გრავიტაციას შეუძლია არა მხოლოდ მიზიდვა, არამედ მოგერიებაც - როგორ მოგწონთ ეს განცხადება? და არა რაღაც ახალ მათემატიკურ თეორიაში, არამედ სინამდვილეში - დიდი რეპელერი, როგორც მას მეცნიერთა ჯგუფმა უწოდა, პასუხისმგებელია იმ სიჩქარის ნახევარზე, რომლითაც ჩვენი გალაქტიკა მოძრაობს სივრცეში. ფანტასტიურად ჟღერს, არა? მოდით გავარკვიოთ.

პირველ რიგში, მოდით მივხედოთ გარშემო და გავიცნოთ ჩვენი მეზობლები სამყაროში. ბოლო რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში ჩვენ ბევრი რამ ვისწავლეთ და სიტყვა "კოსმოგრაფია" დღეს არ არის ტერმინი სტრუგაცკის ფანტასტიკური რომანებიდან, არამედ თანამედროვე ასტროფიზიკის ერთ-ერთი ნაწილი, რომელიც მონაწილეობს სამყაროს ჩვენთვის ხელმისაწვდომი ნაწილის რუქაზე. . ჩვენი ირმის ნახტომის უახლოესი მეზობელია ანდრომედას გალაქტიკა, რომლის დანახვა შესაძლებელია ღამის ცაზე და შეუიარაღებელი თვალით. მაგრამ კიდევ რამდენიმე ათეული კომპანიონის გამოვლენა არ გამოდგება - ჯუჯა გალაქტიკები, რომლებიც ბრუნავენ ჩვენს ირგვლივ და ანდრომედას, ძალიან ბუნდოვანია და ასტროფიზიკოსები ჯერ კიდევ არ არიან დარწმუნებული, რომ მათ ყველა იპოვეს. თუმცა, ყველა ეს გალაქტიკა (მათ შორის აღმოუჩენელი გალაქტიკა), ისევე როგორც სამკუთხედის გალაქტიკა და NGC 300 გალაქტიკა, გალაქტიკათა ადგილობრივი ჯგუფის წევრები არიან. ამჟამად ლოკალურ ჯგუფში ცნობილია 54 გალაქტიკა, რომელთა უმეტესობა უკვე ნახსენებია ბუნდოვანი ჯუჯა გალაქტიკები და მისი ზომა აღემატება 10 მილიონ სინათლის წელს. ადგილობრივი ჯგუფი, კიდევ 100 გალაქტიკასთან ერთად, არის ქალწულის სუპერგროვის ნაწილი, რომლის დიამეტრი 110 მილიონ სინათლის წელზე მეტია.

2014 წელს ასტროფიზიკოსთა ჯგუფმა ბრენტ ტულის ხელმძღვანელობით ჰავაის უნივერსიტეტიდან აღმოაჩინა, რომ თავად ეს სუპერგროვა, რომელიც შედგება 30000 გალაქტიკისგან, არის სხვა ბ-ის განუყოფელი ნაწილი. შესახებმეტი სტრუქტურა - Laniakea სუპერჯგუფები, რომელიც უკვე შეიცავს 100 ათასზე მეტ გალაქტიკას. რჩება ბოლო ნაბიჯის გადადგმა - ლანიაკეა, პერსევს-თევზების ზეგროვთან ერთად, არის თევზები-ცეტუსის სუპერგროვის კომპლექსის ნაწილი, რომელიც ასევე არის გალაქტიკური ძაფი, ანუ სამყაროს ფართომასშტაბიანი სტრუქტურის განუყოფელი ნაწილი. .

დაკვირვებები და კომპიუტერული სიმულაციები ადასტურებს, რომ გალაქტიკები და გროვები არ არის ქაოტურად მიმოფანტული სამყაროში, მაგრამ ქმნიან ღრუბლისმაგვარ რთულ სტრუქტურას, სადაც არის ძაფის ძაფები, კვანძები და სიცარიელეები, რომლებიც ასევე ცნობილია როგორც სიცარიელე. სამყარო, როგორც ედვინ ჰაბლმა აჩვენა თითქმის ასი წლის წინ, ფართოვდება და სუპერგროვები ყველაზე დიდი წარმონაქმნებია, რომლებსაც გრავიტაცია არ გაფანტავს. ანუ, გამარტივებისთვის, ძაფები ერთმანეთისგან იფანტება ბნელი ენერგიის გავლენის გამო და მათ შიგნით ობიექტების მოძრაობა დიდწილად განპირობებულია გრავიტაციული მიზიდულობის ძალებით.

ახლა კი, იმის ცოდნა, რომ ჩვენს ირგვლივ იმდენი გალაქტიკა და გროვაა, რომლებიც ერთმანეთს ისე ძლიერად იზიდავს, რომ სამყაროს გაფართოებაც კი გადალახავს, ​​დროა დავსვათ მთავარი კითხვა: სად მიფრინავს ეს ყველაფერი? სწორედ ამაზე ცდილობს იერუსალიმის ებრაული უნივერსიტეტის იეჰუდი ჰოფმანთან და უკვე ნახსენებ ბრენტ ტულისთან ერთად პასუხის გაცემას მეცნიერთა ჯგუფი. მათი ერთობლივი, გამოქვეყნებულია ქ Ბუნება, დაფუძნებულია Cosmicflows-2 პროექტის მონაცემებზე, რომელმაც გაზომა 8000-ზე მეტი ახლომდებარე გალაქტიკის მანძილი და სიჩქარე. ეს პროექტი 2013 წელს დაიწყო იმავე ბრენტ ტულის მიერ კოლეგებთან ერთად, მათ შორის იგორ კარაჩენცევი, ერთ-ერთი ყველაზე ციტირებული რუსი ასტროფიზიკოსი-დამკვირვებელი.

ადგილობრივი სამყაროს სამგანზომილებიანი რუკა (რუსული თარგმანით), რომელიც შედგენილია მეცნიერების მიერ, შეგიძლიათ იხილოთ: ამ ვიდეოს.

ადგილობრივი სამყაროს მონაკვეთის სამგანზომილებიანი პროექცია. მარცხნივ, ლურჯი ხაზები მიუთითებს უახლოეს სუპერგროვების ყველა ცნობილი გალაქტიკის სიჩქარის ველზე - ისინი აშკარად მოძრაობენ შაპლის მზიდველისკენ. მარჯვნივ, სიჩქარის საწინააღმდეგო ველი ნაჩვენებია წითლად (სიჩქარის ველის საპასუხო მნიშვნელობები). ისინი იყრიან თავს ისეთ წერტილში, სადაც სამყაროს ამ რეგიონში მიზიდულობის ნაკლებობის გამო „გამოდევნიან“.

იეჰუდა ჰოფმანი და სხვები 2016 წ

მაშ სად მიდის ეს ყველაფერი? პასუხის გასაცემად, ჩვენ გვჭირდება ზუსტი სიჩქარის რუკა სამყაროს მახლობლად მდებარე ყველა მასიური სხეულისთვის. სამწუხაროდ, Cosmicflows-2-ის მონაცემები არ არის საკმარისი მის ასაშენებლად - მიუხედავად იმისა, რომ ეს არის საუკეთესო, რაც აქვს კაცობრიობას, ისინი არასრული, ჰეტეროგენული ხარისხისაა და აქვთ დიდი შეცდომები. პროფესორმა ჰოფმანმა გამოიყენა Wiener-ის შეფასება ცნობილ მონაცემებზე - სტატისტიკური ტექნიკა, რომელიც მოვიდა რადიოელექტრონულიდან, რათა გამოეყო სასარგებლო სიგნალი ხმაურისგან. ეს შეფასება საშუალებას გვაძლევს წარმოვიდგინოთ სისტემის ქცევის ძირითადი მოდელი (ჩვენს შემთხვევაში ეს არის სტანდარტული კოსმოლოგიური მოდელი), რომელიც განსაზღვრავს ყველა ელემენტის ზოგად ქცევას დამატებითი სიგნალების არარსებობის შემთხვევაში. ანუ, კონკრეტული გალაქტიკის მოძრაობა განისაზღვრება სტანდარტული მოდელის ზოგადი დებულებებით, თუ მისთვის საკმარისი მონაცემები არ არის და გაზომვის მონაცემებით, ასეთის არსებობის შემთხვევაში.

შედეგებმა დაადასტურა ის, რაც უკვე ვიცოდით - გალაქტიკათა მთელი ადგილობრივი ჯგუფი დაფრინავს კოსმოსში დიდი მზიდველისკენ, გრავიტაციული ანომალია ლანიაკეას ცენტრში. თავად დიდი მიმზიდველი კი, სახელის მიუხედავად, არც ისე დიდია - მას იზიდავს ბევრად უფრო მასიური შაპლის სუპერკლასტერი, რომლისკენაც მივდივართ წამში 660 კილომეტრის სიჩქარით. პრობლემები მაშინ დაიწყო, როდესაც ასტროფიზიკოსებმა გადაწყვიტეს შეედარებინათ ადგილობრივი ჯგუფის გაზომილი სიჩქარე გამოთვლილ სიჩქარესთან, რომელიც მიღებულია შაპლის სუპერგროვის მასიდან. აღმოჩნდა, რომ მიუხედავად კოლოსალური მასისა (ჩვენი გალაქტიკის 10 ათასი მასა), მან ვერ დაგვაჩქარა ასეთ სიჩქარემდე. უფრო მეტიც, ანტისიჩქარების რუქის აგებით (ვექტორების რუკა, რომლებიც მიმართულია სიჩქარის ვექტორების საწინააღმდეგო მიმართულებით), მეცნიერებმა აღმოაჩინეს ტერიტორია, რომელიც თითქოს გვაშორებს თავისგან. უფრო მეტიც, ის მდებარეობს შაპლის სუპერკლასტერის ზუსტად მოპირდაპირე მხარეს და იგერიებს ზუსტად ისეთივე სიჩქარით, როგორც ჯამურად იძლევა საჭირო 660 კილომეტრს წამში.

მთელი მიმზიდველი-საწინააღმდეგო სტრუქტურა ფორმაში ელექტრულ დიპოლს წააგავს, რომელშიც ძალის ხაზები გადადის ერთი მუხტიდან მეორეზე.

კლასიკური ელექტრო დიპოლი ფიზიკის სახელმძღვანელოდან.

Wikimedia Commons

მაგრამ ეს ეწინააღმდეგება ყველა ფიზიკას, რომელიც ჩვენ ვიცით - არ შეიძლება იყოს ანტიგრავიტაცია! რა არის ეს სასწაული? პასუხის გასაცემად, წარმოვიდგინოთ, რომ თქვენ გარშემორტყმული და სხვადასხვა მიმართულებით გიზიდავთ ხუთი მეგობარი – თუ ამას იგივე ძალით გააკეთებენ, მაშინ თქვენ ადგილზე დარჩებით, თითქოს არავინ გიზიდავს. თუმცა, თუ რომელიმე მათგანი, მარჯვნივ მდგომი, გაგითავისუფლებთ, მაშინ გადახვალთ მარცხნივ - მისგან საპირისპირო მიმართულებით. ანალოგიურად, თქვენ გადახვალთ მარცხნივ, თუ მეექვსე მეგობარი შეუერთდება ხუთ მომზიდველ მეგობარს, რომელიც დადგება მარჯვნივ და თქვენს დახევის ნაცვლად დაიწყებს ბიძგს.

იმის შედარებით, თუ რას ვმოძრაობთ სივრცეში.

ცალკე, თქვენ უნდა გესმოდეთ, როგორ განისაზღვრება სიჩქარე სივრცეში. არსებობს რამდენიმე განსხვავებული გზა, მაგრამ ერთ-ერთი ყველაზე ზუსტი და ხშირად გამოსაყენებელია დოპლერის ეფექტის გამოყენება, ანუ სპექტრული ხაზების ცვლის გაზომვა. წყალბადის ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი ხაზი, ბალმერი ალფა, ლაბორატორიაში ჩანს, როგორც ნათელი წითელი შუქი 656,28 ნანომეტრზე. ანდრომედას გალაქტიკაში კი მისი სიგრძე უკვე 655,23 ნანომეტრია – უფრო მოკლე ტალღის სიგრძე ნიშნავს, რომ გალაქტიკა ჩვენსკენ მოძრაობს. ანდრომედას გალაქტიკა გამონაკლისია. სხვა გალაქტიკების უმეტესობა მიფრინავს ჩვენგან - და მათში წყალბადის ხაზები დაიჭერს უფრო დიდ ტალღის სიგრძეებს: 658, 670, 785 ნანომეტრები - რაც უფრო შორს არიან ჩვენგან, მით უფრო სწრაფად დაფრინავენ გალაქტიკები და მით უფრო დიდია სპექტრული ხაზების გადანაცვლება. უფრო გრძელი ტალღების რეგიონი (ამას უწოდებენ წითელ ცვლას). თუმცა, ამ მეთოდს აქვს სერიოზული შეზღუდვა - მას შეუძლია გაზომოს ჩვენი სიჩქარე სხვა გალაქტიკასთან (ან ჩვენთან შედარებით გალაქტიკის სიჩქარე), მაგრამ როგორ გავზომოთ სად ვფრინავთ სწორედ ამ გალაქტიკასთან (და ვფრინავთ თუ არა სადმე)? გაფუჭებული სპიდომეტრით და რუქის გარეშე მანქანის მართვას ჰგავს - ზოგი მანქანა გვიასწრებს, ზოგიც გვასწრებს, მაგრამ სად მიდის ყველა და როგორია ჩვენი სიჩქარე გზასთან შედარებით? სივრცეში არ არსებობს ასეთი გზა, ანუ აბსოლუტური კოორდინატთა სისტემა. სივრცეში საერთოდ არაფერია უმოძრაო, რომელზედაც გაზომვები შეიძლება დაერთოს.

სინათლის გარდა არაფერი.

