Әлемді кеңейту: процестің жылдамдығы

Әлемнің статикалық емес. Бұл 1929 жылы, шамамен 90 жыл бұрын, астроном Эдвин Хабблдың зерттеулерімен расталған. Бұл ойдан кейін галактикалардың қозғалысын бақылаған болатын. ХХ ғасырдың аяғында астрофизиктердің тағы бір ашылуы ғаламды жеделдету есебімен кеңейтілді.

Әлемді қалай кеңейту деп аталады

Кейбіреулер ғалымдардың ғаламды кеңейту деп атайтынына таң қалады. Бұл атау экономиканың көпшілігімен, яғни жағымсыз күтуімен байланысты.

Инфляция - оны пайда болғаннан кейін және тез өсіп келе жатқан кезде ғаламды кеңейту процесі. Ағылшын тілінен аударғанда «инфляция» - «сорғыту», «инфляция».

Әлемнің инфляция теориясы факторы ретінде қара энергияның болуы туралы жаңа күмәндерді кеңейту теориясының қарсыластары пайдаланады.

Сонда ғалымдар қара дыры картасын ұсынды. Бастапқы деректер кейінгі сатыда алынғандардан ерекшеленеді:

1. Ең ұзын арасындағы қашықтықты алпыс мың қара дыры 11 миллионнан астам жеңіл жыл - төрт жыл бұрынғы деректер.
2. Он үш миллион жарық жылына созылған қара саңылаулары бар жүз сексен мың галактика. Ғалымдар, соның ішінде ресейлік ядролық физиктер, 2017 жылдың басында алынған мәліметтер.

Бұл ақпарат, астрофизиктердің айтуынша, ғаламның классикалық моделіне қайшы келмейді.

Әлемнің кеңею жылдамдығы - ғарышкерлердің міндеті

Кеңейтудің жылдамдығы - космологтар мен астрономдардың міндеті. Рас, ғаламның кеңею жылдамдығы тұрақты параметрі болмағандықтан, космологтар бұдан былай айырмашылықтар басқа ұшаққа ауысқан - кеңейту жеделдей бастаған кезде. Бірінші типтегі галактиканың өте алыс жұлдыздарының спектрінде тоқтау туралы деректер кенеттен басталу процесі емес екенін дәлелдейді.

Ғалымдар ғаламның алғашқы бес миллиард жылын қысқартады деп санайды.

Үлкен жарылыстың алғашқы салдары алдымен күшті кеңейтуді тудырды, содан кейін қысу басталды. Бірақ қараңғы энергия әлі күнге дейін ғаламның өсуіне әсер етті. Және жеделдету.

Американдық ғалымдар жеделдету басталғанын білу үшін түрлі дәуірге арналған Әлемнің өлшемінің картасын жасауға кірісті. Сверхновая жарылыстарды байқау, сондай-ақ ежелгі галактикаларда қараңғы заттардың шоғырлану бағытын космологтар жеделдету ерекшеліктерін байқады.

Әлем неге «жеделдетеді»

Бастапқыда, Әлемнің өлшемдері картасында жеделдету мәндері сызықты емес, бірақ синусоидқа айналды деп болжанған. Ол «Әлемнің толқыны» деп аталды.

Әлемнің толқыны, жеделдету тұрақты жылдамдықпен жүрмегенін айтады: ол баяулады немесе жылдамдады. Және бірнеше рет. Ғалымдардың пайымдауынша, Үлкен жарылыстан кейін 13,81 миллиард жыл бойы мұндай процестер жеті.

Алайда космологтар үдеткіш-баяулаудың неге байланысты екендігі туралы сұраққа жауап бере алмайды. Көзқарастар қара энергияның пайда болған энергетикалық өріс ғаламның толқынына бағынышты деген идеяға қайнайды. Бір позициядан екіншісіне өту арқылы, ғалам өсіп-өнуді кеңейтеді, содан кейін оны бәсеңдетеді.

Айқын дәлелдерге қарамастан, олар әлі күнге дейін теория болып қала береді. Астрофизиктер ғалымның «планк» орбиталық телескоп туралы ақпаратты ғаламның толқынын растайтынына сенеді.

