Какого цвета Вселенная на самом деле?
Является ли на самом деле Вселенная такой же красочной, как на фотографиях?
Наверное, все видели потрясающие красочные фотографии далеких галактик и туманностей представленных астрономами. Но является ли на самом деле космос столь же красочным, как на фотографиях?
Как выглядит вселенная? На первый взгляд, это простой вопрос. Все знают как выглядит небо, полное звезд, Млечный Путь, красочные туманности или галактики. Изображения и фотографии — это одно. Но как же выглядят эти тела на самом деле?
Если мы находились в воображаемом космическом корабле и полетели бы, чтобы посмотреть на них, увидим ли мы Вселенную такой, как нам ее изображают на цветных фотографиях?
Цвет звезд
Цвет звезд определяется температурой поверхности звезды.
Основной особенностью звезд является их способность излучать свет. Это свойство, которое является общим для всех объектов, с температурой выше нуля Кельвина. Различие — в количестве излучаемого «света» (т. е. электромагнитного излучения) и по длине волны, которые по-разному излучают горячие объекты.
Например, холодные звезды, имеющие температуру поверхности около 3000 Кельвинов имеют максимальное излучение в инфракрасной области (тепловое излучение). Это излучение, которое мы не можем воспринимать нашими глазами, но мы можем его зарегистрировать специальными приборами. Такие звезды имеют определенное количество излучения также в видимой части электромагнитного спектра. Но гораздо меньше, чем в инфракрасном диапазоне. Наибольшее количество его видимого излучения находится в красном спектре, в синем — минимальное.
При попадании на сетчатку глаза, все компоненты видимого света соединяются. Получившееся изображение будет зависеть от того, волны какой части видимого спектра преобладают. Таким образом цвет более холодных звёзд получается красноватым.
Аналогичная ситуация наблюдается и с голубыми звездами. Единственное различие заключается в том, что максимум, который излучают эти звезды, находится на противоположной стороне видимого спектра в ультрафиолетовой области. Он примыкает к синей части спектра. Большая часть видимого света, который мы регистрируем в свете этих звезд, является синим, в гораздо меньшем количестве присутствуют волны красного цвета. В совокупности все волны, попавшие от света таких звезд на сетчатку глаза, создадут синеватый свет.
Цвет туманностей
Ирония судьбы заключается в том, что именно эти объекты, которые известны нам по фотографиям, как яркие, переливающиеся всеми цветами, абстрактные картины, на самом деле выглядят совсем иначе. Если мы будем летать на нашем воображаемом космическом корабле вокруг них — мы, вероятно, даже не увидели бы их.
Виной тому является физика
Эти потрясающие по своей красоте на фотографиях объекты состоят из огромного количества газа и пыли, но это вещество сильно разрежено в пространстве космоса. В подобных скоплениях плотность вещества еще меньше, чем в вакууме, искусственно создаваемом учеными для проведения научных экспериментов на Земле. Мы можем наблюдать их на фотографиях в цвете и форме, только благодаря тому, что они находятся от нас на огромном расстоянии.
Более того , их цвета на фотографиях не соответствуют действительности. Типичная фотография туманности получается благодаря тому, что ученые фотографируют один и тот же объект с использованием разных фильтров, а затем изображения полученные с использованием этих фильтров складываются вместе. С использованием оптических камер туманность может быть снята в красной полосе, затем в синей и зеленой. Также астрономы с помощью различного оборудования могут применять другие фильтры, так они могут узнать, насколько ярким является объект в радио, микроволновом, инфракрасном или ультрафиолетовом спектре. Затем все изображения обрабатываются и объединяются так, что в результате получается красочная фотография.
Популярной, например, является палитра, используемая Космическим телескопом Хаббла. Темно-красный цвет — это ионизированная сера, красный — ионизированный водород и бирюза — ионизированный кислород. Благодаря такой палитре ученые могут отличить состав отдельных участков этих объектов.
К истинным цветам туманности такие фотографии не имеют никакого отношения, как бы они ни были разнообразны и красивы.