ეს ასეა - მსუბუქი, უფრო სწორად თერმული გამოსხივება, რომელიც გაჩნდა დიდი აფეთქების შემდეგ და თანაბრად (ეს მნიშვნელოვანია) გავრცელდა მთელ სამყაროში. ჩვენ მას რელიქტურ გამოსხივებას ვუწოდებთ. სამყაროს გაფართოების გამო CMB-ის ტემპერატურა მუდმივად იკლებს და ახლა ისეთ დროში ვცხოვრობთ, რომ ის უდრის 2,73 კელვინს. კოსმოსური მიკროტალღური ფონის ჰომოგენურობა - ან, როგორც ფიზიკოსები ამბობენ, იზოტროპია - ნიშნავს, რომ არ აქვს მნიშვნელობა, საითაც არ უნდა მიმართოთ ტელესკოპს ცაში, სივრცის ტემპერატურა უნდა იყოს 2,73 კელვინი. მაგრამ ეს იმ შემთხვევაში, თუ ჩვენ არ გადავინაცვლებთ რელიქტურ გამოსხივებასთან შედარებით. თუმცა პლანკისა და COBE ტელესკოპების გაზომვებით, სხვა საკითხებთან ერთად, აჩვენა, რომ ცის ნახევრის ტემპერატურა ოდნავ ნაკლებია ამ მნიშვნელობაზე, ხოლო მეორე ნახევრის ოდნავ მეტი. ეს არ არის გაზომვის შეცდომები, არამედ იგივე დოპლერის ეფექტის გავლენა - ჩვენ ვინაცვლებთ ფონის რადიაციასთან შედარებით და, შესაბამისად, ფონური გამოსხივების ის ნაწილი, რომლისკენაც მივდივართ წამში 660 კილომეტრის სიჩქარით, გვეჩვენება. ცოტა თბილი.

CMB რუკა მიღებული COBE კოსმოსური ობსერვატორიის მიერ. დიპოლური ტემპერატურის განაწილება ადასტურებს ჩვენს მოძრაობას სივრცეში - ჩვენ ვშორდებით ცივი რეგიონიდან (ლურჯი ფერები) უფრო თბილი რეგიონისკენ (ამ პროექციაზე ყვითელი და წითელი ფერები).

DMR, COBE, NASA, ოთხწლიანი ცის რუკა

სამყაროში მეგობრების გამოყვანის როლს ასრულებენ გალაქტიკები და გალაქტიკათა გროვები. თუ ისინი თანაბრად იყო განაწილებული მთელ სამყაროში, მაშინ ჩვენ არსად გადავიდოდით - ისინი ერთი და იგივე ძალით გვიყვანდნენ სხვადასხვა მიმართულებით. ახლა წარმოიდგინეთ, რომ ჩვენს ერთ მხარეს არ არის გალაქტიკები. ვინაიდან ყველა სხვა გალაქტიკა ადგილზე დარჩა, ჩვენ დავშორდებით ამ სიცარიელეს, თითქოს ის გვერიდება. ეს არის ზუსტად ის, რაც ხდება იმ რეგიონში, რომელსაც მეცნიერებმა უწოდეს დიდი რეპელერი, ან დიდი რეპელერი - კოსმოსის რამდენიმე კუბური მეგაპარსეკი უჩვეულოდ იშვიათად არის დასახლებული გალაქტიკებით და ვერ ანაზღაურებს გრავიტაციულ მიზიდულობას, რომელსაც ყველა ეს გროვა და სუპერგროვა აქვს ჩვენზე. სხვა მხრიდან. რამდენად ღარიბია ეს სივრცე გალაქტიკებში, გასარკვევია. ფაქტია, რომ დიდი რეპელერი ძალიან სამწუხაროდ მდებარეობს - ის არის აცილების ზონაში (დიახ, ასტროფიზიკაში ბევრი ლამაზი გაუგებარი სახელია), ანუ ჩვენი გალაქტიკის მიერ ჩვენგან დახურული სივრცის რეგიონი. Ირმის ნახტომი.

ადგილობრივი სამყაროს სიჩქარის რუკა, დაახლოებით 2 მილიარდი სინათლის წლის დიამეტრით. ცენტრში ყვითელი ისარი გამოდის გალაქტიკათა ლოკალური ჯგუფიდან და მიუთითებს მისი მოძრაობის სიჩქარეზე დაახლოებით შაპლის მიმზიდველის მიმართულებით და ზუსტად საპირისპირო მიმართულებით რეპელერისგან (მითითებულია ყვითელი და ნაცრისფერი მონახაზით მარჯვნივ და ზედა ტერიტორია).

იეჰუდა ჰოფმანი და სხვები 2016 წ

ვარსკვლავებისა და ნისლეულების უზარმაზარი რაოდენობა, განსაკუთრებით გაზი და მტვერი, ხელს უშლის გალაქტიკის დისკის მეორე მხარეს მდებარე შორეული გალაქტიკების სინათლეს ჩვენამდე მიღწევას. მხოლოდ ბოლოდროინდელმა დაკვირვებებმა რენტგენისა და რადიოტელესკოპებით, რომლებსაც შეუძლიათ გამოავლინონ რადიაცია, რომელიც თავისუფლად გადის გაზსა და მტვერში, შესაძლებელი გახდა აცილების ზონაში გალაქტიკების მეტ-ნაკლებად სრული სიის შედგენა. მართლაც ძალიან ცოტა გალაქტიკა იყო დიდი რეპელერის რეგიონში, ამიტომ, როგორც ჩანს, ის არის კანდიდატი სიცარიელის ტიტულისთვის - სამყაროს კოსმოსური სტრუქტურის გიგანტური ცარიელი რეგიონი.

დასასრულს, უნდა ითქვას, რომ რაც არ უნდა მაღალი იყოს ჩვენი კოსმოსში ფრენის სიჩქარე, ჩვენ ვერ მივაღწევთ ვერც შაპლის ტრაქტორს და ვერც დიდ მიმზიდველს - მეცნიერთა გამოთვლებით, ამას ათასობითჯერ მეტი დრო დასჭირდება. ვიდრე სამყაროს ასაკი, ასე რომ, რაც არ უნდა ზუსტი იყოს რაც არ უნდა გახდეს კოსმოგრაფიის მეცნიერება, მისი რუქები მოგზაურობის მოყვარულებს დიდი ხნის განმავლობაში არ გამოადგება.

მარატ მუსინი

იმავდროულად, ჩვენი ადგილობრივი ჯგუფი ქალწულის კლასტერის ცენტრისკენ მიისწრაფვის საათში 150 მილიონი კილომეტრით.

ირმის ნახტომი და მეზობელი ანდრომედა, 30 პატარა გალაქტიკასთან ერთად, ისევე როგორც ათასობით ქალწულის გალაქტიკა, ყველა იზიდავს დიდი მზიდველის მიერ. ამ მასშტაბების სიჩქარის გათვალისწინებით, უხილავი მასა, რომელიც იკავებს სიცარიელეს გალაქტიკებსა და გალაქტიკათა მტევნებს შორის, ათჯერ მაინც უნდა იყოს ხილულ მატერიაზე დიდი.

ამ ყველაფერთან ერთად, ამ უხილავი მასალის ხილულ მასალას დავამატებთ და სამყაროს საშუალო მასის მიღებით ვიღებთ იმ კრიტიკული სიმკვრივის მხოლოდ 10-30%-ს, რომელიც საჭიროა სამყაროს „დახურვისთვის“. ეს ფენომენი ვარაუდობს, რომ სამყარო "ღიაა". კოსმოლოგები აგრძელებენ ამ თემაზე კამათს ისევე, როგორც ცდილობენ, ანუ „ბნელი მატერია“.

ითვლება, რომ ეს განსაზღვრავს სამყაროს სტრუქტურას უზარმაზარი მასშტაბით. ბნელი მატერია გრავიტაციულად ურთიერთქმედებს ნორმალურ მატერიასთან და ეს არის ის, რაც ასტრონომებს საშუალებას აძლევს დააკვირდნენ სუპერგალაქტიკური გროვების გრძელი თხელი კედლების ფორმირებას.

ბოლოდროინდელმა გაზომვებმა (ტელესკოპების და კოსმოსური ზონდების გამოყენებით) მასის განაწილება M31-ში, ირმის ნახტომის სიახლოვეს უდიდეს გალაქტიკაში და სხვა გალაქტიკებში, მიგვიყვანა იმის აღიარებამდე, რომ გალაქტიკები სავსეა ბნელი მატერიით და აჩვენა, რომ იდუმალი ძალა - ავსებს ცარიელი სივრცის ვაკუუმს, აჩქარებს სამყაროს გაფართოებას.

ასტრონომებს ახლა ესმით, რომ სამყაროს საბოლოო ბედი განუყოფლად არის დაკავშირებული ბნელი ენერგიისა და ბნელი მატერიის არსებობასთან. კოსმოლოგიის ამჟამინდელი სტანდარტული მოდელი ვარაუდობს, რომ სამყარო შეიცავს 70% ბნელ ენერგიას, 25% ბნელ მატერიას და მხოლოდ 5% ნორმალურ მატერიას.

ჩვენ არ ვიცით რა არის ბნელი ენერგია ან რატომ არსებობს იგი. მეორე მხრივ, ნაწილაკების თეორია ვარაუდობს, რომ მიკროსკოპულ დონეზე, სრულყოფილი ვაკუუმიც კი ბუშტუკებს კვანტური ნაწილაკებით, რომლებიც ბნელი ენერგიის ბუნებრივი წყაროა. მაგრამ ელემენტარული გამოთვლები აჩვენებს, რომ ბნელი ენერგია, რომელიც წარმოიქმნება ვაკუუმიდან, აქვს 10120-ჯერ მეტი მნიშვნელობა, ვიდრე ჩვენ ვაკვირდებით. ზოგიერთი უცნობი ფიზიკური პროცესი უნდა აღმოფხვრას ვაკუუმის ენერგიის უმეტესი ნაწილი, მაგრამ არა მთელი, და დატოვოს საკმარისი სამყაროს გაფართოების დასაჩქარებლად.

ელემენტარული ნაწილაკების ახალ თეორიას მოუწევს ამ ფიზიკური პროცესის ახსნა. „ბნელი მიმზიდველების“ ახალ თეორიებს ე.წ. ასეთი ალტერნატიული თეორიები ხსნის სამყაროს დაკვირვებულ აჩქარებულ გაფართოებას ბნელი ენერგიის ჩართვის გარეშე, მაგრამ სანაცვლოდ ვარაუდობენ, რომ ჩვენ ახლოს ვართ სიცარიელის ცენტრთან, რომლის მიღმაც უფრო მკვრივი „ბნელი“ მიმზიდველი მიზიდავს თავისკენ.

სტატიაში გამოქვეყნებულ ქ ფიზიკური მიმოხილვის წერილები, პენჟი ჟანგმა შანხაის ასტრონომიული ობსერვატორიიდან და ალბერტ სტებინსმა ფერმის ლაბორატორიის გამოფენაზე აჩვენეს, რომ პოპულარულმა სიცარიელე მოდელმა და ბევრმა სხვამ შეიძლება კარგად ჩაანაცვლოს ბნელი ენერგია ტელესკოპის დაკვირვებებთან კონფლიქტის გარეშე.

გამოკითხვები აჩვენებს, რომ სამყარო ერთგვაროვანია, სულ მცირე, გიგაპარსეკამდე მასშტაბით. ჟანგი და სტებინსი ამტკიცებენ, რომ თუ არსებობს დიდი მასშტაბის დარღვევები, ისინი უნდა გამოვლინდეს, როგორც ტემპერატურის ცვლა CMB-ების კოსმოსურ მიკროტალღურ ფონზე, რომლებიც წარმოიქმნება დიდი აფეთქებიდან 400 000 წლის შემდეგ. ეს გამოწვეულია ელექტრონ-ფოტონების გაფანტვით (შებრუნებული კომპტონი).

სიცარიელის ჰაბლის ბუშტის მოდელზე ფოკუსირებით, მეცნიერებმა აჩვენეს, რომ ასეთ სცენარში სამყაროს ზოგიერთი რეგიონი უფრო სწრაფად გაფართოვდება, ვიდრე სხვები, რაც გამოიწვევს ტემპერატურის ცვლას მოსალოდნელზე დიდი. მაგრამ CMB ტელესკოპები ვერ ხედავენ ამხელა ცვლილებას.

ისე, როგორც კარლ სეიგანმა თქვა, „არაჩვეულებრივი პრეტენზიები მოითხოვს არაჩვეულებრივ მტკიცებულებებს“.

|| სივრცის გაფართოება. მოძრაობა მიკროსამყაროში

სივრცის გაფართოება

დედამიწიდან ხილული ყველა გალაქტიკა შედის მეტაგალაქტიკაში - უმაღლესი დონის სისტემაში. თანამედროვე ასტროფიზიკოსები მეტაგალაქტიკას მთელ სამყაროდ მიიჩნევენ. ჩვენი გალაქტიკა, ან ირმის ნახტომის ვარსკვლავთა სისტემა, არის ერთ-ერთი ვარსკვლავური სისტემა, რომელიც ქმნის მეტაგალაქტიკას. მე-20 საუკუნის დასაწყისში შესაძლებელი გახდა იმის დამტკიცება, რომ მანამდე ცნობილი კაშკაშა ნისლეულებიდან, რომელთა ვარსკვლავური ბუნება დიდი ხანია ეჭვქვეშ იყო, სინამდვილეში ჩვენი გალაქტიკის მსგავსი გიგანტური ვარსკვლავური სისტემებია. უახლესი აღიარებული შეფასებით, მეტაგალაქტიკის ხილული ნაწილის ზომა 13,4-15 მილიარდი სინათლის წლის ფარგლებშია (http://ru.wikipedia.org/wiki/). ჩვენთვის ყველაზე მძლავრი ტელესკოპებით ხილული მეტაგალაქტიკის ნაწილის გადაკვეთას სინათლეს სჭირდება ამდენი დედამიწის წელიწადი. სხვათა შორის, სინათლე ვაკუუმში ვრცელდება წამში 300000 კმ სიჩქარით. დაახლოებით 1 მილიარდი გალაქტიკა ხელმისაწვდომია თანამედროვე ტელესკოპებით დაკვირვებისთვის.

