Ученый отвечает на самые расхожие домыслы о космосе

Ученый отвечает на самые расхожие домыслы о космосе

Космос всегда был предметом восхищения и интереса для людей. Но с таким огромным количеством информации, которое постоянно появляется, трудно отделить факты от домыслов. В этой статье мы обратимся к опытному ученыю, чтобы он развеял самые распространенные заблуждения о космосе.

H2. Заблуждение №1: Луна - это пустая, безжизненная планета

Хотя на Луне нет воздуха и воды, и она не поддерживает жизнь в таком виде, как на Земле, это не означает, что она безжизненна. На самом деле, ученые нашли свидетельства того, что Луна когда-то была покрыта океанами и имела атмосферу. Кроме того, недавние исследования показали, что на Луне есть водяной лёд, что делает ее потенциальным источником воды для будущих космических миссий.

H2. Заблуждение №2: Космос - это пустое пространство

Космос, на самом деле, наполнен множеством объектов и материи. В нем есть планеты, звезды, галактики, а также облака газа и пыли. Все эти объекты взаимодействуют друг с другом, создавая сложные системы и процессы.

H2. Заблуждение №3: Космос - это безмолвная пустота

Космос не безмолвен. В нем происходят множество событий, которые создают звуки. Например, когда две чёрные дыры сливаются, они создают звук, который можно услышать, если у вас есть подходящее оборудование. Кроме того, космические аппараты, такие как космические телескопы, могут записывать звуки, которые создают планеты и другие объекты.

H2. Заблуждение №4: Космос - это безопасное место

Космос - это опасное место. В нем есть множество опасных объектов, таких как метеориты, кометы и астероиды. Кроме того, космические аппараты могут быть повреждены космическим мусором, который состоит из старых космических кораблей, спутников и других объектов.

H2. Заблуждение №5: Космос - это бесконечное пространство

Космос, на самом деле, имеет определенные размеры. Он состоит из множества галактик, и ученые считают, что он имеет размер около 93 миллиардов световых лет в диаметре. Это огромное пространство, но оно не бесконечно.

H3. Список дополнительных источников

• [NASA - Луна](https://www.nasa.gov/moon)
• [NASA - Космос](https://www.nasa.gov/topics/universe/features/what-is-the-universe.html)
• [Space.com - Луна](https://www.space.com/19627-moon.html)
• [Space.com - Космос](https://www.space.com/19786-universe.html)

H3. Заключение

Космос - это захватывающее и сложное место, которое всегда будет вызывать вопросы и загадки. Но с помощью науки и исследований, мы можем развеять домыслы и узнать больше об этом удивительном месте.

Связанные вопросы и ответы:

Как быстро движется свет

Скорость света – это скорость движения электромагнитных волн, которые излучает Солнце и любые другие источники света. 

Чтобы было понятнее, представьте себе лучик Солнца, который выпускает из себя наша звезда, и скоростью этого лучика будет то, как быстро мы увидим свет, находясь на некотором расстоянии от его источника. В разных условиях эта скорость будет варьировать в зависимости от свойств объекта, через который проходит наш лучик, но сама по себе, без влияния внешних условий, она изменяться не будет. Например, если вы приложите фонарь телефона к бутылке с водой, то скорость лучей от фонаря, проходящих через воду и пластик бутылки, будет существенно ниже, чем их же скорость, но без препятствий. В силу того, насколько велик масштаб подобных вещей, заметить невооруженным глазом изменения в скорости света почти невозможно.

Впервые скорость света пытались измерить еще древние греки, но первые близкие к правильным величины были вычислены астрономом и математиком Олафом Ремером в XVII веке. Он измерял разницу во времени затмений спутника Юпитера Ио, и самое большое замедление составило 22 минуты. Таким образом, он смог получить скорость света в размере 220 000 км/с, что довольно близко к правде!

Спустя 50 лет эту величину удалось уточнить Джеймсу Брэдли, который зафиксировал показатель скорости света на 308 000 км/с, но опыты продолжали проводиться, и каждый раз разные исследователи получали разные результаты.

Точку в поиске реальной скорости света поставил Альберт Майкельсон. Ему удалось установить, что скорость света составляет 299 796 км/с. Еще позже, в 70-х годах XX века, когда были изобретены лазеры, результат удалось уточнить до 299 796,458 км/с. 

На сегодняшний день не существует инструментов, которые позволили бы измерить скорость света еще точнее. Но, используя математические формулы, можно легко находить близкие к реальным значения с минимальной погрешностью. Раньше люди использовали линзы, установленные на горах на больших расстояниях друг от друга, чтобы находить скорость света. Сегодня, используя полученные ими знания, мы можем с помощью формул и калькулятора рассчитать все необходимое для нас.

