Вселенная — это все.
Она включает в себя все пространство и всю материю и энергию, которые содержит пространство.
Она включает в себя даже само время и, конечно же, вас.
Земля и Луна являются частью Вселенной, как и другие планеты и их многие десятки спутников.
Наряду с астероидами и кометами планеты вращаются вокруг Солнца.
Солнце — одна из сотен миллиардов звезд галактики Млечный Путь, и у большинства этих звезд есть свои планеты, известные как экзопланеты.
Млечный Путь — всего лишь одна из миллиардов галактик в наблюдаемой Вселенной — считается, что все они, включая нашу, имеют в своих центрах сверхмассивные черные дыры.
Все звезды во всех галактиках и все остальное, что астрономы даже не могут наблюдать, являются частью Вселенной.
Это, просто, все.
Хотя Вселенная может показаться странным местом, она не является далекой.
Где бы вы сейчас ни находились, космическое пространство находится всего в 62 милях (100 километрах) от вас.
Днем или ночью, находитесь ли вы в помещении или на улице, спите, обедаете или дремлете в классе, космическое пространство находится всего в нескольких десятках миль над вашей головой.
Это тоже ниже тебя.
Примерно в 8 000 миль (12 800 километров) под вашими ногами — на противоположной стороне Земли — скрывается неумолимый вакуум и радиация космического пространства.
На самом деле, технически вы сейчас находитесь в космосе.
Люди говорят «в космосе», как будто оно там, а мы здесь, как будто Земля отделена от остальной вселенной.
Но Земля — это планета, и она находится в космосе и является частью вселенной, как и другие планеты.
Так уж случилось, что вещи живут здесь, и окружающая среда у поверхности этой конкретной планеты гостеприимна для жизни, какой мы ее знаем.
Земля — крошечное, хрупкое исключение в космосе.
Для людей и всего прочего, что обитает на нашей планете, практически весь космос является враждебной и беспощадной средой.
Наша планета Земля представляет собой оазис не только в пространстве, но и во времени.
Это может казаться постоянным, но вся планета — мимолетная вещь в продолжительности жизни вселенной.
Почти две трети времени, прошедшего с момента возникновения Вселенной, Земли даже не существовало.
И не будет она вечной в своем нынешнем состоянии.
Через несколько миллиардов лет Солнце расширится, поглотив Меркурий и Венеру и заполнит небо Земли.
Он может даже расшириться настолько, что поглотит саму Землю.
Трудно быть уверенным.
В конце концов, люди только начали расшифровывать космос.
В то время как отдаленное будущее трудно точно предсказать, отдаленное прошлое несколько менее точно.
Изучая радиоактивный распад изотопов на Земле и в астероидах, ученые узнали, что наша планета и Солнечная система сформировались около 4,6 миллиарда лет назад.
С другой стороны, Вселенной, по-видимому, около 13,8 миллиардов лет.
Ученые пришли к этому числу, измерив возраст самых старых звезд и скорость расширения Вселенной.
Они также измерили расширение, наблюдая доплеровское смещение света от галактик, почти все из которых удаляются от нас и друг от друга.
Чем дальше галактики, тем быстрее они удаляются.
Можно было бы ожидать, что гравитация замедлит движение галактик относительно друг друга, но вместо этого они ускоряются, и ученые не знают почему.
В далеком будущем галактики будут так далеко, что их свет не будет виден с Земли.
Иными словами, материя, энергия и все во Вселенной (включая само пространство) в прошлую субботу были более компактными, чем сегодня.
То же самое можно сказать о любом времени в прошлом — в прошлом году, миллион лет назад, миллиард лет назад.
Но прошлое не длится вечно.
Измеряя скорость галактик и их расстояния от нас, ученые обнаружили, что если бы мы могли вернуться достаточно далеко назад, то до того, как образовались галактики или звезды начали превращать водород в гелий, все было настолько близко друг к другу и горячо, что атомы не могли образоваться, а фотонам некуда было деваться.
Немного дальше в прошлое все было на том же месте.
Или на самом деле вся вселенная (а не только материя в ней) была одним пятном.
Однако не тратьте слишком много времени на миссию по посещению места, где родилась Вселенная, поскольку человек не может посетить место, где произошел Большой взрыв.
Дело не в том, что вселенная была темным, пустым пространством и в ней произошел взрыв, из которого возникла вся материя.
Вселенной не существовало.
Космоса не существовало.
Время — часть Вселенной, поэтому его не существовало.
Время тоже началось с большого взрыва.
Само пространство расширялось от одной точки до огромного космоса по мере расширения Вселенной с течением времени.
Вселенная содержит всю энергию и материю, которые существуют.
Большая часть наблюдаемой материи во Вселенной имеет форму отдельных атомов водорода, простейшего атомарного элемента, состоящего только из протона и электрона (если атом также содержит нейтрон, его вместо этого называют дейтерием).