Если Вам понравилась статья, то поставьте лайк и подпишитесь на канал НАУЧПОП . Оставайтесь с нами, друзья! Впереди ждёт много интересного!
Источник
Какого цвета космос название
Таким простым вопросом озадачила меня сестренка. Вытащив из глубоко запрятанных архивов познания из курса школьной физики я изрек, что Цвет это то как воспринимает наш глаз Свет определенной длины волны, а космос — это, в основном, пустота, поэтому — света там нет и казаться он должен черным. Тут же выяснилось, что черный абсолютно не подходит, т.к. рисунок из радостно-детского превратится в депрессивно-готический. Надо было как-то спасать положение. Оказалось, что на рисунке была отважная собака лайка в скафандре и ракете, которая как раз взлетала с какой-то планеты. «Так тебе нужен цвет неба, а не космоса» — сказал облегченно я и начал терзать гугл. Гугл поворчал немного, но все объяснил.
- Ты уже знаешь, почему на Земле небо голубое — потому что земная атмосфера сильнее всего рассеивает голубую часть солнечных лучей. А каким представляется небо на других планетах Солнечной системы?
- На Луне, а также на Меркурии и Плутоне атмосферы нет. Ничто не отражает лучи света. Поэтому небо на Луне черное. И на нем ярко мерцают звезды.
- На Венере небо желтое, с серым оттенком у горизонта, и оранжевое в зените. Потому что атмосфера Венеры поглощает синие и зеленые лучи солнечного света, а те лучи, которым удается пройти через атмосферу Венеры, придают небу такой оттенок.
- На Марсе небо желто-оранжевое, но вовсе не потому, что атмосфера Марса сильнее рассеивает красные лучи, а потому, что в атмосфере Марса много пыли. А она красноватого цвета. Во время восхода и захода Солнца марсианское небо в зените имеет красновато-розовый цвет, а в непосредственной близости к диску Солнца — от голубого до фиолетового. В точности наоборот картинам заката и восхода на Земле!
- Небо Сатурна голубое, как и на Земле. И Причина голубизны неба на Сатурне точно такая же, как на Земле.
- На Уране небо имеет красивый аквамариновый цвет. Причина этого кроется в составе атмосферы Урана и её температуре. В верхних слоях водородно-гелиевой атмосферы постоянно присутствует метановая дымка. Метан хорошо поглощает красные лучи и отражает голубые и зелёные. Поэтому небо Урана имеет красивый аквамариновый цвет.
- На Нептуне меньше водорода и гелия, но газ метан в атмосфере сильно поглощает красные лучи. В результате небо на Нептуне синее.
- На Юпитере все дни пасмурные. Юпитер не имеет твердой поверхности, это газовый гигант. Газ, из которого он состоит, просто становится плотнее с глубиной. А вверху он формирует сплошные плотные облака. Цвета облаков изменяются с высотой: нижние облака голубые, потом идут коричневые и белые, и, наконец, красные — самые верхние. Иногда можно увидеть более низкие слои через дыры в верхних. На этом трехмерном изображении показан упрощенный вид того, что можно увидеть, находясь между слоями облаков на Юпитере. Картинка составлена на основе данных, полученных камерами космического корабля «Галилео».
Верхний (серый) слой представляет собой туман толщиной несколько десятков километров.
http://allforchildren.ru/why/which23.php
Желтый переходящий в оранжевый в зените и в серый на горизонте нас устроил. Так мы одним волевым решением отправили нашего четвероногого друга взлетать с Венеры.
Этого хватило сестренке, но теперь я не мог успокоиться пока не докопался до сути, т.е. почему и как один и тот же свет одного и того же солнца по разному рассеивается на разных планетах. Ответ оказался прост.
Почему днем мы не видим светящиеся звезды? Очевидно, днем звезды никто не выключает и свет от них также доходит до поверхности земли, как и ночью. И мы не видим света звезд по той причине, что он теряется на фоне более яркого (светлого) неба. Но небо не светит само по себе. По сути, свет, пришедший к наблюдателю от различных участков дневного неба, — это тот же солнечный свет. Земная атмосфера не излучает свет сама. Она рассеивает свет, пришедший от Солнца.