მეტაგალაქტიკის ნაწილი, რომელიც ჩანს თანამედროვე ტელესკოპებში. გალაქტიკების განაწილება სამყაროში (ჯ. პიბლზის მიხედვით). თითოეული ნათელი წერტილი არის მთელი გალაქტიკა. ნათელი სინათლის ლაქები გალაქტიკების გროვებია.

ექსტრაგალაქტიკური ობიექტების დეტალურმა შესწავლამ გამოიწვია სხვადასხვა ტიპის გალაქტიკების აღმოჩენა - რადიოგალაქტიკები, კვაზარები და ა.შ. გალაქტიკებს შორის სივრცეში არის ცალკეული ვარსკვლავები, აგრეთვე გალაქტიკათშორისი გაზი, კოსმოსური სხივები და ელექტრომაგნიტური გამოსხივება; კოსმოსური მტვერი ასევე შეიცავს გალაქტიკების გროვებში.

მატერიის საშუალო სიმკვრივე მეტაგალაქტიკის ჩვენთვის ცნობილ ნაწილში შეფასებულია სხვადასხვა ავტორების მიერ 10-დან -31 გრადუსამდე 10-დან -30 გრადუსამდე გ/სმ 3-მდე. მნიშვნელოვანი ადგილობრივი არაერთგვაროვნება შეინიშნება მეტაგალაქტიკაში. ბევრი გალაქტიკა ქმნის სხვადასხვა ხარისხის სირთულის დაჯგუფებებს - ორობითი და უფრო რთული მრავალჯერადი სისტემები; გროვები, მათ შორის ათობით, ასობით და ათასობით გალაქტიკა; ღრუბლები, რომლებიც შეიცავს ათიათასობით (ან მეტი) გალაქტიკას. ასე რომ, მაგალითად, ჩვენი გალაქტიკა და მასთან ყველაზე ახლოს ათეულნახევარი გალაქტიკა არის პატარა გროვის, ეგრეთ წოდებული გალაქტიკების ადგილობრივი ჯგუფის წევრები. გროვა, რომელიც შეიცავს რამდენიმე ათას გალაქტიკას, ჩანს ქალწულისა და კომა ბერენიკეს თანავარსკვლავედებში ჩვენგან დაახლოებით 40 მილიონი სინათლის წლის მანძილზე. გალაქტიკების განაწილება მეტაგალაქტიკის მთელი ცნობილი ნაწილის მასშტაბზე არ ავლენს სიმკვრივის სისტემატურ შემცირებას რომელიმე მიმართულებით, რაც შეიძლება მიუთითებდეს მის საზღვრებთან მიახლოებაზე. (ბ. ა. ვორონცოვ-ველიამინოვი. დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია).

ჩვენი გალაქტიკა ანდრომედას ნისლეულთან და სამ ათეულ სხვა პატარა გალაქტიკასთან ერთად ქმნის გალაქტიკათა ლოკალურ ჯგუფს. ეს ჯგუფი, თავის მხრივ, არის გალაქტიკათა დიდი გროვის ნაწილი, რომელიც ცენტრია თანავარსკვლავედი ქალწულის მიმართულებით. გროვის ცენტრში არის ძალიან მასიური ელიფსური გალაქტიკა, რომელსაც ქალწული A-ს უწოდებენ და თავად ამ გროვას, რომელსაც დაახლოებით ათასი გალაქტიკა ჰყავს, ქალწულის გროვა ეწოდება. ქალწულის კლასტერი ემსახურება კიდევ უფრო დიდი წარმონაქმნის ბირთვს, რომელსაც ეწოდება ადგილობრივი სუპერკლასტერი. ქალწულის გროვის გარდა, იგი მოიცავს კიდევ რამდენიმე გროვას და გალაქტიკათა ჯგუფს. ადგილობრივი სუპერკლასტერი გაბრტყელებული სისტემაა. ახლა ნაპოვნია სხვა სუპერკლასტერები, ლოკალური სუპერკლასტერის მსგავსი. ისინი ერთად ქმნიან რაღაც ქსელის სტრუქტურას. გაფართოებული სუპერკლასტერები აკავშირებს და იკვეთება; ისინი ემსახურებიან უჯრედების "კედლებს" (მეტაგალაქტიკური ბუშტები), რომლებშიც გალაქტიკები თითქმის მთლიანად არ არის. (http://secretspace.ru/index_770.html).

მეცნიერები თვლიან, რომ სამყაროს გაფართოება 18 მილიარდი წლის წინ დაიწყო „დიდი აფეთქებით“ სუპერმკვრივი მდგომარეობიდან - სინგულარობა. რა მოხდა სინამდვილეში მაშინ და როგორ გადაეცემა საწყისი გაფართოების ტემპები სამყაროს მთელ მატერიას, უცნობია. ეს, ალბათ, თანამედროვე ასტრონომიისა და ფიზიკის ყველაზე რთული პრობლემაა.

სამყაროს ნივთიერება იყო უჩვეულოდ მკვრივი და ცხელი პლაზმა, იონიზებული გაზი, რომელიც ასევე გაჟღენთილია ძლიერი ელექტრომაგნიტური გამოსხივებით. ადრეულ ეპოქებში მატერიის მაღალი სიმკვრივე გამომდინარეობს კოსმოლოგიური გაფართოების თეორიიდან: თუ ახლა მატერიის საშუალო სიმკვრივე მთელ სამყაროში ეცემა ზოგადი გაფართოების გამო, მაშინ წარსულში ის აშკარად უფრო მაღალი იყო. რაც უფრო შორს მიდის წარსულში, მით უფრო მკვრივი უნდა ყოფილიყო სამყაროს სუბსტანცია. თეორია ამბობს, რომ სამყაროს წარსულში იყო მომენტი, როდესაც სიმკვრივე იყო (ფორმალურად) უსასრულო. სწორედ მაშინ მოხდა "დიდი აფეთქება", საიდანაც დაიწყო გაფართოებული სამყაროს ისტორია.

ფრიდმანის კოსმოლოგია იძლევა სამყაროს დინამიკას, მაგრამ არაფერს ამბობს მის ტემპერატურაზე. დინამიკას უნდა დაემატოს თერმოდინამიკი. ამ შემთხვევაში, პრინციპში, დასაშვებია ორი უკიდურესი შესაძლებლობა: 1) მატერიის სიმკვრივის შეუზღუდავი ზრდა სამყაროს წარსულში ჩახედვისას თან ახლავს მისი ტემპერატურის შეუზღუდავი მატება; 2) სამყაროს საწყისი ტემპერატურა ნულის ტოლია.

სამყაროს "ცხელი დასაწყისის" იდეა წამოაყენა 1940-იან წლებში ფიზიკოსმა გ.გამოუმ. მაგრამ "ცივი დაწყების" იდეა ასევე წარმატებით ეჯიბრებოდა მას, რაც ასევე სულაც არ არის ტრივიალური. (ნილს ბორმა, საპირისპირო ჰიპოთეზის თემაზე, განაცხადა, რომ მართლაც ღრმა იდეა ყოველთვის ისეთია, რომ საპირისპირო განცხადება ასევე ღრმა იდეაა.)

ცხელი სამყაროს ჰიპოთეზის თავდაპირველი მოტივი და მიზანი იყო ვარსკვლავების დაკვირვებული ქიმიური შემადგენლობის ახსნა. მკვრივ და ცხელ მატერიაში, კოსმოლოგიური გაფართოების პირველ წუთებში შეიძლებოდა მომხდარიყო სხვადასხვა ბირთვული რეაქცია და ამ „ქოთანში“, როგორც ვარაუდობდნენ, უნდა ყოფილიყო „შედუღებული“ საჭირო შემადგენლობის ნივთიერება, საიდანაც ყველა სამყაროს ვარსკვლავები შემდგომში ჩამოყალიბდებიან. მართლაც, თეორიული გაანგარიშება აჩვენებს, რომ ამ პროცესის დასრულების შემდეგ, ნივთიერების აბსოლუტური უმრავლესობა - 75% -მდე (მასით) - წყალბადზე მოდის, ხოლო თითქმის 25% - ჰელიუმზე. ეს ძალიან ახლოსაა იმასთან, რაც რეალურად შეინიშნება სამყაროში. რაც შეეხება უფრო მძიმე ელემენტებს, კოსმოლოგიურ „ქოთანში“ ძალიან ცოტაა მათი „მოხარშვა“, პროცენტის მეასედზე ნაკლები. ისინი წარმოიქმნება ძირითადად ბევრად უფრო გვიან, თერმობირთვულ რეაქციებში, რომლებიც უკვე მიმდინარეობს თავად ვარსკვლავებში.

თერმოდინამიკის ზოგადი კანონების მიხედვით, ადრეულ სამყაროში ცხელ მატერიასთან ერთად, აუცილებლად უნდა არსებობდეს გამოსხივება - ელექტრომაგნიტური ტალღების ნაკრები, რომელიც გავრცელდება ყველა მიმართულებით. ტალღების ამ პაკეტებზე ასევე შეიძლება საუბარი ნაწილაკების გაზზე - ფოტონები - ელექტრომაგნიტური ტალღების კვანტად. ფოტონის გაზის ტემპერატურა იგივეა, რაც რადიაციის ტემპერატურა. ზოგადი კოსმოლოგიური გაფართოების დროს მატერიისა და ფოტონების ტემპერატურა ეცემა სიმკვრივის შემცირებით ძალიან დიდიდან ძალიან მცირე მნიშვნელობებამდე, მაგრამ ფოტონები არსად არ ქრება, ისინი უნდა დარჩეს დღემდე, რაც ქმნის ზოგად რადიაციულ ფონს. სამყარო. გამოვის თეორიის ეს პროგნოზი დადასტურდა 1965 წელს, როდესაც ასტროფიზიკოსებმა ა. პენზიასმა და რ. უილსონმა აღმოაჩინეს ელექტრომაგნიტური გამოსხივების კოსმოსური ფონი. ფოტონების ტემპერატურა ძალიან დაბალი აღმოჩნდა - მხოლოდ სამი გრადუსი კელვინი. ასეთი ცივი ფოტონის გაზის შესაბამისი ელექტრომაგნიტური ტალღები მიეკუთვნება მთავარ მილიმეტრულ ტალღის დიაპაზონს. ასტრონომის I.S. შკლოვსკის წინადადებით ამ გამოსხივებას რელიქვია ეწოდა. (ინფორმაცია ი. დ. ნოვიკოვის წიგნიდან "სამყაროს ევოლუცია". მ.: ნაუკა, 1983 წ.).

ნახ. 15. გალაქტიკათა გროვა მეტაგალაქტიკაში. ძნელი წარმოსადგენია, რომ ყველა ეს ნათელი მრგვალი და წაგრძელებული ლაქები გალაქტიკაა, რომ თითოეულ მათგანს აქვს მილიონობით ვარსკვლავიანი სისტემა პლანეტებით. http://en.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:HUDF-JD2.jpg

1920-იან წლებში აღმოაჩინეს უცნაური კოსმოსური ფენომენი - გალაქტიკების რეცესია მეტაგალაქტიკაში: ჯერ ეს აღმოჩენა თეორიულად გააკეთა გამოვმა, შემდეგ გალაქტიკების რეცესიის ფაქტი ექსპერიმენტულად დაამტკიცა ჰაბლმა. გალაქტიკები „იფანტებიან“ და ამის დასტურია სპექტრის ხაზების წითელი ცვლა. ეს ნიშნავს, რომ გამომავალი გალაქტიკიდან დედამიწამდე მიმავალი მსუბუქი ელექტრომაგნიტური ტალღები "იჭიმება" - უფრო გრძელი ხდება. მე-20 საუკუნის ბოლოს ასტროფიზიკოსებმა აღმოაჩინეს, რომ რაც უფრო შორს არის გალაქტიკა ჩვენგან, მით უფრო სწრაფად შორდება ის ჩვენგან, ხოლო ყველაზე შორეული გალაქტიკები ჩვენგან შორდებიან სინათლის სიჩქარით (300000 კმ/წმ). ყოველივე ამის შემდეგ, ფარდობითობის ზოგადი თეორიიდან გამომდინარეობს, რომ ჩვენს სამყაროში არ შეიძლება იყოს სინათლის სიჩქარეზე მეტი სიჩქარე. როგორ შეიძლება ამის ახსნა? აინშტაინი ცდებოდა? კოსმოფიზიკოსები ცდილობენ ახსნან გალაქტიკების გაქცევა დიდი აფეთქების თეორია, რომლის მიხედვითაც მეტაგალაქტიკა (ჩვენი სამყარო) წარმოიშვა გარკვეული ზემკვრივი სხეულიდან (სინგულარულობა) მისი აფეთქების შედეგად 18 მილიარდი წლის წინ. გალაქტიკები, ამ თეორიის მიხედვით, დიდი აფეთქების დროს წარმოქმნილი პლაზმის გაგრილების შედეგია.

დიდი აფეთქების თეორიის თანახმად, ამ პლაზმაში წარმოიშვა არაჰომოგენურობა (თეორია არ ასახელებს არაჰომოგენურობის გამოჩენის მიზეზებს), შემდეგ დაიწყო უზარმაზარი ღრუბლების ფორმირება, რომლებიც გაციებისას იკუმშებოდნენ. შედეგად, ელემენტარული ნაწილაკები, რომელთაგანაც ეს ღრუბლები შედგებოდა, ერთმანეთთან ურთიერთქმედებით, წარმოიქმნა ატომები, ატომები გაერთიანებულნი იყვნენ მოლეკულებად, ვარსკვლავებისა და პლანეტების ბირთვები ჩამოყალიბდა მოლეკულებისგან ღრუბლების შემდგომი შეკუმშვის შედეგად. მაგრამ ენერგია, რომელიც დიდი აფეთქების დროს პლაზმურ ღრუბლებში გადავიდა, შენარჩუნებულია, რის გამოც გალაქტიკები იფანტება. მაგრამ რატომ გარბიან შორეული გალაქტიკები უფრო სწრაფად, ვიდრე ახლობლები? მეცნიერება ამ კითხვაზე დუმს.