Два или более атома с общими электронами составляют молекулу.
Многие триллионы атомов вместе составляют пылинку.
Смешайте вместе несколько тонн углерода, кремнезема, кислорода, льда и некоторых металлов, и вы получите астероид.
Или соберите вместе 333 000 земных масс водорода и гелия, и вы получите звезду, подобную Солнцу.
Ради практичности люди классифицируют сгустки материи на основе их атрибутов.
Галактики, звездные скопления, планеты, карликовые планеты, планеты—изгои, луны, кольца, колечки, кометы, метеориты - все это скопления материи, обладающие характеристиками, отличными друг от друга, но подчиняющиеся одним и тем же законам природы.
Ученые начали подсчитывать эти сгустки материи, и полученные цифры довольно дикие.
Наша родная галактика, Млечный Путь, содержит не менее 100 миллиардов звезд, а наблюдаемая Вселенная содержит не менее 100 миллиардов галактик.
Если бы все галактики были одинакового размера, это дало бы нам 10 тысяч миллиардов миллиардов (или 10 секстиллионов) звезд в наблюдаемой Вселенной.
Но вселенная также, кажется, содержит кучу материи и энергии, которые мы не можем видеть или наблюдать напрямую.
Все звезды, планеты, кометы, черные дыры и туманности вместе взятые составляют менее 5 процентов вещества во Вселенной.
Около 27 процентов оставшейся части составляет темная материя, а 68 процентов - темная энергия, ни то, ни другое даже отдаленно не изучено.
Вселенная, как мы ее понимаем, не работала бы, если бы не существовало темной материи и темной энергии, и они помечены как "темные", потому что ученые, похоже, не могут непосредственно наблюдать их.
По крайней мере, пока.
Человеческое понимание того, что такое Вселенная, как она работает и насколько она огромна, менялось с течением времени.
На протяжении бесчисленных жизней у людей было мало или вообще не было способов понять вселенную.
Вместо этого наши далекие предки полагались на мифы, чтобы объяснить происхождение всего.
Поскольку наши предки сами придумали их, мифы отражают человеческие заботы, надежды, стремления или страхи, а не природу реальности.
Однако несколько столетий назад люди начали применять математику, письменность и новые исследовательские принципы для поиска знаний.
Эти принципы со временем совершенствовались, как и научные инструменты, в конечном итоге обнаруживая намеки на природу Вселенной.
Всего несколько сотен лет назад, когда люди начали систематически исследовать природу вещей, слова «ученый» даже не существовало (вместо этого какое-то время исследователей называли «натурфилософами»).
С тех пор наши знания о Вселенной многократно продвинулись вперед.
Лишь около века назад астрономы впервые наблюдали галактики за пределами нашей, и всего полвека прошло с тех пор, как люди впервые начали отправлять космические корабли к другим мирам.
За одну человеческую жизнь космические зонды совершили путешествие к внешним областям Солнечной системы и прислали первые изображения четырех гигантских отдаленных планет и их бесчисленных спутников с близкого расстояния - марсоходы впервые проехали по поверхности Марса - люди построили орбитальную космическую станцию с постоянным экипажем - и первые большие космические телескопы позволили получить потрясающие виды на более отдаленные части космоса, чем когда-либо прежде.
Только в начале 21 века астрономы открыли тысячи планет вокруг других звезд, впервые обнаружили гравитационные волны и получили первое изображение черной дыры.
С постоянно развивающимися технологиями и знаниями, а также с полным воображением люди продолжают раскрывать секреты космоса.
Новые озарения и вдохновенные идеи помогают в этом стремлении, а также возникают из него.
Нам еще предстоит отправить космический зонд даже к ближайшей из миллиардов и миллиардов других звезд в галактике.
Люди даже не исследовали все миры в нашей Солнечной системе.
Короче говоря, большая часть вселенной, которая может быть известна, остается неизвестной.
Вселенной почти 14 миллиардов лет, нашей Солнечной системе 4,6 миллиарда лет, жизнь на Земле существует, возможно, 3,8 миллиарда лет, а люди существуют всего несколько сотен тысяч лет.
Другими словами, Вселенная существует примерно в 56 000 раз дольше, чем наш вид.
По этим меркам почти все, что когда-либо происходило, произошло до того, как появились люди.
Так что, конечно, у нас есть масса вопросов — в космическом смысле, мы только что приехали.
Наши первые несколько десятилетий изучения нашей Солнечной системы — это только начало.
Отсюда, всего через одну человеческую жизнь, наше понимание Вселенной и нашего места в ней, несомненно, будет расти и развиваться так, как мы сегодня можем только представить.
Далее: В поисках жизни: мы одни?