Қараңғы энергияны тапқан кезде

Бұл 90-шы жылдардың супернова жарылыстары салдарынан алғаш рет айтылған. Қараңғы энергияның табиғаты белгісіз. Альберт Эйнштейннің салыстырмалық теориясында әлі күнге дейін ғарыш тұрақтылығын бөлетініне қарамастан.

1916 жылы, жүз жыл бұрын, ғалам әлі өзгеріссіз қалды. Бірақ ауырлық күшіне араласқан: ғаламның қозғалмайтын болған кезде ғарыштық массалар бір-бірін ұрып-соғатын еді. Эйнштейн ғарыштық революциялық күшіне байланысты гравитацияны жариялайды.

Джордж Лемайтр мұны физика арқылы ақтайды. Вакуум энергияны қамтиды. Бөлшектердің пайда болуына және олардың одан әрі жойылуына алып келетін тербелістерінің салдарынан энергия күші қуғынға ұшырайды.

Хаббл ғаламның кеңеюін дәлелдеген кезде, Эйнштейн космологический тұрақты безумность деп атады.

Қараңғы энергияның әсері

Әлемнің қозғалысы тұрақты жылдамдықпен бөлінеді. 1998 жылы әлем бірінші түрдегі сверхновациялық жарылыстарға деректерді талдауды ұсынды. Әлемнің тез дамып келе жатқаны дәлелденді.

Бұл белгісіз затқа байланысты, ол «қара энергия» деп аталды. Ол ғаламның кеңістігінің шамамен 70% -ын алады. Қараңғы энергияның мәні, қасиеттері мен табиғаты зерттелмеген, бірақ ғалымдар басқа галактикаларда бар-жоғын білуге тырысуда.

2016 жылы жақын арада кеңейтудің нақты жылдамдығын есептеді, бірақ келіспеушілік болды: ғарыш кеңістігі бұрын астрофизиктер ұсынған жылдамдықпен кеңейе түсті. Ғалымдардың ортасында қараңғы энергияның бар екендігі мен оның ғаламның шекарасын кеңейту жылдамдығына әсер етуі туралы даулар пайда болды.

Әлемді кеңейту қараңғы энергиясыз өтеді

Әлемнің қараңғы энергиядан кеңейту үдерісінің тәуелсіздік теориясын 2017 жылдың басында ғалымдар ұсынды. Олар ғаламның құрылымын өзгерту арқылы кеңейтуді түсіндіреді.

Будапешттің және Гавайск университеттерінің ғалымдары есептеудің сәйкес келмеуі және кеңейтудің нақты жылдамдығы кеңістіктің қасиеттерінің өзгеруіне байланысты екендігі туралы қорытындыға келді. Ешкім кеңейту кезінде ғаламның үлгісіне не болатынын ескертті.

Қараңғы энергияның бар екеніне күмән келтіре отырып, ғалымдар түсіндіреді: Әлемнің ең үлкен концентрациясы оның кеңеюіне әсер етеді. Қалған бөлігі бірдей таратылады. Дегенмен, бұл факт есептелмей қалады.

Ғалымдар өз болжамдарының шынайылығын көрсету үшін шағын-ғаламдық үлгі ұсынды. Олар оны көпіршіктер жиынтығы түрінде ұсынды және оның массасына байланысты әр көпіршіктің өсу параметрлерін өзінің жылдамдығы бойынша есептей бастады.

Әлемнің мұндай модельдеуі ғалымдарды энергияны ескерместен өзгерте алатындығын көрсетті. Егер сіз қараңғы энергияны «араластырсаңыз», онда модель өзгермейді, ғалымдар сенеді.

Жалпы, даулар әлі де жалғасуда. Қараңғы энергияны қолдайтындар, ол ғаламның шекараларын кеңейтуге әсер етіп, қарсыластар өздері тұрып, заттың құндылығы концентрацияға ие екендігін айтады.