Как работает мозг

Ствол головного мозга — это наиболее древняя его частью с точки зрения эволюции. Он соединяет головной мозг со спинным. Ствол мозга включает в себя продолговатый мозг, варолиев мост и средний мозг. Иногда сюда включают еще промежуточный мозг. Ствол мозга контролирует критически важные функции организма, такие как дыхание, артериальное давление, сердцебиение.

Средний мозг отвечает за передачу информации между разными отделами ЦНС, а также играет важную роль в ориентировочных рефлексах (например, когда нужно резко обернуться на громкий шум).

Варолиев мост связывает мозжечок и головной мозг. Через мост проходит множество двигательных и чувствительных нейронов, которые обеспечивают связь между разными отделами ЦНС.

Продолговатый мозг содержит важнейшие центры, которые отвечают за дыхание и кровообращение (контролируют артериальное давление и сердцебиение). Кроме того, он регулирует глотание и жевание, чихание и кашель, скоординированность движения глаз.

Также к стволу мозга относят промежуточный мозг, который находится у основания полушарий и соединяет их со стволом мозга. Промежуточный мозг состоит из таламуса, гипоталамуса и эпиталамуса.

Таламус работает как передающее устройство для большинства чувствительных нейронов. Почти вся информация от органов чувств проходит через таламус и затем отправляется в соответствующий отдел коры головного мозга. Таламус — как фильтр, которые помогает человеку переключать внимание с одного потока информации на другой.

Гипоталамус располагается возле основания таламуса и контролирует температуру тела, аппетит, жажду, артериальное давление, сон, поведение, кишечную перистальтику.

Также гипоталамус координирует работу гипофиза. Гипофиз — это важный эндокринный орган. Он находится в специальном углублении в черепе — турецком седле — прямо под гипоталамусом. Здесь также находится перекрест зрительных нервов (хиазма). Эта область головного мозга еще называется хиазмально-селлярной. Гипофиз координирует работу щитовидной железы, надпочечников, половых желез и контролирует процессы роста и обмена веществ.

Также рядом с гипофизом находится пинеальная область, включающая в себя шишковидную железу (эпифиз) и прилежащие к нему мозговые структуры, ликворные пространства и сосуды. Эпифиз вырабатывает мелатонин, регулирует циклы сна и бодрствования.

Как формируются новые виды

Видообразование, которое происходит благодаря географической изоляции , называют аллопатрическим – дословно «родина в разных местах».

Видообразование, которое происходит благодаря экологической изоляции, называется симпатрическим – дословно «родина в одном месте» (схема 1).

Схема 1. Сравнение аллопатрического и симпатрического видообразования

Классический пример аллопатрического видообразования – это эндемичные виды, возникшие на островах в результате географической изоляции. Так, разнообразные виды вьюрков на Галапагосских островах, описанные Дарвином, – свидетельство эффективности аллопатрического видообразования (рис. 1). Молекулярный анализ их ДНК показывает, что при всем удивительном морфологическом многообразии видов дарвиновских вьюрков, все они являются потомками одного единственного континентального вида. Его представители, попали на Галапогосские острова несколько миллионов лет назад и дали начало пяти основным линиям.

Рис. 1. Дарвиновские вьюрки. Слева – разнообразие форм клюва вьюрков, как результат экологической изоляции. Справа – основные пять форм вьюрков, возникшие на островах в результате географической изоляции.

Молекулярные часы эволюции позволяют установить последовательные часы их дивергенции. Наиболее древние из них – это линия насекомоядных вьюрков.

Позднее выделилась линия вьюрков-вегетарианцев, которые питаются лепестками цветков, почками и плодами. Затем от этой линии отделились еще две с более мощными клювами.

Древесные вьюрки использовали их для извлечения насекомых из стволов деревьев, а наземные для питания твердыми семенами.

Представители исходного вида вьюрков попали на Галапагосские острова миллионы лет назад и дали начало пяти основным линиям. На одном острове появилась линия насекомоядных вьюрков. На другом острове появились вьюрки-вегетарианцы, питающиеся цветами, листьями и семенами. На иных островах появились и закрепились линии вьюрков с мощными клювами, которые позволяли им разбивать кору и грызть твердые семена.

Примером симпатрического видообразования могут служить рыбки-цихлиды (см. видео). В африканском озере Виктория, которое образовалось 12 тысяч лет назад, обитают более 500 видов рыб-цихлид, которые отличаются друг от друга по внешнему виду, образу жизни, поведению и ряду других признаков. Молекулярный генетический анализ показывает, что все они произошли от одного общего предка.

