Звезды и звездные системы. Межзвездная среда, галактические туманности. Галактика. Млечный путь. Внегалактические системы. Вселенная

Эта книга может быть полезна тем, кто не имея специального образования в области физики, астрономии, математики, интересуется, тем не менее, вопросами связанными с эволюцией и устройством вселенной. То есть вопросами глубоко и безнадежно специальными, запредельно сложными и раскрываемыми в пределах школьного курса совершенно не удовлетворительно. Популярные же публикации, доступные на новостных лентах, скорее могут запутать читателя. Ибо авторы часто пытается в них просто и коротко объяснить то, чего не понимают сами. Хочется надеяться, что «Вселенная без формул: Путеводитель по тайнам мироздания» сможет дать ответы на вопросы, возникающие у читателя при попытках осмыслить современные научные представления, такие как Теория Большого Взрыва и Квантовая Механика. Ответы эти, в действительности, достаточно просты, но крайне нетривиальны. Ибо сферы бесконечно великого — вселенной, — и бесконечно малого — элементарных частиц, — не доступны человеческому воображению.

Эта книга — рассказ о фундаментальной научной картине мира в развитии от более наглядного к более абстрактному: от брошенного камня до объяснения уравнений Эйнштейна и Шрёдингера. Человек разбирается в устройстве Вселенной, наблюдая за движением, догадываясь о правилах, которые регулируют все, что происходит, и получая подсказки о скрытых частях мира или о новых правилах из несоответствий между ожидаемым и реальным движением: знаменитые примеры включают предсказанное существование Нептуна, Планеты 9 и невидимого вещества в галактиках, причины ускоренного расширения Вселенной, квантовую природу теплового излучения. В книге обсуждаются функционирование Солнечной системы и возможности путешествий по ней, взаимоотношения пространства, времени и движения в специальной теории относительности и определяемые ими проблемы галактических перелетов, общая теория относительности и ее эффекты, включая некеплеровы орбиты, замедление времени, гравитационные волны и экзотические способы сверхсветового перемещения, энтропия как незнание о микроскопическом движении и ее приложения от тепловых машин до демона Максвелла и черных дыр, квантовая механика, включая прохождение сквозь стены, уникальность устройства атомов, запутанность и интерпретации, призванные прояснить состояние кошки Шрёдингера. По правилам нашей Вселенной в ней невозможен покой, и читателю предстоит оценить ее беспокойное разнообразие.

Современная астрофизика — быстро развивающаяся наука, которая использует новейшие (и очень дорогие) приборы и суперкомпьютеры, дополняющие и меняющие астрономическую картину мира. Сегодня мы знаем, что живем в расширяющейся Вселенной, чей возраст составляет немногим менее 14 млрд лет. Нам известно, как синтезировались и синтезируются ядра элементов. Мы можем наблюдать разные стадии формирования звезд и планетных систем. Удается даже разглядеть, как в дисках вокруг звезд образуются планеты. Тем не менее остается много вопросов и загадок. Что такое темное вещество и темная энергия? Как взрываются сверхновые разных типов? Как устроены черные дыры? Наконец, есть ли где-то еще жизнь во Вселенной и какой она может быть? В этой книге известный российский астрофизик и популяризатор науки Сергей Попов систематизирует сложившиеся научные представления о Вселенной и одновременно обращается к новейшим открытиям и нерешенным вопросам.

Где и как искать инопланетян? Идея внеземной жизни завораживала человечество задолго до начала освоения космического пространства. Джон Уиллис, астроном и популяризатор науки, приводит пять наиболее реалистичных сценариев поиска инопланетных живых существ в нашей Галактике. Описывая последние достижения в изучении космоса — результаты космического телескопа «Кеплер», исследование Марса с помощью марсохода «Кьюриосити», пролет около Плутона зонда «Новые горизонты» и многие другие, — Уиллис предоставляет читателям возможность самим выбрать подходящий способ обнаружения внеземной жизни. Он предлагает нам поразмышлять о ее существовании под марсианским льдом, на спутнике Юпитера Европе и спутниках Сатурна Энцеладе и Титане, причем нынешние условия на Титане автор рассматривает через призму далекого прошлого нашей собственной планеты. Уиллис бросает взгляд и за пределы Солнечной системы, обсуждая шансы найти «вторую Землю» среди миллиардов экзопланет, вероятно, существующих в нашей Галактике, а также вслушивается в далекий космос в надежде услышать инопланетные радиосигналы.

Человека всегда интересовало где он живет, откуда это появилось, «есть ли жизнь на Марсе» и что со всем этим будет дальше. В предлагаемой книге изложено современное представление о возникновении и развитии Вселенной; о том, как ведутся поиски жизни вне Земли и о результатах этих поисков; о загадочных и фантастических свойствах черных дыр и о том, как их находят и «взвешивают»; о самых последних открытиях в астрофизике — антигравитации, «темной материи» и «темной энергии». Для чтения книги не требуется никаких специальных знаний, выходящих за рамки школьной физики.

Новые открытия в астрономии совершаются ежегодно, и новостные издания пестрят сообщениями об очередных космических разработках. Но, хотя прошли времена, когда астрономические явления порождали суеверия и страхи, научный подход ко Вселенной пока еще не стал всеобщим уделом: ведь научно-популярной литературы о космосе, рассчитанной на неспециалистов, очень мало. Книга, которую вы держите в руках, призвана восполнить этот пробел. О происхождении Земли и загадках Луны и Солнца, о планетах и галактиках, о Млечном Пути и новейших данных из области космологии здесь рассказывается доступно и увлекательно. Для наглядности текст сопровождается многочисленными иллюстрациями.

Что такое Большой взрыв и черные дыры? Когда загорелись звезды? Как возникли первые галактические звездные острова? Каков будет вселенский «конец света»? Эти и многие другие вопросы современной астрономии, астрофизики и космологии увлекательно и популярно рассматриваются с учетом самых последних научных данных, полученных на Земле и в космосе. Книга повествует об истории открытия расширения Вселенной и возникновении нашего мира по сценарию Большого взрыва; освещает современный подход физики и космологии к понятиям пространства и времени, галактической и звездной эволюции. Эта книга — кратчайшая история нашего мира от Большого взрыва до последних черных дыр и разрыва пространства–времени.

Настоящее пособие представляет краткий курс, освещающий базовые понятия и основные направления современной астрофизики и космологии. Подробно разбираются теория формирования и устойчивости политропных звезд, релятивистская кинетика и теория переноса излучения, современное состояние проблемы взрыва сверхновых с коллапсом центральной части.