Вселенная - это удивительное место, и то, как оно стало сегодня, заслуживает особой благодарности. Изображение предоставлено: НАСА, ЕКА, Hubble Heritage Team (STScI / AURA); Дж. Блейксли.

10 научных явлений, за которые нужно быть благодарными сегодня и каждый день

Тот факт, что это уже не День Благодарения, не означает, что у нас нет целой Вселенной, за которую мы должны быть благодарны.

Каждый день у нас есть выбор: воспринимать ли мы свою жизнь, свое существование, свои свободы и свои моменты как должное, или же мы выражаем признательность и благодарность за то хорошее, что существует. Самый большой объединитель, который объединяет всех людей - мы все живем в одном и том же мире и в одной и той же Вселенной, никогда не получит должного. Здесь и сейчас мы можем существовать и существовать, пока наша естественная продолжительность жизни позволит нам. Это не было гарантировано из первых принципов, но просто так получилось. В огромном количестве различных моментов в истории нашей Вселенной законы природы соединились таким образом, чтобы мы могли существовать и позволить нам оглянуться назад сегодня, на 13,8 миллиарда лет, с благодарностью в наших сердцах. Вот десять явлений, которые сделали все это возможным, и десять причин поблагодарить.

Временная шкала истории нашей наблюдаемой Вселенной, где наблюдаемая часть расширяется до все больших и больших размеров по мере того, как мы движемся вперед во времени от Большого взрыва. Изображение предоставлено научной группой NASA / WMAP.

1.) Будьте благодарны, что произошел Большой взрыв. Что касается нашей Вселенной, то был «день без вчерашнего дня», когда расширяющейся, охлаждающей, наполненной материей и радиацией Вселенной как таковой не было. Конец любого состояния, предшествующего Большому взрыву (вероятная космическая инфляция), породил Вселенную, полную частиц, античастиц, излучения и всех компонентов, необходимых для того, чтобы наше существование стало возможным. Без Большого взрыва никто из нас не был бы здесь.

В полностью симметричной Вселенной вещество и антивещество аннигилируют, оставляя след и равные количества обоих. Но в нашей Вселенной материя доминирует, что указывает на раннюю фундаментальную асимметрию. Изображение предоставлено: E. Siegel / Beyond The Galaxy.

2.) Будьте благодарны за асимметричную Вселенную. Есть все виды важных симметрий, но если бы все было полностью симметрично, было бы совершенно равное количество вещества и антивещества. По мере того, как Вселенная охлаждалась и расширялась, они почти полностью уничтожались бы, оставляя лишь разреженный набор частиц и античастиц плотностью менее одной миллиардной по сравнению с сегодняшней Вселенной. Но вместо этого у нас есть Вселенная, наполненная материей, а не антивеществом, и в этом вся разница. Как возникла эта асимметрия, до сих пор остается загадкой, хотя и со многими возможными результатами. Тем не менее, то, что Вселенная является асимметричной, является уверенностью, которая позволила нам существовать.

Некоторые из атомов и молекул, найденных в космосе в Магеллановом облаке, как показано космическим телескопом Спитцера с иллюстрацией обнаруженных молекул над ними. Изображение предоставлено NASA / JPL-Caltech / T. Пайл (SSC / Caltech).

3.) Будьте благодарны за атомы. Для нашего существования абсолютно необходимо, чтобы у нас были тяжелые ядра, которые бывают разных возможных стабильных конфигураций. Кроме того, нам нужны легкие, стабильные и противоположно заряженные частицы (электроны), чтобы сформировать строительные блоки всего в нашем мире. Частицы в нашей Вселенной, когда они охлаждаются, сжимаются и связываются вместе, образуют эти атомы, которые затем слипаются и объединяются, образуя структуру, которую демонстрирует наша Вселенная сегодня.

4.) Будьте благодарны за гравитационные силы, которые объединяют огромные скопления вещества. В больших масштабах они создают галактики, скопления и огромную космическую сеть; в меньших масштабах они создают газовые облака, звезды и даже планеты. Именно сила гравитации - самая длинная, самая универсальная сила из всех - позволила нашему дому и всему, что его породило, сформироваться в первую очередь. Без гравитации сам мир никогда бы не существовал.

Анатомия очень массивной звезды на протяжении всей ее жизни, кульминацией которой является сверхновая типа II, когда в ядре заканчивается ядерное топливо. Последней стадией плавления является сжигание кремния, при котором железо и железоподобные элементы образуются в ядре лишь на короткое время, прежде чем наступит сверхновая. Изображение предоставлено: Николь Рейгер Фуллер / NSF.

5.) Будьте благодарны за ядерный синтез, происходящий в ядрах звезд. Он не только дает свет Вселенной, наполняя ее высокоэнергетическим излучением, но и позволяет нам создавать элементы вплоть до периодической таблицы. Самые массивные звезды, которые образуются в облаках молекулярного газа, собранных под действием силы тяжести, сжигают водород в гелий, гелий в углерод, а затем накапливают более тяжелые элементы, такие как кислород, неон, магний, сера, кремний и даже железо, кобальт и никель в их ядрах. Большинство тяжелых элементов во Вселенной, особенно кислород и углерод, образуются именно таким образом.

