжести, и упал вниз.
Представьте, как были удивлены ученые, когда они обнаружили, что расширение Вселенной не замедляется, а ускоряется. Это происходит из-за того, что отталкивающая гравитация темной энергии усиливается, в то время как притягивающая сила притяжения темной материи ослабляется, потому что галактики все больше отдаляются друг от друга.
Однако некоторые ученые полагают, что в какой-то момент быстрое расширение остановится и обратится вспять, сомкнувшись так же быстро, как расширялась Вселенная. Этот сценарий известен как теория Большого сжатия.
По мере расширения наших знаний расширяется и наша Вселенная
В течение очень долгого времени люди действительно верили, что Земля плоская. Моряки боялись, что если они уплывут слишком далеко в океан, то окажутся за пределами края планеты. И хотя Христофору Колумбу ошибочно приписывают доказательство того, что Земля имеет форму шара, именно астрономы выяснили, что наша планета вовсе не плоская и вращается вокруг Солнца, а не наоборот.
Но даже после этого открытия, которое, по меркам того времени, было совершенно удивительным, астрономы не могли и предположить, какие находки ждали их впереди. Чем глубже могли заглядывать люди в космос, тем глубже и обширнее становилась наша Вселенная.