ნახ. 16. გალაქტიკათა არათანაბარი განაწილება მეტაგალაქტიკაში. ფრიდმანის თეორია, ისევე როგორც ყველა სხვა კოსმოლოგიური თეორია, თავის მთავარ პოსტულატად იყენებს დებულებას მეტაგალაქტიკის იზოტროპიის შესახებ, უფრო ზუსტად, მასში მატერიის ერთგვაროვანი განაწილების შესახებ. სავარაუდოდ, მეტაგალაქტიკის მასშტაბით, ეს ასეა, რადგან სხვაგვარად არ შეიძლება. მაგრამ, კონკრეტულ ასტრონომიულ დაკვირვებებზე დაფუძნებულ ამ ფოტოებსა და ნახატებს რომ ვუყურებდი, ეჭვი მეპარებოდა ამ პოსტულატის, უფრო სწორად, ვარაუდის მართებულობაში. მეტაგალაქტიკაში გალაქტიკები არათანაბრადაა განაწილებული! ისინი ქმნიან ეგრეთ წოდებულ „თაფლისებრ სტრუქტურას“ მეტაგალაქტიკაში, რომელიც მდებარეობს ვაკუუმით სავსე უზარმაზარი ცარიელი ბუშტების კედლების გასწვრივ.

ნახ. 17. გალაქტიკების არათანაბარი განაწილება მეტაგალაქტიკაში.

მე უკვე დავწერე ადრე, რომ გალაქტიკები ნამდვილად არ იფანტებიან, მაგრამ სივრცე ფართოვდება - ვაკუუმი ფართოვდება, რომელიც ჰყოფს გალაქტიკების გროვებს. ამ პროცესს შეიძლება ეწოდოს სამგანზომილებიანი სივრცის ვაკუუმის გაჭიმვა სამყაროს იმ ნაწილებში, სადაც მატერიის კონცენტრაცია გარკვეულ მინიმუმზე ნაკლებია. უფრო მეტიც, სივრცე-ვაკუუმი იჭიმება თითოეულ წერტილში - ის უბრალოდ შორდება. ამიტომ, რაც უფრო შორს არის გალაქტიკა ჩვენგან, მით უფრო სწრაფად შორდება ის ჩვენგან, ამიტომ ყველაზე შორეული ხილული გალაქტიკები შორდებიან ჩვენს გალაქტიკას სინათლის სიჩქარესთან მიახლოებული სიჩქარით. და ის გალაქტიკები, რომლებიც შორს არიან გარკვეულ მანძილზე L-ზე (მეტაგალაქტიკის ჰორიზონტის მიღმა) ჩვენგან შორდებიან სინათლის სიჩქარეზე მეტი სიჩქარით, ამიტომ ისინი ჩვენთვის უხილავია - ისინი ხილვადობის „ჰორიზონტს მიღმა“ არიან. მაგრამ ისინი ასე არიან და თუ ჩვენ გადავადგილდებით რამდენიმე მილიარდი სინათლის წლით, დავინახავთ გალაქტიკებს, რომლებიც არ ჩანს ჩვენი წერტილიდან. მაგრამ ამავე დროს, შორეული გალაქტიკები მოპირდაპირე მხრიდან, საიდანაც ჩვენ დავშორდით, გახდებიან უხილავი.

ჩვენ რომ შეგვეძლო მყისიერად გადაადგილება სამყაროს კიდეზე, რომელსაც ახლა ვხედავთ, დავინახავდით, რომ ეს ზღვარი არ არსებობს, მის უკან გადაჭიმულია მილიარდობით გალაქტიკა, რომლებიც ასევე "გარბიან". და სადაც არ უნდა აღმოვჩნდეთ მეტაგალაქტიკაში, ყველგან გვეჩვენება, რომ მის ცენტრში ვართ.

ნახ. 18. მეტაგალაქტიკის თაფლისებრი სტრუქტურა. გალაქტიკები მეტაგალაქტიკაში განლაგებულია "გაფართოებული ვაკუუმის ბუშტების" ზედაპირზე.

მაგრამ ჩნდება კითხვა: არის თუ არა მოძრაობა ვაკუუმური გაჭიმვის ჩვეულებრივი გაგებით - სამყაროს გაფართოება? ჩვენ მიჩვეული ვართ იმის დაჯერებას, რომ სხეულების მოძრაობა გრავიტაციულ ველში გამოწვეულია ამ სხეულების ერთმანეთთან მიზიდულობის ძალებით. ძალები მოქმედებენ სხეულებზე და მათი უშუალო შეჯახების შედეგად (ბილიარდის ბურთები). მიმზიდველი ძალები იწვევს პლანეტების მოძრაობას ვარსკვლავების და ვარსკვლავების გარშემო გალაქტიკების ცენტრებში. და ვაკუუმში გაჭიმვის შემთხვევაში ძალები არ არის? ალბათ არსებობენ ძალები, მხოლოდ ეს არის ანტიგრავიტაციული ძალები, რადგან ისინი აშორებენ სივრცეს და „აფანტავენ“ გალაქტიკებს. სრულმასშტაბიანი კოსმოსური ურთიერთქმედება არ არის მხოლოდ ზოგიერთი სხეულის მიზიდულობა სხვების მიმართ, არამედ ეს არის გალაქტიკების ერთმანეთისგან გაფანტვა ვაკუუმის გაფართოების შედეგად. მე ვფიქრობ, რომ თუ სივრცის გარკვეულ მოცულობაში გრავიტაციული მასის კონცენტრაცია უფრო მაღალია, ვიდრე გარკვეული მნიშვნელობა G, მაშინ ამ მოცულობაში სივრცე არ არის დაჭიმული, აქ სიმძიმე და ანტიგრავიტაცია აბალანსებს ერთმანეთს. მაგრამ თუ გრავიტაციული მასის კონცენტრაცია სივრცის ზოგიერთ ნაწილში გაცილებით ნაკლებია ამ მნიშვნელობაზე, მაშინ ანტიგრავიტაცია ჭარბობს და ვაკუუმი შორდება. მაგრამ როდესაც მატერიის კონცენტრაცია G-ზე ბევრად მეტია, მაშინ კოსმოსური სხეულები ერთმანეთზე ეცემა, ქმნიან ზემკვრივ სხეულებს, რომლებსაც კოსმოსური ფიზიკოსები სინგულარობას უწოდებენ.

შესაძლებელია თუ არა სხეულების ჩვეულებრივი მოძრაობა გაფართოებულ სივრცე-ვაკუუმში? სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, შესაძლებელია თუ არა კოსმოსური ხომალდების გალაქტიკათაშორისი ფრენები გაფართოებული სივრცის ბუშტების მეშვეობით, კოსმოსური ხომალდის სტრუქტურის ცნობილი პრინციპის საფუძველზე - „მოქმედება უდრის კონტრმოქმედებას“, ე.ი. რეაქტიული მოძრაობა? ვფიქრობ, რომ კოსმოსური ხომალდის მოძრაობა გაფართოებული გალაქტიკათშორისი ბუშტის გალაქტიკურ სივრცეში მოცურავის ნაპირისკენ მოძრაობის მსგავსი იქნება, როცა მას ნაპირს აშორებს ნაპირს. კოსმოსურმა ხომალდმა უნდა განავითაროს კოსმოსური ვაკუუმის გაფართოების სიჩქარეზე მეტი სიჩქარე. თუ მისი სიჩქარე ნაკლებია სივრცე-ვაკუუმის გაფართოების სიჩქარეზე, მაშინ ის არ უახლოვდება სამიზნეს, არამედ შორდება მას. გალაქტიკათშორისი ფრენებისთვის საჭირო იქნება სპეციალური ძრავები - „ვაკუუმჭამიები“. მაგრამ რას გარდაქმნიან ისინი ამ ვაკუუმში? იქნებ ელემენტარულ ნაწილაკებში ან რადიაციაში? მიუხედავად იმისა, რომ მეცნიერება არ არის მზად ამ კითხვაზე პასუხის გასაცემად. მეტაგალაქტიკაში ალბათ უფრო ადვილია გადაადგილება მეტაგალაქტიკური ბუშტების კედლებზე, ამ შემთხვევაში, მრუდის გასწვრივ მოძრაობით, შეგიძლიათ მიზანს უფრო სწრაფად მიაღწიოთ, ვიდრე მეტაგალაქტიკური ბუშტის მეშვეობით ფრენა.

ასე რომ, ჩვენ გავეცანით სივრცეში სხეულებს შორის მანძილის შეცვლის სამ გზას - მოძრაობის სამი ტიპი: 1 - მოძრაობა შეჯახების გამო, 2 - მოძრაობა გრავიტაციულ ველში გრავიტაციული მიზიდულობის შედეგად და 3 - მოძრაობა. სივრცე-ვაკუუმის გაფართოება.

ნახ. 19. ტელესკოპით დანახული ვარსკვლავიანი ცის მონაკვეთი. ჩანს ათასობით ვარსკვლავი, ასევე უცნაური ბნელი ადგილები, რომლებშიც არ არის ვარსკვლავები, ან რომლებიც შთანთქავენ მათგან ჩვენამდე მოსულ სინათლეს (გაუმჭვირვალე ადგილები). ან იქნებ ეს არის გაფართოებული სივრცე-ვაკუუმის ბუშტები?

სამივე შემთხვევაში ობიექტებს შორის მანძილების ცვლილებას მოძრაობად მივიჩნევთ და მეორე და მესამე ტიპის მოძრაობას შორის ფუნდამენტურ განსხვავებას ვერ ვხედავთ. მაგრამ ერთ შემთხვევაში საქმე გვაქვს გრავიტაციასთან, მეორეში კი - ანტიგრავიტაციასთან. ვფიქრობ, უფრო სწორია ორივე ტიპის მოძრაობა მივიჩნიოთ გრავიტაციის გამოვლინებად, რაც აფართოებს ამ კონცეფციას. მეორე შემთხვევაში გრავიტაცია დადებითი იქნება, მესამეში კი უარყოფითი. აინშტაინის ფარდობითობის თეორია ამტკიცებს მატერიის მოქმედებას სივრცე-ვაკუუმზე: მასიური სხეულები ახვევენ სივრცეს. მაგრამ მისი თეორია არაფერს ამბობს იმაზე, თუ რა მოუვა კოსმოსურ ვაკუუმს, თუ მასში ძალიან ცოტა მატერია იქნება. აპრიორი, ითვლება, რომ ამ შემთხვევაში არაფერი დაემართება კოსმოსურ-ვაკუუმს. თუმცა, გალაქტიკების რეცესია მეტაგალაქტიკაში სხვა რამეზე გვეუბნება.

თუ ვარსკვლავურ სისტემებსა და გალაქტიკებში მთავარ როლს დადებითი გრავიტაცია ასრულებს, მაშინ მეტაგალაქტიკაში ის უარყოფითი და დადებითია. ვაკუუმი და მატერია მატერიის ორი ურთიერთმოქმედი ფორმაა, საიდანაც აგებულია ჩვენი სამყარო, უსასრულო სივრცეში და დროში. და გრავიტაციული ურთიერთქმედება შეიძლება იყოს როგორც დადებითი, ასევე უარყოფითი.

მე მჯერა, რომ მართალი იყო ძველი ბერძენი ეფესელი ჰერაკლიტე, რომელიც წერდა: „სამყარო, ყველაფერში ერთ-ერთი, არ შექმნილა არცერთ ღმერთს და არც ერთ ადამიანს, არამედ იყო, არის და იქნება მარადიული ცეცხლი. ბუნებრივად აალდება და ბუნებრივად ჩაქრება“. ან სხვა თარგმანში: „ეს კოსმოსი, იგივე ყველასთვის, არ შექმნილა არც ერთმა ღმერთმა და არც ადამიანმა, მაგრამ ის ყოველთვის იყო, არის და იქნება მარად ცოცხალი ცეცხლი, რომელიც ზომებში იწვის და ზომით ჩაქრება. ."

ირმის ნახტომის მიერ გამოსხივებული სინათლის ენერგიის გაზომვით, ჩვენ შეგვიძლია უხეშად განვსაზღვროთ ჩვენი გალაქტიკის მასა. ის უდრის ასი მილიარდი მზის მასას. თუმცა, „იგივე ირმის ნახტომის ურთიერთქმედების ნიმუშების შესწავლით ახლომდებარე ანდრომედას გალაქტიკასთან, აღმოვაჩენთ, რომ ჩვენი გალაქტიკა ისე იზიდავს მას, თითქოს ის ათჯერ მეტს იწონის“, წერს დევიდ შრამი. ასტროფიზიკოსები დარწმუნებით აცხადებენ, რომ სამყარო მოიცავს X სინათლის წელს და Y მილიარდი წლისაა.

ჩვენგან მანძილი გაზომილია რამდენიმე ათასი გალაქტიკისთვის. აღმოჩნდა, რომ ისინი მდებარეობდნენ ისეთ დიდ მანძილზე, რომ მათი შუქი ჩვენთან დაახლოებით 10 მილიარდი წლის განმავლობაში მოგზაურობს. ჩვენთან უახლოესი გალაქტიკები - მაგელანის ღრუბლები - მდებარეობს დაახლოებით 150 000 სინათლის წლის მანძილზე, ხოლო ანდრომედას ნისლეული ათჯერ უფრო შორს არის. ტელესკოპის გალაქტიკების უმეტესობა პატარა ბუნდოვან ლაქებს ჰგავს. შეუიარაღებელი თვალით შეგიძლიათ იხილოთ ჩვენთან სამი უახლოესი გალაქტიკა: ანდრომედას ნისლეული ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში, დიდი და პატარა მაგელანის ღრუბლები ცის სამხრეთ ნახევარსფეროში.