Географической изоляции между ними не было.

Как быстро растут растения

В этом разделе рассмотрим, какие деревья быстро растут из хвойных. Несмотря на то, что последние культуры взрослеют медленнее, есть некоторые сорта, которые отличаются интенсивным развитием. Предлагаем ознакомиться с ними в этом разделе. Возможно, какая-то порода придется по душе.

• Лиственница сибирская и европейская. Это громоздкое дерево, которое за год способно вырасти на один метр и более. Данные сорта являются единственными, которые сбрасывают хвоинки на зимний период. В зимнее время растение выглядит менее привлекательно.
• Ель обыкновенная. Данная культура способна вырасти до 60 см за один сезон. Как только растение достигнет нескольких метров в высоту, темпы роста начинают снижаться и каждый год культура возвышается максимум на десяток сантиметров. В качестве хорошей альтернативы этому дереву для быстрого облагораживания участка подойдет сербская ель.
• Метасеквоя. Это быстрорастущее хвойное дерево относят к семейству кипарисовые, которое во взрослом состоянии способно достигнуть до 35 метров в высоту. Максимальный диаметр ствола 2 метра. Это делает растение достаточно массивным и заметным на участке. Главной особенностью культуры является морозостойкость. Дерево выдерживает до -35 градусов при заморозках.
• Туя складчатая гигантская. Данная культура быстро набирает высоту. Но, здесь важно предусмотреть правильные условия для ее существования. Для туи характерно выполнение дренирования почвы и высаживание на идеально освещенных участках.
• Пихта. Обратите внимание, что только сорта Одноцветная, Кавказская, Вейча отличаются сравнительно быстрым ростом. Все остальные взрослеют очень медленно. В высоту достигают до нескольких метров, оттенок хвоинок матовый зеленый, напоминающий бирюзу.

Как работает электромагнитное поле

Исторически к началу 19 века люди уже знали о зарядах, начала возникать электротехника, ещё несколько десятилетий не имевшая широкого практического применения. Электротехника сама по себе ещё не требовала такого глубокого знания электромагнетизма, которое потребовалось для последующего развития радиотехники, тесно связанной с понятием электромагнитного поля, служащего для переноса энергии в пространстве.Что же представляет собой электромагнитное поле? Обычно под понятием поля понимают определённые физические характеристики точки в трёхмерной системе координат, — температуру, давление и т.д. Подобно этому, говоря об электрическом поле, можно говорить о сумме сил, воздействующих на трёхмерную точку в пространстве, в которой располагается единичный положительный заряд. Электромагнитное поле может быть исследовано практическим способом, для этого нужно рамку, состоящую из одного витка проволоки, перемещать по пространству, размещая её в разных точках оного, что позволит, благодаря наводящимся в ней токам — практически исследовать измеряемое поле.С электромагнитным полем неразрывно связано и понятие энергии, где поле, изменяясь, может отдавать свою энергию какому-либо неэлектромагнитному процессу, а также и забирать энергию; электромагнитные поля могут переносить энергию в пространстве.Поля можно подразделить на три вида:

• электростатическое, то есть это электрическое поле, существующее при наличии неподвижных зарядов;
• магнитостатическое, то есть поле постоянного тока в тех областях, где сам ток отсутствует (в том числе, это поле постоянных магнитов);
• электромагнитное, поле тех областей, где присутствует электрический ток.