Свет, приходящий от Солнца, содержит лучи различной длины волны, что в зрительном восприятии соответствует различным цветам. Смесь лучей разного цвета и дает «белый» свет. Это мы знаем еще со времен опытов Ньютона, который с помощью стеклянной призмы разложил солнечный свет в спектр. Красный свет является более длинноволновым, синий — коротковолновый. Отношение длины волны красного света к длине волны синего (разные концы видимого спектра) составляет около 1,68.
Свет определенной длины волны представляет собой электромагнитную волну, которая может воздействовать на электрические заряды. Молекулы же воздуха (азот, кислород и др.) можно рассматривать как системы электрических зарядов. Электрон внешней оболочки (отрицательный заряд) и остальная молекула (положительный ион) — эта система может рассматриваться как электрический диполь. Хотя такая система в существенных своих свойствах является квантовой, здесь, как и во многих подобных задачах, вполне срабатывают классические представления. Когда размеры диполя существенно меньше длины волны (в нашем случае это так) мощность излучения диполя обратно пропорциональна четвертой степени длины волны.
Падающая волна раскачивает диполь на своей частоте. Он забирает часть энергии падающей волны и переизлучает ее на той же частоте в произвольном направлении. Это и есть механизм рассеяния света на молекулах воздуха. Как сказано выше, интенсивность излучения обратно пропорциональна четвертой степени длины волны. Учитывая отношение длин волн для красного и синего концов спектра, получим, что синий свет рассеивается в 8 раз интенсивнее красного. Это преобладание синего (рассеянного) света мы и наблюдаем, глядя солнечным днем на небо.
http://otvety.google.ru/otvety/thread?tid=6ebf7c5eb1d1e12a&clk=wttpcts
Под конец я стал сильно стал волноваться за судьбу нашего питомца в космосе. Ходили слухи, что тело оказавшись в вакууме разорвет как хомячка после капли никотина. А ведь негоже благородному псу погибать как хомячок. И снова гугл меня успокоил.
В общем, во всех фильмах, которые я видел, так или иначе человек, оказавшийся в вакууме, умирал за считанные секунды страшной смертью.
На днях я случайно наткнулся на страницу на сайте NASA, посвященную этой теме. Вот краткая выжимка из ответов специалистов на вопрос, что же будет с человеком в открытом космосе в первые минуты:
- Тело не взорвется: прочности кожи достаточно, чтобы выдержать внутреннее давление;
- Если не пытаться задерживать дыхание, легкие не повредятся;
- Кровь не закипит (кровеносная система будет удерживать нужное давление);
- Тело не замерзнет, тепло в вакууме излучается очень медленно;
- Через 15 секунд начнет ухудшаться самочувствие пока человек не потеряет сознание;
- На языке может закипеть слюна (ожога не будет);
- При прямом попадании солнечных лучей можно получить ожог.
Общий вывод: смерть наступит в результате отсутствия кислорода через 1-2 минуты. До этого ничего критичного с человеком случиться не должно.
Кроме того на этой странице также описывается инцидент, произошедший в 1965 году в одном из центров NASA. Из-за поврежденного скафандра человек был подвержен воздействию вакуума в барокамере в течение 15 секунд, после чего в ней начали увеличивать давление. Человек находился в сознании первые 14 секунд. Позже он рассказал, что последнее, что он запомнил — закипающая слюна на языке. Но он выжил.
http://habrahabr.ru/blogs/popular_science/66534/
На этом я окончательно успокоился за судьбу нашего любимца. 🙂
Источник
Какого цвета космос?
В 2002 году австралийские ученые анализируя свет, испускаемый от 200 000 галактик, и американские ученые совместно с ними, пришли к выводу, что Вселенная бледно-зеленого цвета. Если принять за основание палитру красок «Дьюлакс» , то цвет этот окажется где-то между «мексиканской мятой» , «нефритовой гроздью» и «шелком Шангри-Ла» .