ჩვენ არ გვაქვს ნათელი წარმოდგენა ჩვენი გალაქტიკის - ირმის ნახტომის შესახებ. ასტრონომი B.J. Bock წერს: „მე ვიხსენებ 70-იანი წლების შუა ხანებს, როდესაც მე და ჩემი თანამემამულე ირმის ნახტომის მკვლევარები აბსოლუტურად დარწმუნებული ვიყავით. იმ დროს ვერავინ წარმოიდგენდა, რომ ძალიან მალე მოგვიწევდა ირმის ნახტომის ზომის შესახებ ჩვენი იდეების გადახედვა, მისი დიამეტრის სამჯერ, ხოლო მასის ათჯერ გაზრდის შესახებ. მაგრამ ჩვენი მზის სისტემაც კი ჩვენთვის საიდუმლოდ რჩება. პლანეტების წარმოშობის ტრადიციულ ახსნას, რომლის მიხედვითაც პლანეტები კოსმოსური მტვრისა და აირის ღრუბლების კონდენსაციის პროცესში ჩამოყალიბდნენ, საკმაოდ რყევი საფუძველი აქვს. პროფესორი W. McRae წერს: "მზის სისტემის წარმოშობის პრობლემა კვლავაც რჩება ასტრონომიის ყველა გადაუჭრელ პრობლემას შორის." ჯერჯერობით, არ არსებობს საფუძველი იმის დასამტკიცებლად, რომ კოსმოლოგიის კითხვებზე ყველა პასუხი უკვე აღწერილია მათემატიკური ფორმულებით, ნაადრევია უარი თქვას ალტერნატიულ მიდგომებზე, რომლებიც შეიძლება დაფუძნდეს ჩვენთვის ცნობილ ფიზიკის კანონების გარდა სხვა კანონებსა და პრინციპებზე.

დიდი აფეთქების თეორიის თანახმად, სამყარო (= მეტაგალაქტიკა) წარმოიშვა წერტილიდან, რომელსაც აქვს ნულოვანი მოცულობა და უსასრულოდ მაღალი სიმკვრივე და ტემპერატურა. ეს მდგომარეობა, რომელსაც სინგულარობა ეწოდება, ეწინააღმდეგება მათემატიკურ აღწერას. ასეთი საწყისი მდგომარეობა, პრინციპში, მათემატიკურად ვერ აღიწერება. ამ მდგომარეობაზე ვერაფერს ვიტყვი. ყველა გათვლა ჩერდება. რიცხვის ნულზე გაყოფას ჰგავს. პროფესორმა ბ. ლაველმა დაწერა შემდეგი სინგულარების შესახებ: „სამყაროს საწყისი მდგომარეობის ფიზიკურად აღწერის მცდელობისას, ჩვენ წავაწყდებით დაბრკოლებას. საკითხავია, არის თუ არა ეს დაბრკოლება გადალახვადი? შესაძლოა, ყველა ჩვენი მცდელობა, მეცნიერულად აღვწეროთ სამყაროს საწყისი მდგომარეობა, წინასწარ განწირულია წარუმატებლობისთვის?" ჯერჯერობით, დიდი აფეთქების თეორიის შემქმნელმა ყველაზე გამოჩენილმა მეცნიერებმაც კი ვერ გადალახეს ეს დაბრკოლება.

დიდი აფეთქების თეორიის პოპულარულ მეცნიერულ გამოფენებში, თავდაპირველ სინგულარობასთან დაკავშირებული სირთულეები ან ჩუმდება ან დროებით არის ნახსენები, მაგრამ სპეციალურ სტატიებში მეცნიერები, რომლებიც ცდილობენ ამ თეორიის მათემატიკური საფუძველი ჩაუყარონ, მათ მთავარ დაბრკოლებად აღიარებენ. მათემატიკის პროფესორები ს. ჰოკინგი და გ. ელისი თავიანთ მონოგრაფიაში „სივრცე-დროის ფართომასშტაბიანი სტრუქტურა“ აღნიშნავენ: „ჩვენი აზრით, სავსებით გამართლებულია ფიზიკურ თეორიაზე, რომელიც სინგულარობას წინასწარმეტყველებს წარუმატებლად“. სამყაროს წარმოშობის ჰიპოთეზა, რომელიც ამტკიცებს, რომ სამყაროს საწყისი მდგომარეობა არ ექვემდებარება ფიზიკურ აღწერას, საკმაოდ საეჭვოდ გამოიყურება. მაგრამ ეს მაინც ნახევარი უბედურებაა. შემდეგი კითხვაა: საიდან გაჩნდა თავად სინგულარობა? და მეცნიერები იძულებულნი არიან გამოაცხადონ უსასრულო სიმკვრივისა და უსასრულოდ მცირე ზომის მათემატიკურად აღუწერელი წერტილი, რომელიც არსებობს სივრცისა და დროის გარეთ, ყველა მიზეზის უსაწყისო მიზეზად. (ინფორმაცია აღებულია საიტიდან: http://www.goldentime.ru/Big_Bang/4.htm)

ბ. ლაველი ამტკიცებს, რომ სინგულარობა დიდი აფეთქების თეორიაში „ხშირად წარმოდგენილია, როგორც მათემატიკური პრობლემა, რომელიც წარმოიქმნება სამყაროს ჰომოგენურობის პოსტულატიდან“. ამის გამოსწორების მიზნით, თეორეტიკოსებმა დაიწყეს თავიანთი სინგულარობის მოდელებში ისეთი ასიმეტრიის დანერგვა, როგორც დაკვირვებადი სამყაროში. ამ გზით ისინი იმედოვნებდნენ, რომ სამყაროს საწყის მდგომარეობაში შეიტანდნენ საკმარის აშლილობას, რათა თავიდან აიცილონ სინგულარობის დონემდე შემცირება. თუმცა, ყველა მათი იმედი დაარღვიეს ჰოკინგმა და ელისმა, რომლებიც ამტკიცებენ, რომ მათი გათვლებით, არაჰომოგენური სინგულარობა არ შეიძლება არსებობდეს.

1960-იან წლებში აღმოაჩინეს მიკროტალღური ფონის გამოსხივება, რომელიც ერთნაირად ავსებს მთელ სივრცეს. ეს არის მილიმეტრიანი რადიოტალღები, რომლებიც ვრცელდება ყველა მიმართულებით. იდუმალი ფენომენი აღმოაჩინეს რადიოასტრონომებმა არნო პენზიასმა და რობერტ უილსონმა, რისთვისაც ორივეს მიენიჭა ნობელის პრემია. „ფოტონური გაზი“ თანაბრად ავსებს მთელ სამყაროს. მისი ტემპერატურა ახლოს არის აბსოლუტურ ნულთან - დაახლოებით 3 o K. მაგრამ მასში კონცენტრირებული ენერგია აღემატება ყველა ვარსკვლავისა და გალაქტიკის სინათლის ენერგიას ერთად აღებული მათი არსებობის მთელი დროის განმავლობაში.

ახლად აღმოჩენილი ფენომენი მაშინვე იქნა ინტერპრეტირებული, როგორც ტემპერატურით დასუსტებული გამოსხივება, რომელიც ჩამოყალიბდა მთელ სამყაროსთან ერთად დიდი აფეთქების შედეგად 10-20 მილიარდი წლის წინ. გასული დროის განმავლობაში, ამ ფოტონებს, რომლებსაც სხვაგვარად "რელიკვია" ეძახიან, სავარაუდოდ დრო ჰქონდათ გაცივებულიყვნენ კელვინის მასშტაბის დაახლოებით სამ გრადუსამდე ტემპერატურამდე. "ნორმალური" და "დასუსტებული" სინათლის კვანტები ივსება მთელი გარე სივრცით: თითოეული პროტონისთვის არის რამდენიმე ათეული მილიონი ასეთი ფოტონი. მაშ, რა არის ეს იდუმალი "რელიქტური" გამოსხივება? და შეიძლება ვისაუბროთ "რელიქტურ" ფოტონებზე?

მოძრაობა მიკროსამყაროში

მაგრამ არსებობს სხვა სახის მოძრაობა - ეს არის მოძრაობა მიკროსამყაროში, რომელიც პრინციპში განსხვავდება სივრცეში სხეულების მოძრაობისგან და ამ სივრცის გაფართოებისგან. ასეთი მოძრაობა კიდევ უფრო იდუმალია, ვიდრე სივრცე-ვაკუუმის გაფართოების შედეგად მიღებული მოძრაობა. მეტაგალაქტიკის მასშტაბის ფენომენების განხილვიდან უნდა გადავიდეთ სუბატომური მასშტაბის ფენომენების განხილვაზე – მიკროსამყაროში გადასვლაზე. ჩვენ შევძელით დავრწმუნდეთ, რომ მოძრაობა მეტაგალაქტიკის მასშტაბით ფუნდამენტურად განსხვავდება მზის სისტემის მასშტაბის მოძრაობისგან. მაგრამ რა ხდება ატომებისა და ელემენტარული ნაწილაკების მასშტაბზე? გამოდის, რომ მიკროსამყაროში მოძრაობა კიდევ უფრო უჩვეულოა, ვიდრე მეტაგალაქტიკაში.

როდესაც ელემენტარული ნაწილაკების სხივი გადის პატარა ხვრელში, გასასვლელში უცნაური სურათი შეინიშნება. ეს სხივი ტალღად იქცევა - ხვრელში გავლის შემდეგ გარკვეულწილად იფანტება. თუ ნაწილაკები ელასტიური ბურთულები იყო, მაშინ ასეთ მოვლენას ვერ დავაკვირდებოდით. ის ნაწილაკები, რომლებიც ხვრელს მოხვდა, გააგრძელებენ მოძრაობას იმავე მიმართულებით, ხოლო ის, ვინც არ მოხვდა, უკან ბრუნდება. ელემენტარული ნაწილაკების სხივის გაფანტვას ხვრელში გავლის შემდეგ დიფრაქცია ეწოდება. სივრცით შეზღუდული ტალღის სხივს აქვს "განსხვავების" ("ბუნდოვანი") თვისება სივრცეში, რადგან ის ვრცელდება თუნდაც ერთგვაროვანიგარემო. ეს ფენომენი არ არის აღწერილი გეომეტრიული ოპტიკის კანონებით და ეხება დიფრაქციულ მოვლენებს (დიფრაქციული დივერგენცია, ტალღის სხივის დიფრაქციული გავრცელება). თავდაპირველად დიფრაქციის ფენომენი ინტერპრეტირებული იყო როგორც ტალღა დაბრკოლების გარშემო, ანუ ტალღის შეღწევა გეომეტრიული ჩრდილის რეგიონში. სინათლის გავრცელების სისწორიდან გადახრა შეინიშნება ძლიერ გრავიტაციულ ველებშიც. ექსპერიმენტულად დადასტურდა, რომ მასიური ობიექტის მახლობლად გამავალი სინათლე, მაგალითად, ვარსკვლავის მახლობლად, მის გრავიტაციულ ველში გადაიხრება ვარსკვლავისკენ. ამრიგად, ამ შემთხვევაშიც შეიძლება ვისაუბროთ სინათლის ტალღაზე, რომელიც „მოაფარებს“ დაბრკოლებას. თუმცა, ეს ფენომენი არ ეხება დიფრაქციას. ამავდროულად, ხშირ შემთხვევაში დიფრაქცია შეიძლება არ იყოს დაკავშირებული დაბრკოლების დამრგვალებასთან. ასეთია, მაგალითად, დიფრაქცია არაშთამნთქმელი (გამჭვირვალე) ე.წ. ფაზური სტრუქტურებით. დიაგრამები მარჯვნივ აჩვენებს ნაწილაკების ზემოქმედების ინტენსივობას, რომლებიც ხვრელში გადიან ხვრელის უკან ეკრანზე. ფოტოები საიტებიდან: http://ru.wikipedia.org/wiki/ და http://teachmen.ru/work/lectureW/.

1900 წელს მაქს პლანკმა შემოიღო უნივერსალური მუდმივა სთ,მოგვიანებით ცნობილი როგორც "პლანკის მუდმივი" . ეს არის ამ მოვლენის თარიღი, რომელიც ხშირად განიხილება კვანტური თეორიის დაბადების წლად. 1913 წელს, ატომის სტრუქტურის ასახსნელად, ნილს ბორმა შესთავაზა ელექტრონის სტაციონარული მდგომარეობის არსებობა ქიმიური ელემენტების ატომებში, მდგომარეობები, რომლებშიც ენერგიას შეუძლია მიიღოს მხოლოდ დისკრეტული მნიშვნელობები. პლანკის კვანტური ჰიპოთეზა იყო, რომ ნებისმიერი ენერგია შეიწოვება ან გამოიყოფა ელემენტარული ნაწილაკებით მხოლოდ დისკრეტულ ნაწილებში. ეს ნაწილები შედგება კვანტების მთელი რიცხვისგან, სიხშირის პროპორციული ენერგიით ელექტრომაგნიტური რხევაპროპორციულობის კოეფიციენტით, რომელიც განისაზღვრება ფორმულით:

სად თარის პლანკის მუდმივი და .

1905 წელს, ფოტოელექტრული ეფექტის ფენომენების ასახსნელად, ალბერტ აინშტაინმა პლანკის კვანტური ჰიპოთეზის გამოყენებით გამოთქვა ვარაუდი, რომ სინათლე შედგება ნაწილებისგან - კვანტებისგან. შემდგომში „კვანტებს“ ფოტონები უწოდეს.

1923 წელს ლუი დე ბროგლიმ წამოაყენა იდეა მატერიის ორმაგი ბუნების შესახებ, რომლის მიხედვითაც მატერიალური ნაწილაკების ნაკადს აქვს როგორც ტალღური თვისებები, ასევე ნაწილაკების თვისებები მასა და ენერგია. ეს ვარაუდი ექსპერიმენტულად დადასტურდა 1927 წელს კრისტალებში ელექტრონების დიფრაქციის შესწავლისას. დე ბროლის ჰიპოთეზის მიღებამდე, დიფრაქცია განიხილებოდა, როგორც ექსკლუზიურად ტალღური ფენომენი, მაგრამ დე ბროლის ჰიპოთეზის მიხედვით, ნებისმიერი ელემენტარული ნაწილაკების ნაკადს შეიძლება ჰქონდეს დიფრაქცია.