Представим следующую ситуацию: допустим, в вакууме расположены две антенны — приёмная и передающая. Передающая антенна излучила некоторое количество электромагнитной энергии, которая после этого существует вне антенны и ещё не достигла приёмной антенны и всё это происходит в вакууме. Что же является носителем электромагнитной энергии в пустоте, в которой ничего нет? Здесь самый простой ответ, — электромагнитное поле, которое является физически реальным и представляет собой одну из форм существования материи.Бурное развитие радиотехники предоставило широкую базу для проработки теории электромагнетизма и само по себе стало стимулом для дальнейшей проработки теории. Радиотехника привнесла также понятие «радиоволны», представляющей собой электромагнитную волну в радиотехнических системах, а исследование учёными вопросов приёма и передачи радиоволн заложило основу теории антенн, весьма проработанной в данный момент. Во время первых опытов по исследованию радиоволн, работа велась с радиоволнами, имеющими длину, измеряющуюся метрами, но в тоже время, были известны и длинные волны, с длиной, измеряющейся километрами.Начиная с двадцатых годов XX века, началось исследование возможностей более коротких длин волн, а зародившаяся в военное время радиолокация подстегнула этот процесс и потребовала применения более коротких волн, — вследствие были исследованы и стали в дальнейшем применяться волны дециметрового, сантиметрового и миллиметрового диапазонов (в настоящее время под радиоволной понимаются волны электромагнитного излучения с длиной от нескольких десятков километров до тысяч ангстрем — уже оптического диапазона). Применение таких волн потребовало и соответствующего изменения радиоаппаратуры, — и если раньше размеры излучающих/приёмных элементов радиоаппаратуры были меньше длины волны, то работа на новых длинах потребовала их соответствующего изменения, чтобы новые размеры этих элементов были сравнимы по размерам с длиной требуемой волны.Длина волны представляет собой расстояние между двумя ближайшими точками в пространстве, где колебания происходят в одной и той же фазе: График функции волны. Источник картинки: Dicklyon (Richard F. Lyon), www.wikipedia.org Если мы посмотрим на следующую анимацию, где показано излучение/приём радиоволны антенной, называющейся «полуволновой диполь», то мы увидим, что каждый из усиков антенны, должен быть такого размера, чтобы в его размеры укладывалась соответствующего размера амплитуда принимаемой/излучаемой полуволны: Анимированная схема приёма радиоволн полуволновым диполем. Источник картинки: В свою очередь, амплитуда зависит от частоты, а частота зависит от длины волны.Интересным моментом здесь является тот, что в качестве способа передачи электромагнитной энергии могут быть использованы не только антенны, но и различные полые системы, например, волноводы, резонаторы.Волна может распространяться по среде по-разному, если эта среда анизотропна (отличается, в зависимости от направления). Если среда активна, то может влиять на волну, усиливая её.

Как формируются горные хребты

В результате взаимодействия вращения и охлаждения внешней оболочки Земли разделенные линеаментами участки литосферы планеты начали самостоятельное движение, образуя так называемые тектонические блоки. Легко показать, что тектоническая активность возникла после формирования структур линеаментов — действительно, планетарные линеаменты пересекают тектонические плиты, то есть являются первичными структурами. Кроме того, существование нескольких систем линеаментов приводит к выводу, что они возникли в разное время, то есть были вызваны разновременными явлениями изменения скорости вращения:

Само наличие сетей сквозных структур, пересекающих океаны, континенты и друг друга, указывает на то что океаны образовывались «in situ» путем деструкции и прогибания участков некогда единой жесткой протокоры Земли. Важно отметить, что уже в раннем докембрии в пределах щитов Европейской платформы были сформированы регулярные разломные сети, которые сегодня являются фрагментами протяженных сквозных структур (Анохин et al., 2016).

Докембрий охватывает 85% ранней истории Земли, а ранний докембрий здесь соответствует геологическому времени от 4-х до 3-х миллиардов лет назад. Тектоническая активность нашей планеты началась непосредственно после этого, то есть около 3 миллиардов лет назад, а диагональные линеаменты сформировались гораздо позже, в эпоху мезозоя , начавшуюся четверть миллиарда лет назад:

Существует мнение, что диагональные сети начали более активно развиваться в мезозое, в связи с существенным изменением скорости вращения Земли, сопровождающимся перераспределением глобальных геодинамических нагрузок в литосфере. Эти нагрузки уже не находили реализации в ортогональных разломных системах и оживляли новые трещины диагональных направлений. Мезозой стал эрой начала формирования современного глобального лика Земли. Главенствующую роль уже начинают играть процессы деструкции, обусловившие разламывание и взаимное перемещение отдельных участков, фрагментов и блоков этой коры. Собственно говоря, это и есть время начала образования впадин современных океанов (Анохин et al., 2016).

Поздние (диагональные) линеаменты имеют меньшую протяженность и меньшую глубину залегания, а также непосредственно связаны с современной фрактальной структурой поля силы тяжести и рельефа.

Как работает клеточное дыхание

Облака принимают мириады форм — текут, меняются, рассеиваются и вырастают буквально на глазах. Взгляните на небо летним днем: мимо проплывает слон, следом — черепаха, рядом вырастает гриб, а вдали висят перья павлина. И все-таки из всего этого многообразия ученые умудряются выделять ровно десять родов, или форм, облаков.

В начале XIX века англичанин Люк Говард разработал общепризнанную классификацию облаков. Он разделил облака по формам на кучи, слои и перья и дал всем им описание.

Форма облака зависит от высоты, на которой оно образуется: на нижнем ярусе — от 0 до 2 км — облака состоят из жидких капель, на верхнем ярусе — выше 7 км — уже из кристалликов льда, а на среднем, между этими высотами, кристаллики льда смешиваются с каплями, поэтому и облака там смешанные.