После доклада Американскому астрономическому сообществу ученые признали ошибку в своих расчетах. Произошло это буквально через несколько недель. В действительности, Вселенная по цвету скорее всего ближе к унылым оттенкам серого и коричневого.
Еще в 17 веке наиболее пытливые умы думали над вопросом: отчего ночью небо темное? Просто если Вселенная бесконечна, в её пространстве равномерно находится бесконечное число звёзд, то везде, куда бы не взглянул человек, должна оказаться какая либо звезда и значит ночное небо должно казаться таким же ярким, как днем.
В науке данная загадка известна как «фотометрический парадокс Ольберса» — парадокс, названный в честь астронома из Германии Генриха Ольберса, подробно описавшего (но не первым в истории) сей загадочный феномен в 1826 году.
До сих пор никто так и не отыскал убедительного ответа на этот вопрос. В полнее вероятно, что количество звезд во Вселенной имеет свои пределы, а может быть и так, что свет от самых дальних звезд пока не дошел до нас.
Ольберс выдвинул свою теорию: он считал, что в далеком-далеком прошлом не все звезды светили, просто в один прекрасный момент они как-то «включились» .
Знаменитый писатель Эдгар Алан По в поэме «Эврика» еще в 1848 году первым сделал предположение, что свет от самых удаленных звезд еще находится в пути к нам.
Был проведен один интересный эксперимент: широкоугольная камера космического телескопа «Хаббл» сняла участок ночного неба, казавшийся наиболее пустым. Эффективная выдержка снимка составила миллион секунд (около 11 дней) . Полученное изображение продемонстрировало многие десятки тысяч до сей поры неизвестных галактик, каждая из которых состоит из сотен миллионов звёзд, пропадающих в дальних уголках космоса.
Источник
Какого же цвета космос?
Представьте себе ночное небо , усыпанное звездами. Какое же оно красивое и черное(?). Почему мы считаем что космос и вся вселенная черная? Может быть они совсем другого цвета.
И правда, согласно современным представлениям вселенная бесконечна, и равномерно заполнена звездами и галактиками. Получается, куда бы мы не ткнули пальцем в небо, в любом месте мы далеко или близко обнаружим какую нибудь звезду. То есть как в глухом лесу мы повсюду окружены стеной из удаленных деревьев, также и ночное небо, по идее, должно быть ослепительно ярким от света далеких-далеких звезд.
Однако почему-то мы видим его черным. В чем же дело?
Это так называемый фотометрический парадокс . Его объяснение таково : вселенная безгранична, но ограничения в ней все-таки есть . Во-первых , ограниченна скорость света (300 000 метров в секунду) , и чем дальше находится звезда, тем больше времени нужно чтобы ее свет добрался до нас. А во-вторых , ограничен возраст вселенной, ей всего лишь 13,8 миллиарда лет. И многие звезды находятся настолько далеко, что их свет просто-напросто не добрался до нас за все время существования мира . Это, словно, мы ждем грома от далекой грозы, молния уже сверкнула, но звук еще до нас не дошел.
Получается мы видим космос черным, просто потому-что там нет света?
Подождите, а что значит «видим» ? Это обычно то, что мы воспринимаем глазами, но видимый свет это лишь крохотная часть от всего диапазона электромагнитных волн. Есть же ведь еще радиоволны, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, и т. д.
Единственное что их отличает от привычного нам цвета, это длина волны, а по факту, это практически такой же свет, только мы его не видим. Но мы построили приборы, которые это могут. На сайте http://www.chromoscope.net/ можно посмотреть как выглядит вселенная в разных диапазонах волн . Конечно, изображение рисуется в псевдо-цветах, чтобы мы могли хоть что-то увидеть, но взгляните, насколько же много излучения в космосе, которое мы не можем разглядеть своими глазам.
Вот что интересно, свет от далеких галактик идет до нас очень долго, мы видим их такими, какими они были миллиарды лет назад. И смотрите, теоретически, мы можем увидеть свет, который шел до нас 13,8 миллиардов лет , а это возраст вселенной.
Источник