1926 წელს ამ იდეებზე დაყრდნობით ე.შროდინგერმა შექმნა ტალღური მექანიკა, რომელიც შეიცავს კინემატიკისა და დინამიკის ახალ ფუნდამენტურ კანონებს. კვანტური მექანიკის განვითარება დღემდე გრძელდება. კვანტური მექანიკის გარდა, კვანტური თეორიის ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილია ველის კვანტური თეორია.

„თანამედროვე კონცეფციების თანახმად, კვანტური ველი არის მატერიის ყველაზე ფუნდამენტური და უნივერსალური ფორმა, რომელიც საფუძვლად უდევს მის ყველა კონკრეტულ გამოვლინებას“. (ფიზიკური ენციკლოპედია. ველის კვანტური თეორია). „საყოველთაოდ მიღებულია, რომ ელემენტარული ნაწილაკის მასა განისაზღვრება მასთან დაკავშირებული ველებით. (ფიზიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი. MASS). „...მატერიის დაყოფა ორ ფორმად - ველად და სუბსტანციად - საკმაოდ თვითნებური გამოდის. (ფიზიკა. O.F.Kabardin. 1991. P.337.) "...მატერიის ელემენტარული ნაწილაკები თავიანთი ბუნებით სხვა არაფერია, თუ არა ელექტრომაგნიტური ველის კონდენსაცია..." (A.Einstein. სამეცნიერო ნაშრომების კრებული. M .: ნაუკა, 1965, ვ.1, გვ.689.)

თანამედროვე თვალსაზრისით, მატერიის ნაწილაკები არის კვანტური ტალღური წარმონაქმნები, კვანტური ველის აღგზნებული მდგომარეობა, ე.ი. ელემენტარული ნაწილაკების ველის სტრუქტურის განხილვა უნდა დაიწყოს ველის დარღვევების (ველის ნაკადების) თვისებების ანალიზით, რომლებიც წარმოადგენენ აღგზნებულ მდგომარეობას. მაგალითად, ფოტონის ნაწილაკები ელექტრომაგნიტური ველის ელემენტარული აგზნებაა, რომელიც შედგება ელემენტარული ელექტრული და მაგნიტური დარღვევებისგან. საველე პროცესების აღწერაში ჯერ კიდევ ბევრი გაურკვევლობაა, ამიტომ შევეცდები წავიკითხო ფიზიკური ლიტერატურა, როგორც ეს იყო, სტრიქონებს შორის, უფრო ზუსტად, ციტატებს შორის და გავაანალიზო ის, რაც მათგან ლოგიკურად გამომდინარეობს, მაგრამ მოკრძალებულად ჩუმად. ციტატები ასევე ემსახურება როგორც შეხსენებას, თუ ვინმეს დაავიწყდა ფიზიკა. (ალემანოვი S.B. ელემენტარული ნაწილაკების სტრუქტურის ტალღური თეორია. - M.: "BINAR", 2011 - 104 გვ.).

„თუმცა, მოგვიანებით გაირკვა, რომ სიცარიელე - „ყოფილი ეთერი“ არა მხოლოდ ელექტრომაგნიტური ტალღების მატარებელია; მასში ხდება ელექტრომაგნიტური ველის უწყვეტი რხევები („ნულოვანი რხევები“), ელექტრონები და პოზიტრონები, პროტონები და ანტიპროტონები და საერთოდ ყველა ელემენტარული ნაწილაკი იბადება და ქრება. თუ, ვთქვათ, ორი პროტონი შეეჯახება, ეს მბჟუტავი („ვირტუალური“) ნაწილაკები შეიძლება გახდეს რეალური – ნაწილაკების გარსი იბადება „სიცარიელიდან“. სიცარიელე აღმოჩნდა ძალიან რთული ფიზიკური ობიექტი. არსებითად, ფიზიკოსები დაუბრუნდნენ "ეთერის" კონცეფციას, მაგრამ წინააღმდეგობების გარეშე. ძველი კონცეფცია არქივიდან არ არის ამოღებული - ის ახლიდან გაჩნდა მეცნიერების განვითარების პროცესში. ახალ ეთერს ეწოდება "ვაკუუმი" ან "ფიზიკური სიცარიელე". (აკადემიკოსი ა. მიგდალი).

დე ბროლის ჰიპოთეზის ექსპერიმენტული დადასტურება იყო გარდამტეხი მომენტი კვანტური მექანიკის განვითარებაში. ეს ემსახურებოდა კორპუსკულარულ-ტალღური დუალიზმის იდეების ფორმალიზებას. ფიზიკისთვის ამ იდეის დადასტურება მნიშვნელოვანი ნაბიჯი იყო, რადგან შესაძლებელი გახდა არა მხოლოდ რაიმე ნაწილაკების დახასიათება გარკვეული ინდივიდუალური ტალღის სიგრძის მინიჭებით, არამედ მისი სრულად გამოყენება ტალღის განტოლებებში გარკვეული რაოდენობის სახით ფენომენების აღწერისას. .

კვანტური თეორიის გაჩენა განპირობებულია იმით, რომ კლასიკური მექანიკის ფარგლებში შეუძლებელია, მაგალითად, ელექტრონების მოძრაობის ახსნა ატომის ბირთვის გარშემო. კლასიკური ელექტროდინამიკის მიხედვით, ელექტრონი, რომელიც ბრუნავს დიდი სიჩქარით ატომური ბირთვის გარშემო, უნდა ასხივებდეს ენერგიას, ხოლო მისი კინეტიკური ენერგია უნდა შემცირდეს და ის აუცილებლად უნდა დაეცეს ბირთვს. მაგრამ ამის მიუხედავად, ელექტრონები არ ეცემა ბირთვს, ამიტომ ატომები, როგორც სისტემები სტაბილურია. სტაბილური ატომების არსებობა, კლასიკური მექანიკის მიხედვით, უბრალოდ შეუძლებელია. კვანტური თეორია არის სრულიად ახალი გზა ელექტრონებისა და ფოტონების უჩვეულო ქცევის დიდი სიზუსტით აღწერისთვის.

კვანტური სისტემების ზოგიერთი თვისება უჩვეულოდ გამოიყურება კლასიკური მექანიკის ფარგლებში, როგორიცაა ნაწილაკების პოზიციისა და მისი იმპულსის ერთდროულად გაზომვის შეუძლებლობა, ან ბირთვების გარშემო ელექტრონების გარკვეული ტრაექტორიების არარსებობა. ჩვენი ყოველდღიური ინტუიცია, რომელიც დაფუძნებულია მაკრო და მეგა ფენომენებზე დაკვირვებებზე, არასდროს ხვდება ამ ტიპის მოძრაობას, ამიტომ ამ შემთხვევაში „საღი აზრი“ ვერ ხერხდება, რადგან ის მხოლოდ მაკროსკოპული სისტემებისთვისაა შესაფერისი. მექანიკის კანონები და ნიუტონის გრავიტაციის თეორია გამოიყენება მაკროკოსმოსში მოძრაობის აღსაწერად, ფარდობითობის თეორია სივრცე-დროის ზოგადი სტრუქტურის აღსაწერად და კვანტური მექანიკა სუბატომური ნაწილაკების ქცევის ასახსნელად. სამწუხაროდ, აინშტაინის თეორია და კვანტური თეორია ჯერ კიდევ აშკარად ეწინააღმდეგება ერთმანეთს.

პირველი ნაბიჯი ორივე თეორიის ინტეგრაციისკენ არის ველის კვანტური თეორია. იდეების ასეთი ერთობლიობა საკმაოდ წარმატებული აღმოჩნდა, მაგრამ ამავდროულად, კვანტური ველის თეორიის ავტორმა პ.დირაკმა აღიარა: „როგორც ჩანს, ამ თეორიის მყარ მათემატიკურ საფუძველზე დაყენება პრაქტიკულად შეუძლებელია. ” ჯერჯერობით არავის აქვს ოდნავი წარმოდგენა როგორ გააკეთოს ეს. (http://www.goldentime.ru/Big_Bang/7.htm).

ფიზიკოსი დ.ბემი წერდა: „ყოველთვის არის შესაძლებლობა, რომ აღმოჩნდეს ფუნდამენტურად განსხვავებული თვისებები, თვისებები, სტრუქტურა, სისტემები, დონეები, რომლებიც ექვემდებარება ბუნების სრულიად განსხვავებულ კანონებს“. თეორიული სირთულეებიდან გამოსავალი შეიძლება იყოს სივრცე-დროის გვირაბების თეორია ან, როგორც მათ ასევე უწოდებენ, "სივრცის ხვრელებს", სერიოზულად განიხილება ფიზიკოსი ჯ. უილერი თავის ნაშრომში "რეომეტროდინამიკა" 1962 წელს. ეს თეორია ვარაუდობს კოსმოსურ გვირაბებს. როგორც წარსულისა და მომავლის ან თუნდაც სხვადასხვა სამყაროს ერთმანეთთან დამაკავშირებელი გადასვლები. (http://www.goldentime.ru/Big_Bang/7.htm). ეს თეორია გამომდინარეობს იქიდან, რომ ჩვენი სამყარო არის არა ოთხგანზომილებიანი, როგორც ა.აინშტაინი თვლიდა, არამედ ხუთგანზომილებიანი. მეხუთე განზომილებაში, ჩვენი სივრცე-დროის წერტილები, რომლებიც გამოყოფილია დიდი მანძილით ან დროით, შეიძლება განთავსდეს ერთმანეთთან ახლოს. მაგალითად, სიბრტყეზე ორი წერტილი (ორგანზომილებიანი სივრცე) ერთმანეთისგან 20 სმ-ითაა დაშორებული, ხოლო თუ სიბრტყე დაჭმუჭნულია, მაშინ მესამე განზომილებაში ეს წერტილები შეიძლება იყოს 2 სმ მანძილზე, მაგრამ ერთი წერტილიდან მეორეში მისასვლელად. , თქვენ უნდა გასცდეთ თვითმფრინავს სამგანზომილებიან სივრცეში.

როგორც ჩანს, ჩვენი სამყარო მცირე მასშტაბით ხუთგანზომილებიანია. ეს ნიშნავს, რომ ელემენტარულ ნაწილაკებს შეუძლიათ ოთხგანზომილებიანი სივრცე-დროიდან მეხუთე განზომილებაში „ჩავარდნა“ და გამოჩნდნენ მეხუთე განზომილებაში „დაქუცმაცებული“ ოთხგანზომილებიანი სივრცე-დროის ნებისმიერ წერტილში. ამიტომ ატომში ელექტრონს არ აქვს ისეთი ორბიტა, როგორიც, მაგალითად, დედამიწის ორბიტა მზის სისტემაშია. ის ატომში მოძრაობს ბირთვთან შედარებით ხუთგანზომილებიან სივრცეში, ასე რომ, ამავდროულად შეიძლება იყოს ოთხგანზომილებიანი სივრცე-დროის რამდენიმე წერტილში, რადგან მეხუთე განზომილების ეს წერტილები ერთმანეთთან კავშირშია. ატომში ელექტრონები ღრუბლების სახითაა, რომელსაც ორბიტალებს უწოდებენ. ორბიტალური ღრუბლები განსხვავებულია: ზოგი ბურთის სახით - s-ელექტრონები, ზოგიც ჰანტელის სახით - p-ელექტრონები. არსებობს კიდევ უფრო რთული ელექტრონული ღრუბლის კონფიგურაციები. s-ღრუბელის საზღვრებში და p-ღრუბლის შიგნით შეუძლებელია ელექტრონის ადგილმდებარეობის ზუსტად დადგენა; მხოლოდ ამ ღრუბლების სხვადასხვა წერტილში მისი ყოფნის ალბათობის დადგენა შეიძლება. ფ. იანჩილინა თავის წიგნში "ვარსკვლავების მიღმა", რომელიც გამოქვეყნდა მოსკოვში 2003 წელს, შემოაქვს დისკრეტული მოძრაობის კონცეფციას ატომში ელექტრონის მოძრაობის ასახსნელად. ასე გამოიყურება ნაწილაკის მოძრაობა დროის ოთხგანზომილებიან სივრცეში, რომელიც რეალურად მოძრაობს ხუთგანზომილებიან სივრცეში. მეოცე საუკუნის დასაწყისში აინშტაინმა შემოიტანა მეოთხე განზომილების კონცეფცია. ამჟამად, როდესაც აინშტაინის გრავიტაციული ველის განტოლებების ახალი შედეგები აღმოაჩინეს, ფიზიკოსებს ახალი დამატებითი განზომილებების შემოღება უწევთ. თეორიული ფიზიკოსი პ. დევისი წერს: „ბუნებაში, გარდა სამი სივრცითი განზომილებისა და ერთდროული განზომილებისა, რომელსაც ჩვენ ყოველდღიურ ცხოვრებაში აღვიქვამთ, არის კიდევ შვიდი განზომილება, რომლებიც აქამდე არავის შეუმჩნევია“. ელემენტარული ნაწილაკების სამყაროში მოძრაობის გასაგებად (მიკროსამყარო), თქვენ უბრალოდ უნდა შეეგუოთ იმ ფაქტს, რომ ამ სამყაროს უფრო მეტი განზომილება აქვს ვიდრე ჩვენს მაკროკოსმოსს, მაგრამ ამის გაგება მოითხოვს გონების გარკვეულ „გაჭიმვას“. (ინფორმაცია აღებულია საიტიდან: http://www.goldentime.ru/Big_Bang/10.htm).

რიდბერგის კალიუმის ატომი რაისის უნივერსიტეტის (ჰიუსტონის) ფიზიკოსების ექსპერიმენტში.