Вымеобразные облака

Как в зоологии или ботанике, в метеорологии в названиях облаков сначала идет имя родовое, а затем видовое, например, Stratocumulus mammatus — это вымеобразные облака, относящиеся к слоисто-кучевым.

Облака асперитас

«Это протяженные массивы слоисто-кучевой облачности, имеющей неровный нижний край, проявляющий причудливую структуру атмосферных волн в облачном слое. При определенном освещении эти облака могут выглядеть драматичными или даже устрашающими», — говорит главный специалист Гидрометцентра Марина Макарова.

Конденсация

В открытом море ядрами конденсации становится морская соль, поднятая в воздух с поверхности воды. Этой соли над морем предостаточно — именно из-за конденсации на ее частицах яхтсменам, дайверам и кайтерам нужно опреснять одежду. Оставшиеся на них кристаллики соли притягивают молекулы воды, они оседают, и одежда остается влажной даже под палящим солнцем.

Где до середины XX века, в Лондоне для отопления в домах использовали уголь. Вместе с дымом в воздух попадало большое количество частиц различных веществ. Они становились ядрами конденсации и причиной легендарных туманов. Так, окутавший город в декабре 1952 года Великий смог стал причиной гибели от 4 до 12 тысяч человек.

Куча или перо?

Если теплый воздух поднимается с подстилающей поверхности, то, как правило, образуются облака нижнего яруса, чаще всего кучевые.

А облака среднего и верхнего ярусов образуются, если все те же процессы — подъем теплого воздуха, его расширение, охлаждение, повышение влажности до 100% и конденсация — происходят уже на высоте. Например, если воздух, уже находящийся на высоте, поднимается еще выше, встречаясь с горой или другим препятствием на своем пути. Таким препятствием может стать и клин холодного воздуха у поверхности — теплый массив начинает «забираться» по нему вверх. Так возникает температурная инверсия — температура воздуха на высоте оказывается выше, чем в слое ниже.

Источник облаков

«Любой город — источник облаков. Это прогрев. И есть такое понятие „городские острова тепла“. Бывает, что в городе градусов на 5−8 теплее, чем в пригороде, а значит, над городами висит облачность и загрязнение там больше», — говорит Дубейковский.

Вид облаков может рассказать о том, насколько оно «мокрое». Например, если облако белоснежное, как пломбир или бумажный журавлик, то капли в нем совсем мелкие. И чем оно темнее, тем больше в нем крупных капель.

Облака могут быть не только «сезонные», но и типичные для определенного места. Например, над Фудзиямой, камчатскими вулканами и вообще горами образовываются линзовидные, или лентикулярные, облака.

Как формируются облака

Если обезьяну посадить за печатную машинку, и она будет нажимать случайные клавиши, "Войну и мир" напечатать не получится. Так что не надо сказок про случайные изменения, которые привели к возникновению сложных организмов! Справедливое утверждение, вот только роль случайности в эволюции ограничена. Для того, чтобы это понять, попытаемся коротко описать, как работает эволюция.

Есть три основных силы эволюционного процесса: наследственность, изменчивость и отбор.

Основу жизни составляет ДНК (или РНК), кодирующая информацию об устройстве организма. В ходе размножения происходит репликация ДНК и весь набор признаков передается следующему поколению. В итоге дочерние организмы похожи на родительские, а также друг на друга. Откуда же возникают различия?

При удвоении молекулы ДНК возможны ошибки. Они могут возникать спонтанно или под воздействием внешних факторов, и их в полной мере можно считать случайными.Такие изменения ДНК называются мутациями. Результат мутации - появление нового признака. Некоторые мутации делают организм нежизнеспособным, но большинство мутаций безопасны, а в определенных условиях даже полезны. Возникает та самая изменчивость - при внешнем сходстве, между организмами возникает немало отличий. И эти отличия дают возможность по-разному реагировать на изменения окружающей среды.

Если наследуемые признаки позволяют чувствовать себя комфортно в определенных условиях среды, шанс выжить и дать здоровое потомство повышается, в обратном случае понижается. Через какое-то количество поколений мы увидим, что особей с одним набором признаков в популяции гораздо больше, чем с другим набором. Это и есть естественный отбор. Он может быть направлен на стабилизацию, когда выбраковываются особи с крайними значениями признака. Например, слишком большие и слишком маленькие. А может быть движущим, когда преимущество получают особи с отклонениями признаков. Скажем, в каждом поколении преимущество у особей с размерами крупнее среднего. Через какое-то время мы получим популяцию гигантов.

Возникновение мутаций и изменения условий окружающей среды можно назвать случайными. Но вот естественный отбор как раз не случаен.