Номер 7, страница 217, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 12. Строение и эволюция вселенной. Параграф 115. Решение задач. Темы исследовательских и проектных работ - номер 7, страница 217.

Условие.

• Всё ли мы видим во Вселенной.

Решение.

Всё ли мы видим во Вселенной.

Нет, мы видим далеко не всё во Вселенной. На самом деле, видимая нами обычная материя (из которой состоят звёзды, планеты, газ и пыль) составляет лишь незначительную часть того, что существует в космосе. Существует несколько фундаментальных причин, по которым наше видение Вселенной очень ограничено.

1. Наблюдаемая Вселенная и скорость света.

Возраст нашей Вселенной составляет примерно 13,8 миллиарда лет. Поскольку скорость света конечна, мы можем наблюдать только те объекты, свет от которых успел дойти до нас за это время. Это означает, что мы окружены своего рода «горизонтом» — границей наблюдаемой Вселенной. Мы не можем заглянуть за эту границу и не знаем, что там находится. Кроме того, Вселенная постоянно расширяется, причём это расширение ускоряется. Объекты, находящиеся за определённым расстоянием от нас, удаляются быстрее скорости света, и их свет никогда не сможет нас достичь.

2. Тёмная материя и тёмная энергия.

По современным научным данным, состав Вселенной примерно таков:

• Обычная (барионная) материя: около 5%. Это всё, что мы можем видеть — звёзды, галактики, туманности и т. д.
• Тёмная материя: около 27%. Это гипотетическая форма материи, которая не испускает и не отражает электромагнитное излучение (включая свет), поэтому её невозможно увидеть напрямую. Её существование выводится из гравитационных эффектов, которые она оказывает на видимую материю, например, на скорость вращения галактик.
• Тёмная энергия: около 68%. Это ещё более загадочная субстанция, предположительно отвечающая за ускоренное расширение Вселенной. Мы также не можем её наблюдать, а лишь видим её глобальное воздействие на космос.

Таким образом, около 95% содержимого Вселенной является для нас невидимым.

3. Невидимые объекты и явления.

Даже в пределах наблюдаемой Вселенной есть объекты, которые мы не можем видеть напрямую. Самый известный пример — чёрные дыры. Их гравитационное поле настолько мощное, что даже свет не может его покинуть. Мы можем обнаружить чёрные дыры только по косвенным признакам: по их влиянию на соседние звёзды, по излучению вещества, падающего на них (аккреционного диска), или по гравитационным волнам, возникающим при их слиянии.

4. Ограничения наших инструментов.

Наши глаза видят лишь узкую полосу электромагнитного спектра — видимый свет. Современные телескопы могут «видеть» в других диапазонах (радиоволны, инфракрасный, ультрафиолетовый, рентгеновский, гамма-лучи), что значительно расширяет наши знания. Однако существуют и другие «вестники» из космоса, такие как нейтрино или гравитационные волны, для регистрации которых требуются совершенно другие детекторы. Кроме того, плотные облака межзвёздного газа и пыли могут скрывать от нас то, что находится за ними.

Ответ: Нет, мы видим лишь очень малую долю Вселенной (около 5%). Большая её часть состоит из невидимых для нас тёмной материи и тёмной энергии. Кроме того, наше наблюдение ограничено конечной скоростью света и расстоянием, которое свет успел пройти с момента зарождения Вселенной.