ნილს ბორის მიერ შექმნილი ატომის პლანეტარული მოდელის მიხედვით, ელექტრონები ბრუნავენ ატომის ბირთვის გარშემო, ისევე როგორც პლანეტები ვარსკვლავის გარშემო. ელექტრონს შეუძლია ასხივოს ფოტონი მაღალი ენერგიის დონიდან დაბალზე გადასვლის გზით. პირიქით, ფოტონის შთანთქმა ელექტრონს გადააქვს უფრო მაღალ დონეზე, იწვევს აღგზნებულ მდგომარეობას. რიდბერგის ატომებს უწოდებენ ატომებს, რომლებშიც გარე გარსის ერთ-ერთი ელექტრონი ზეაღგზნებულ მდგომარეობაშია. გარკვეული ტალღის სიგრძის ლაზერული გამოსხივების მქონე ატომზე მოქმედებით, შესაძლებელია მისი გარე ელექტრონული გარსის „გაბერვა“, ელექტრონების გადატანა ენერგეტიკულ უფრო მაღალ დონეზე. ამ შემთხვევაში, ატომში ელექტრონები რეზონანსში შედიან ელექტრომაგნიტურ რხევებთან, რომელსაც ხელმძღვანელობს ლაზერის სხივი. აქედან ატომი ზომაში მატულობს – ფაქტიურად „ადიდებს“. რაისის უნივერსიტეტის (ჰიუსტონის) ფიზიკოსებმა ლაზერის გამოყენებით გაზარდეს კალიუმის ატომი გიგანტურ ზომამდე - მილიმეტრამდე, რაც დაახლოებით ათ მილიონჯერ აღემატება მის ნორმალურ ზომას. ამ ექსპერიმენტის შედეგები გამოქვეყნებულია ჟურნალში Physical Review Letters. კვანტური თეორიის მიხედვით, ატომის ირგვლივ ორბიტაზე მყოფი ელექტრონის პოზიციის დადგენა შეუძლებელია - ელექტრონი არის ტალღა, რომელიც გარსზეა „გაწურული“. თუმცა, რიდბერგის ატომების შემთხვევაში, ელექტრონები გადადიან ფსევდო-კლასიკურ მდგომარეობაში, რომელშიც ელექტრონის მოძრაობა შეიძლება თვალყური ადევნოს როგორც ნაწილაკების მოძრაობა ორბიტაზე. „როდესაც ატომის ზომა მნიშვნელოვნად იზრდება, მასში არსებული კვანტური ეფექტები შეიძლება გადაიქცეს ატომის ბორის მოდელის კლასიკურ მექანიკაში“, განმარტავს დანინგი. თუ ეს ასეა, მაშინ ელექტრონის ორბიტალებში ენერგიის გადატუმბვით ატომების ლაზერით დასხივებით, ჩვენ შეგვიძლია ელექტრონების მოძრაობა ხუთგანზომილებიანი სივრცე-დროიდან ოთხგანზომილებიანში გადავიტანოთ და ატომს გავხადოთ კლასიკური - ვარსკვლავის ანალოგი პლანეტებთან. .

„ძალიან აღგზნებული რიდბერგის ატომებისა და პულსირებული ელექტრული ველების გამოყენებით, ჩვენ შევძელით ელექტრონების მოძრაობის კონტროლი და ატომის პლანეტარული მდგომარეობა“ - ამბობს წამყვანი ავტორი ბარი დანინგი. რაისის უნივერსიტეტის მეცნიერთა ჯგუფმა, ლაზერის გამოყენებით, მიიყვანა კალიუმის ატომის აგზნების დონე უკიდურესად მაღალ მნიშვნელობებამდე. მოკლე ელექტრული იმპულსების საგულდაგულოდ შერჩეული სერიის გამოყენებით, მათ მოახერხეს ატომის მოყვანა ისეთ მდგომარეობაში, რომელშიც "ლოკალიზებული" ელექტრონი ტრიალებს ბირთვის გარშემო ბევრად უფრო დიდ მანძილზე. ელექტრონული გარსის დიამეტრი ერთ მილიმეტრს აღწევდა. დანინგის თქმით, ელექტრონი რჩებოდა ლოკალიზებული გარკვეულ ორბიტაზე და იქცეოდა თითქმის „კლასიკური“ ნაწილაკის მსგავსად. (http://ria.ru/science/20080702/112792435.html).

სტატიის მომზადებისას გამოყენებული იქნა ინფორმაცია საიტებიდან:

მერილენდის, ჰავაის, ისრაელისა და საფრანგეთის ასტრონომთა ჯგუფმა შექმნა ყველაზე დეტალური რუკა, რომელიც ოდესმე აღმოჩენილა ჩვენს მხარეში, რომელიც აჩვენებს თითქმის 1400 გალაქტიკის მოძრაობას ირმის ნახტომიდან 100 მილიონი სინათლის წლის მანძილზე.

გუნდმა აღადგინა გალაქტიკების მოძრაობა წარსულში 13 მილიარდი წლიდან დღემდე. გამოსახულების ზონაში მთავარი გრავიტაციული მიმზიდველი არის ქალწულის მტევანი, მზის მასაზე 600 ტრილიონჯერ და 50 მილიონი სინათლის წლის მანძილზე.

მეტი:

ათასზე მეტი გალაქტიკა უკვე ჩავარდა ქალწულის გროვაში, ხოლო მომავალში ყველა გალაქტიკა, რომელიც ამჟამად გროვიდან 40 მილიონი სინათლის წლის მანძილზეა, გამოჩნდება. ჩვენი გალაქტიკა ირმის ნახტომი ამ დაჭერის ზონის მიღმაა. თუმცა, ირმის ნახტომი და ანდრომედას გალაქტიკები, რომელთაგან თითოეული 2 ტრილიონჯერ აღემატება მზის მასას, განზრახული აქვს შეჯახება და შერწყმა 5 მილიარდ წელიწადში.

„პირველად, ჩვენ არა მხოლოდ ვიზუალურად წარმოვიდგენთ ჩვენი ადგილობრივი გალაქტიკების სუპერგროვის დეტალურ სტრუქტურას, არამედ ვხედავთ, თუ როგორ ვითარდება სტრუქტურა სამყაროს ისტორიაში. ანალოგია არის დედამიწის ამჟამინდელი გეოგრაფიის შესწავლა ფირფიტების ტექტონიკის მოძრაობიდან“, - თქვა ჰავაის ასტრონომიის ინსტიტუტის თანაავტორმა ბრენტ ტულიმ.

ეს დრამატული შერწყმის მოვლენები მხოლოდ უფრო დიდი შოუს ნაწილია. სამყაროს ამ მოცულობაში ორი ძირითადი დინების ნიმუშია. რეგიონის ერთი და იგივე ნახევარსფეროს ყველა გალაქტიკა, მათ შორის ჩვენი ირმის ნახტომი, მიედინება ერთი ბრტყელი ფურცლისკენ. გარდა ამისა, არსებითად, ყველა გალაქტიკა მთელ მოცულობაში მიედინება, როგორც ფოთოლი მდინარეში, გრავიტაციული მიმზიდველებისკენ ბევრად უფრო დიდ მანძილზე.

ჩვენ გირჩევთ გაეცნოთ მას. იქ ბევრ ახალ მეგობარს იპოვით. ეს არის ასევე ყველაზე სწრაფი და ეფექტური გზა პროექტის ადმინისტრატორებთან დასაკავშირებლად. ანტივირუსული განახლებების განყოფილება აგრძელებს მუშაობას - ყოველთვის განახლებული უფასო განახლებები Dr Web-ისა და NOD-ისთვის. დრო არ გქონდა რაღაცის წასაკითხად? ტიკერის სრული შინაარსი შეგიძლიათ იხილოთ ამ ბმულზე.

ეს სტატია განიხილავს მზისა და გალაქტიკის სიჩქარეს სხვადასხვა საცნობარო ჩარჩოებთან მიმართებაში:

მზის სიჩქარე გალაქტიკაში უახლოეს ვარსკვლავებთან, ხილულ ვარსკვლავებთან და ირმის ნახტომის ცენტრთან შედარებით;

გალაქტიკის სიჩქარე გალაქტიკების ადგილობრივ ჯგუფთან, შორეულ ვარსკვლავურ გროვებთან და კოსმოსური ფონის გამოსხივებასთან შედარებით.

ირმის ნახტომის გალაქტიკის მოკლე აღწერა.

გალაქტიკის აღწერა.

სანამ სამყაროში მზისა და გალაქტიკის სიჩქარის შესწავლას გადავიდოდეთ, უკეთ გავეცნოთ ჩვენს გალაქტიკას.

ჩვენ ვცხოვრობთ, როგორც იქნა, გიგანტურ "ვარსკვლავურ ქალაქში". უფრო სწორად, ჩვენი მზე მასში "ცხოვრობს". ამ „ქალაქის“ მოსახლეობა მრავალფეროვანი ვარსკვლავია და მათგან ორას მილიარდზე მეტი „ცხოვრობს“ მასში. მასში იბადება უამრავი მზე, რომელიც გადის ახალგაზრდობას, შუა საუკუნესა და სიბერეს - ისინი გადიან გრძელ და რთულ ცხოვრებისეულ გზას, რომელიც გრძელდება მილიარდობით წელი.

ამ "ვარსკვლავური ქალაქის" - გალაქტიკის ზომები უზარმაზარია. მეზობელ ვარსკვლავებს შორის მანძილი საშუალოდ ათასობით მილიარდი კილომეტრია (6*1013 კმ). და 200 მილიარდზე მეტი ასეთი მეზობელია.

თუ გალაქტიკის ერთი ბოლოდან მეორეში სინათლის სიჩქარით (300 000 კმ/წმ) ვისეირნებდით, ამას დაახლოებით 100 000 წელი დასჭირდებოდა.

მთელი ჩვენი ვარსკვლავური სისტემა ნელ-ნელა ბრუნავს, როგორც გიგანტური ბორბალი, რომელიც შედგება მილიარდობით მზისგან.

მზის ორბიტა

გალაქტიკის ცენტრში, როგორც ჩანს, არის სუპერმასიური შავი ხვრელი (მშვილდოსანი A *) (დაახლოებით 4,3 მილიონი მზის მასა), რომლის გარშემოც, სავარაუდოდ, 1000-დან 10000 მზის მასის საშუალო მასის შავი ხვრელი ბრუნავს და აქვს ორბიტალური პერიოდი. დაახლოებით 100 წელი და რამდენიმე ათასი შედარებით პატარა. მათი კომბინირებული გრავიტაციული მოქმედება მეზობელ ვარსკვლავებზე იწვევს ამ უკანასკნელთა მოძრაობას უჩვეულო ტრაექტორიების გასწვრივ. არსებობს ვარაუდი, რომ გალაქტიკების უმეტესობას ბირთვში აქვს სუპერმასიური შავი ხვრელები.

გალაქტიკის ცენტრალური რეგიონები ხასიათდება ვარსკვლავების ძლიერი კონცენტრაციით: თითოეული კუბური პარსეკი ცენტრთან ახლოს შეიცავს ათასობით მათგანს. ვარსკვლავებს შორის მანძილი ათობით და ასეულჯერ ნაკლებია, ვიდრე მზის სიახლოვეს.

გალაქტიკის ბირთვი დიდი ძალით იზიდავს ყველა სხვა ვარსკვლავს. მაგრამ ვარსკვლავების დიდი რაოდენობა დასახლებულია მთელ "ვარსკვლავურ ქალაქში". ისინი ასევე იზიდავენ ერთმანეთს სხვადასხვა მიმართულებით და ეს კომპლექსურ გავლენას ახდენს თითოეული ვარსკვლავის მოძრაობაზე. აქედან გამომდინარე, მზე და მილიარდობით სხვა ვარსკვლავი უმეტესად წრიული ბილიკებით ან ელიფსებით მოძრაობენ გალაქტიკის ცენტრის გარშემო. მაგრამ ეს მხოლოდ "ძირითადად" არის - თუ კარგად დავაკვირდებით, დავინახავთ, რომ ისინი მოძრაობენ უფრო რთულ, მრუდე, მიმოფანტულ ბილიკებზე მიმდებარე ვარსკვლავებს შორის.

ირმის ნახტომის გალაქტიკის თვისება:

მზის მდებარეობა გალაქტიკაში.

სად არის გალაქტიკაში მზე და მოძრაობს თუ არა ის (და მასთან ერთად დედამიწა, მე და შენ)? „ქალაქის ცენტრში“ ვართ თუ სადმე ახლოს მაინც? კვლევებმა აჩვენა, რომ მზე და მზის სისტემა განლაგებულია გალაქტიკის ცენტრიდან დიდ მანძილზე, უფრო ახლოს "ქალაქის გარეუბნებთან" (26000 ± 1400 სინათლის წელი).

მზე მდებარეობს ჩვენი გალაქტიკის სიბრტყეში და მისი ცენტრიდან არის მოშორებული 8 კმ-ით, ხოლო გალაქტიკის სიბრტყიდან დაახლოებით 25 ც/კ-ით (1 ც. (პარსეკი) = 3,2616 სინათლის წელი). გალაქტიკის რეგიონში, სადაც მზე მდებარეობს, ვარსკვლავური სიმკვრივე არის 0,12 ვარსკვლავი თითო pc3-ზე.

ჩვენი გალაქტიკის მოდელი

მზის სიჩქარე გალაქტიკაში.

მზის სიჩქარე გალაქტიკაში ჩვეულებრივ განიხილება სხვადასხვა საცნობარო ჩარჩოებთან შედარებით:

ახლომდებარე ვარსკვლავებთან შედარებით.

შეუიარაღებელი თვალით ხილული ყველა კაშკაშა ვარსკვლავთან შედარებით.

რაც შეეხება ვარსკვლავთშორის გაზს.

გალაქტიკის ცენტრთან შედარებით.

1. მზის სიჩქარე გალაქტიკაში უახლოეს ვარსკვლავებთან შედარებით.