Әлемнің кеңею жылдамдығы енді

Ғалымдар Әлемнің Биг Бенгтен кейін өсе бастағанына сенімді. Содан кейін, шамамен он төрт миллиард жыл бұрын, ғаламның кеңею жылдамдығы жарық жылдамдығынан үлкен екенін анықтады. Және ол өсіп келеді.

Стивен Хокинг және Леонард Млодиновтың «Уақыттың ең қысқа тарихы» кітабында ғаламның шекараларын кеңейту жылдамдығы миллиард жыл ішінде 10% -дан аспауы керек екендігі айтылады.

Әлемнің кеңею жылдамдығы туралы 2016 жылдың жазында Нобель сыйлығының лауреаты Адам Рисс бір-біріне галактикаларға жақын пульсациялық фейпейдиттерді қашықтықты есептеді. Бұл деректер жылдамдықты есептеуге мүмкіндік берді. Шамамен үш миллион жарықтан кем емес галактикалар 73 км / с жылдамдықпен кідірілуі мүмкін екендігі анықталды.

Нәтижесінде таңғажайып: орбиталық телескоптар, сол «планк», 69 км / с дейді. Ғалымдар мұндай айырмашылықты неге анықтайды, ғалымдар жауап бере алмайды: олар әлемді кеңейту теориясына негізделген қараңғы материяның шығу тегі туралы ештеңе білмейді.

Қара сәулелену

Әлемнің «шашырауына» тағы бір фактор Хаббланың көмегімен астрономдар тапты. Қара сәулелену Әлемнің қалыптасуының басында пайда болған деп саналады. Содан кейін онда энергия көп болды, маңызды емес.

Қара сәуле «қара энергияға» ғаламның шекарасын кеңейтуге көмектесті. Ғалымдардың пікірінше, бұл сәулеленудің белгісіздігінен жеделдету жылдамдығын анықтаудағы сәйкессіздіктер болды.

Хабблдың одан әрі жұмысы бақылауды дәлірек етуі керек.

Ғажайып энергия әлемді бұзуы мүмкін

Ғалымдар бұл сценарийді бірнеше ондаған жылдар бойы қарады, ғарыштық обсерваторияның «Планк» мәліметтері бойынша, бұл жай ғана болжамдар ғана емес. Олар 2013 жылы жарияланды.

«Plank» Әлемнің жасында 380 мың жылда пайда болған Үлкен жарылыстың «эхо» өлшемін өлшеді, температура 2,700 градус болды. Ал температура өзгерді. Планк сонымен бірге ғаламның «композициясын» анықтады:

• Шамамен 5% - жұлдыздар, ғарыштық шаң, ғарыштық газ, галактикалар;
• 27% -ға жуық - қараңғы заттар массасы;
• Шамамен 70% - қараңғы энергия.

Физик Роберт Колдуэлл қараңғы энергияның өсіп келе жатқанын айтты. Бұл энергия ғарыштық уақытты ажыратады. Галактика келесі жиырма елу миллиардқа жуық уақытқа созылады, деп санайды ғалым. Бұл үдеріс ғаламның шекараларының кеңейіп келе жатқанын көрсетеді. Бұл Сүт жолын жұлдыздан алыстатады және ол да ыдырайды.

Ғарыш шамамен алпыс жыл бұрын өлшенді. Күн күн сәулесі жұлдызға айналады, планеталар одан бөлектенеді. Жер жарылғаннан кейін. Келесі отыз минут ішінде кеңістік атомды бұзады. Финал - ғарыштық уақыт құрылымының бұзылуы.

Құс жолы «қайда»

Иерусалимдегі астрономдар Сүт жолының ең жоғары жылдамдыққа ие екеніне сенеді, бұл ғаламның кеңею жылдамдығынан жоғары. Ғалымдар мұны Сүт жолының «Ұлы көріктен» ұмтылуына, галактиканың ең үлкен кластері деп санайды. Сондықтан Сүт жолы ғарыштық шөлден шығып кетеді.

Ғалымдар ғаламның кеңею жылдамдығын өлшеудің әр түрлі әдістерін пайдаланады, сондықтан осы параметрдің бірде-бір нәтижесі жоқ.