Иллюстрация художника двух сливающихся нейтронных звезд. Пульсирующая сетка пространства-времени представляет гравитационные волны, испускаемые при столкновении, в то время как узкие лучи - это струи гамма-лучей, которые излучаются через несколько секунд после гравитационных волн (обнаруженных астрономами как вспышка гамма-излучения). Объединяющиеся нейтронные звезды создают большинство сверхтяжелых элементов во Вселенной. Изображение предоставлено: NSF / LIGO / Сономский государственный университет / А. Симоннет.

6.) Будьте благодарны за космические катаклизмы: слияния сверхновых и нейтронных звезд. Эти предельные смертельные муки самых массивных звезд Вселенной ведут нас по всей таблице. Самые массивные звезды распадаются всего через несколько миллионов лет, и последовавшая за этим реакция безудержного синтеза разрушает звезду и уносит внешние слои, полные тяжелых элементов, в межзвездное пространство. Между тем, трупы, которые могут стать нейтронными звездами, могут затем слиться, производя большинство самых тяжелых стабильных элементов в нашей периодической таблице. Пока галактика достаточно массивна, чтобы удерживать этот материал - опять же, продолжать благодарить за гравитацию - эти тяжелые элементы включаются в будущие поколения звезд и солнечных систем.

Инфракрасный вид из обсерватории ESA Herschel новой области звездообразования. Изображение предоставлено: ESA / SPIRE / PACS / P. André (CEA Saclay).

7.) Будьте благодарны за космическую переработку. Будьте благодарны, что у нас было достаточно времени и достаточного количества поколений звезд, чтобы гравитация могла втянуть их обратно в молекулярные облака, которые остаются в нашей галактике и коллапсируют, образуя новые звезды время от времени. Эти звездообразные туманности, полные переработанного материала из смеси нетронутых элементов и звездных трупов, дают начало не только звездам, но и протопланетным дискам, которые образуют газовых гигантов и каменистые миры, которые мы так хорошо знаем. Если бы этот материал сдулся, как это было бы в очень маленьких галактиках или даже в нашем Млечном Пути, если бы у нас не было темной материи, не было бы солнечных систем со скалистыми планетами.

Иллюстрация молодой солнечной системы Beta Pictoris, несколько аналогичная нашей собственной Солнечной системе во время ее формирования. Изображение предоставлено: Avi M. Mandell, NASA.

8.) Будьте благодарны за космическое совпадение, благодаря которому Земля стала возможной. Спустя 9,2 миллиарда лет после Большого взрыва вокруг молодой, новорожденной звезды сформировался каменистый мир, в котором были правильные компоненты для жизни. Эти ингредиенты включают не только углерод, кислород, азот и водород, но и сложные органические молекулы и большое количество жидкой воды. Наша Солнечная система начиналась с четырех потенциально обитаемых миров - Венера, Земля, Тея и Марс - и теперь Тея исчезла, столкнувшись с Землей. Венера является адом из-за безудержного парникового эффекта ее атмосферы, в то время как Марс почти полностью потерял свою атмосферу и замерз. Только Земля остается влажным, живым миром.

Земля и Солнце ничем не отличаются от того, как они могли появиться 4 миллиарда лет назад. Тем не менее, ежедневные или даже почасовые изменения могут рассказать нам невероятную информацию о ближайших экологических и экологических угрозах для нашего мира. Изображение предоставлено NASA / Terry Virts.

9.) Будьте благодарны за уникальный эволюционный путь, по которому прошел наш мир. Чтобы прийти к сегодняшнему дню, мы должны подумать о тех счастливых успехах, которые наш мир достиг. Будьте благодарны за эволюцию; быть благодарным за жизнеспособность и тот факт, что он пережил все потенциальные события исчезновения, которые преследуют наш мир. Будьте благодарны за растения, животных и грибки, а также за случайные взаимодействия, которые привели жизнь в нашем мире на свой путь. Будьте благодарны за всю историю вашей ДНК и вашей наследственной линии; без этого у тебя не было бы возможности существовать. И наконец…

Река Снейк в национальном парке Гранд-Титон. В нашем природном мире есть чудеса, уникальные для всей вселенной. Изображение предоставлено: HD обои для рабочего стола.

10.) Будь благодарен за сегодня. У всех нас есть лишь короткое, ограниченное время в этой Вселенной, но этот короткий период в пространстве и времени - наш, чтобы сделать из него то, что мы будем.

Будьте благодарны за атомы и молекулы, которые собрались, чтобы сделать вас. Будьте благодарны за этот момент. И будьте благодарны за доверие, которое вы можете иметь, что мир все еще будет здесь завтра, с вами в нем. Будьте благодарны за Вселенную, которая создала вас; это одна история, которую мы все объединяем, и она объединяет нас всех по-настоящему космически. Никто не может отобрать это у нас, несмотря ни на что.

Starts With A Bang теперь на Forbes и переиздан на Medium благодаря нашим сторонникам Patreon. Итан является автором двух книг «За галактикой» и «Трекнология: Наука звездного пути от трикодеров до Варп Драйв».