როგორც მფრინავი თვითმფრინავის სიჩქარე განიხილება დედამიწასთან მიმართებაში, თვით დედამიწის ფრენის გათვალისწინების გარეშე, ასევე მზის სიჩქარის დადგენა შესაძლებელია მასთან ყველაზე ახლოს მყოფ ვარსკვლავებთან მიმართებაში. როგორიცაა სირიუსის სისტემის ვარსკვლავები, ალფა კენტავრი და ა.შ.

მზის ეს სიჩქარე გალაქტიკაში შედარებით მცირეა: მხოლოდ 20 კმ/წმ ან 4 AU. (1 ასტრონომიული ერთეული უდრის დედამიწიდან მზემდე საშუალო მანძილს - 149,6 მილიონი კმ.)

მზე, უახლოეს ვარსკვლავებთან შედარებით, მოძრაობს წერტილისკენ (მწვერვალი), რომელიც მდებარეობს ჰერკულესისა და ლირას თანავარსკვლავედების საზღვარზე, გალაქტიკის სიბრტყის მიმართ დაახლოებით 25 ° კუთხით. მწვერვალის ეკვატორული კოორდინატები = 270°, = 30°.

2. მზის სიჩქარე გალაქტიკაში ხილულ ვარსკვლავებთან შედარებით.

თუ გავითვალისწინებთ მზის მოძრაობას ირმის ნახტომში ტელესკოპის გარეშე ხილულ ყველა ვარსკვლავთან შედარებით, მაშინ მისი სიჩქარე კიდევ უფრო ნაკლებია.

მზის სიჩქარე გალაქტიკაში ხილულ ვარსკვლავებთან შედარებით არის 15 კმ/წმ ან 3 AU.

მზის მოძრაობის მწვერვალი ამ შემთხვევაშიც ჰერკულესის თანავარსკვლავედშია და აქვს შემდეგი ეკვატორული კოორდინატები: = 265°, = 21°.

მზის სიჩქარე ახლომდებარე ვარსკვლავებთან და ვარსკვლავთშორის გაზთან შედარებით

3. მზის სიჩქარე გალაქტიკაში ვარსკვლავთშორის აირთან შედარებით.

გალაქტიკის შემდეგი ობიექტი, რომლის მიმართაც ჩვენ განვიხილავთ მზის სიჩქარეს, არის ვარსკვლავთშორისი გაზი.

სამყაროს ფართობი შორს არის ისეთი უდაბურისაგან, როგორც ამას დიდი ხნის განმავლობაში ეგონათ. მიუხედავად იმისა, რომ მცირე რაოდენობით, ვარსკვლავთშორისი გაზი ყველგან არის, რომელიც ავსებს სამყაროს ყველა კუთხეს. ვარსკვლავთშორისი გაზი, სამყაროს შეუვსებელი სივრცის აშკარა სიცარიელესთან ერთად, ყველა კოსმოსური ობიექტის მთლიანი მასის თითქმის 99%-ს შეადგენს. ვარსკვლავთშორისი გაზის მკვრივი და ცივი ფორმები, რომლებიც შეიცავს წყალბადს, ჰელიუმს და მძიმე ელემენტების მინიმალურ რაოდენობას (რკინა, ალუმინი, ნიკელი, ტიტანი, კალციუმი) მოლეკულურ მდგომარეობაშია, გაერთიანებულია უზარმაზარ ღრუბლიან ველებში. ჩვეულებრივ, ვარსკვლავთშორისი აირის შემადგენლობაში ელემენტები ნაწილდება შემდეგნაირად: წყალბადი - 89%, ჰელიუმი - 9%, ნახშირბადი, ჟანგბადი, აზოტი - დაახლოებით 0,2-0,3%.

ვარსკვლავთშორისი გაზისა და მტვრის თათების მსგავსი ღრუბელი IRAS 20324+4057, რომელიც მალავს მზარდ ვარსკვლავს

ვარსკვლავთშორისი გაზის ღრუბლებს შეუძლიათ არა მხოლოდ მოწესრიგებული ბრუნვა გალაქტიკური ცენტრების გარშემო, არამედ აქვთ არასტაბილური აჩქარება. რამდენიმე ათეული მილიონი წლის განმავლობაში ისინი ერთმანეთს ეწევიან და ეჯახებიან, ქმნიან მტვრისა და გაზის კომპლექსებს.

ჩვენს გალაქტიკაში ვარსკვლავთშორისი გაზის ძირითადი მოცულობა კონცენტრირებულია სპირალურ მკლავებში, რომელთა ერთ-ერთი დერეფანი მზის სისტემის მახლობლად მდებარეობს.

მზის სიჩქარე გალაქტიკაში ვარსკვლავთშორის აირთან შედარებით: 22-25 კმ/წმ.

ვარსკვლავთშორის გაზს მზის უშუალო სიახლოვეს აქვს მნიშვნელოვანი შინაგანი სიჩქარე (20-25 კმ/წმ) უახლოეს ვარსკვლავებთან შედარებით. მისი გავლენით მზის მოძრაობის მწვერვალი გადაინაცვლებს თანავარსკვლავედის Ophiuchus-ისკენ (= 258°, = -17°). მოძრაობის მიმართულების განსხვავება დაახლოებით 45°-ია.

4. მზის სიჩქარე გალაქტიკაში გალაქტიკის ცენტრთან შედარებით.

ზემოთ განხილულ სამ წერტილში ჩვენ ვსაუბრობთ მზის ე.წ. თავისებურ, ფარდობით სიჩქარეზე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თავისებური სიჩქარე არის სიჩქარე კოსმოსური მითითების ჩარჩოსთან შედარებით.

მაგრამ მზე, მასთან ყველაზე ახლოს მყოფი ვარსკვლავები და ადგილობრივი ვარსკვლავთშორისი ღრუბელი მონაწილეობენ უფრო დიდ მოძრაობაში - მოძრაობა გალაქტიკის ცენტრის გარშემო.

აქ კი სულ სხვა სიჩქარეებზეა საუბარი.

მზის სიჩქარე გალაქტიკის ცენტრის ირგვლივ უზარმაზარია მიწიერი სტანდარტებით - 200-220 კმ/წმ (დაახლოებით 850,000 კმ/სთ) ან 40 AU-ზე მეტი. / წელი.

შეუძლებელია მზის ზუსტი სიჩქარის დადგენა გალაქტიკის ცენტრის გარშემო, რადგან გალაქტიკის ცენტრი ჩვენგან იმალება ვარსკვლავთშორისი მტვრის მკვრივი ღრუბლების მიღმა. თუმცა, უფრო და უფრო მეტი ახალი აღმოჩენა ამ მხარეში ამცირებს ჩვენი მზის სავარაუდო სიჩქარეს. ცოტა ხნის წინ, ისინი საუბრობდნენ 230-240 კმ / წმ.

მზის სისტემა გალაქტიკაში თანავარსკვლავედისკენ მოძრაობს.

მზის მოძრაობა გალაქტიკაში ხდება გალაქტიკის ცენტრის მიმართულების პერპენდიკულურად. აქედან გამომდინარეობს მწვერვალის გალაქტიკური კოორდინატები: l = 90°, b = 0° ან უფრო ნაცნობ ეკვატორულ კოორდინატებში - = 318°, = 48°. ვინაიდან ეს არის შებრუნებული მოძრაობა, მწვერვალი ინაცვლებს და ასრულებს სრულ წრეს „გალაქტიკურ წელიწადში“, დაახლოებით 250 მილიონი წლის განმავლობაში; მისი კუთხური სიჩქარე არის ~5" / 1000 წელი, ანუ მწვერვალის კოორდინატები გადაინაცვლებს ერთი და ნახევარი გრადუსით მილიონ წელიწადში.

ჩვენი დედამიწა დაახლოებით 30 ასეთი "გალაქტიკური წლისაა".

მზის სიჩქარე გალაქტიკაში გალაქტიკის ცენტრთან შედარებით

სხვათა შორის, საინტერესო ფაქტი გალაქტიკაში მზის სიჩქარის შესახებ:

მზის ბრუნვის სიჩქარე გალაქტიკის ცენტრის გარშემო თითქმის ემთხვევა შეკუმშვის ტალღის სიჩქარეს, რომელიც ქმნის სპირალურ მკლავს. ეს ვითარება ატიპიურია მთლიანად გალაქტიკისთვის: სპირალური მკლავები ბრუნავს მუდმივი კუთხური სიჩქარით, როგორც ბორბლებში სპილოები, და ვარსკვლავების მოძრაობა ხდება განსხვავებული ნიმუშით, ასე რომ, დისკის თითქმის მთელი ვარსკვლავური პოპულაცია ხვდება შიგნით. სპირალური მკლავები ან ამოვარდება მათგან. ერთადერთი ადგილი, სადაც ვარსკვლავებისა და სპირალური მკლავების სიჩქარე ემთხვევა, არის ეგრეთ წოდებული კოროტაციის წრე და სწორედ მასზე მდებარეობს მზე.

დედამიწისთვის ეს გარემოება ძალზე მნიშვნელოვანია, რადგან ძალადობრივი პროცესები ხდება სპირალურ მკლავებში, რომლებიც ქმნიან ძლიერ გამოსხივებას, რომელიც დამღუპველია ყველა ცოცხალი არსებისთვის. და ვერც ერთი ატმოსფერო ვერ იცავდა მას მისგან. მაგრამ ჩვენი პლანეტა არსებობს გალაქტიკაში შედარებით წყნარ ადგილას და ასობით მილიონი (ან თუნდაც მილიარდი) წლის განმავლობაში არ განიცდიდა ამ კოსმოსურ კატაკლიზმებს. ალბათ ამიტომაც შეძლო სიცოცხლემ დედამიწაზე გაჩენა და გადარჩენა.

გალაქტიკის მოძრაობის სიჩქარე სამყაროში.

სამყაროში გალაქტიკის მოძრაობის სიჩქარე ჩვეულებრივ განიხილება სხვადასხვა საცნობარო ჩარჩოებთან შედარებით:

გალაქტიკათა ლოკალურ ჯგუფთან შედარებით (ანდრომედას გალაქტიკასთან მიახლოების სიჩქარე).

შორეულ გალაქტიკებთან და გალაქტიკათა გროვებთან შედარებით (გალაქტიკის გადაადგილების სიჩქარე, როგორც გალაქტიკათა ადგილობრივი ჯგუფის ნაწილი ქალწულის თანავარსკვლავედისკენ).

რაც შეეხება რელიქტურ გამოსხივებას (ყველა გალაქტიკის გადაადგილების სიჩქარე სამყაროს ჩვენთან ყველაზე ახლოს დიდ მიმზიდველთან - უზარმაზარი სუპერგალაქტიკების გროვა).

მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ თითოეულ პუნქტს.

1. ირმის ნახტომის გალაქტიკის მოძრაობის სიჩქარე ანდრომედასკენ.

ჩვენი ირმის ნახტომი ასევე არ დგას, მაგრამ გრავიტაციულად იზიდავს და უახლოვდება ანდრომედას გალაქტიკას 100-150 კმ/წმ სიჩქარით. გალაქტიკების მიახლოების სიჩქარის მთავარი კომპონენტი ირმის ნახტომს ეკუთვნის.

მოძრაობის გვერდითი კომპონენტი ზუსტად არ არის ცნობილი და შეჯახებაზე ფიქრი ნაადრევია. ამ მოძრაობაში დამატებითი წვლილი შეაქვს მასიური გალაქტიკა M33-ს, რომელიც მდებარეობს დაახლოებით იმავე მიმართულებით, როგორც ანდრომედას გალაქტიკა. ზოგადად, ჩვენი გალაქტიკის სიჩქარე გალაქტიკათა ლოკალური ჯგუფის ბარიცენტრთან შედარებით არის დაახლოებით 100 კმ/წმ ანდრომედას/ხვლიკის მიმართულებით (l = 100, b = -4, = 333, = 52), თუმცა, ეს მონაცემები ჯერ კიდევ ძალიან სავარაუდოა. ეს არის ძალიან მოკრძალებული ფარდობითი სიჩქარე: გალაქტიკა გადაინაცვლებს საკუთარი დიამეტრით ორასი მილიონი წლის განმავლობაში, ან, დაახლოებით, გალაქტიკურ წელიწადში.

2. ირმის ნახტომის გალაქტიკის მოძრაობის სიჩქარე ქალწულის მტევნისკენ.

თავის მხრივ, გალაქტიკათა ჯგუფი, რომელიც მოიცავს ჩვენს ირმის ნახტომს, მთლიანობაში, ქალწულის დიდი გროვისკენ 400 კმ/წმ სიჩქარით მოძრაობს. ეს მოძრაობა ასევე გამოწვეულია გრავიტაციული ძალებით და ხორციელდება გალაქტიკების შორეულ გროვებთან შედარებით.

ირმის ნახტომის გალაქტიკის სიჩქარე ქალწულის მტევნისკენ

3. გალაქტიკის მოძრაობის სიჩქარე სამყაროში. დიდ მიმზიდველს!

რელიქტური გამოსხივება.

დიდი აფეთქების თეორიის თანახმად, ადრეული სამყარო იყო ცხელი პლაზმა, რომელიც შედგებოდა ელექტრონების, ბარიონებისა და მუდმივად გამოსხივებული, შთანთქმის და ხელახლა გამოსხივებული ფოტონებისგან.

როდესაც სამყარო გაფართოვდა, პლაზმა გაცივდა და გარკვეულ ეტაპზე, შენელებულ ელექტრონებს მიეცათ შესაძლებლობა გაერთიანდნენ შენელებულ პროტონებთან (წყალბადის ბირთვები) და ალფა ნაწილაკებთან (ჰელიუმის ბირთვები), შექმნან ატომები (ამ პროცესს ეწოდება რეკომბინაცია).

ეს მოხდა პლაზმის ტემპერატურაზე დაახლოებით 3000 K და სამყაროს სავარაუდო ასაკი 400000 წელია. ნაწილაკებს შორის მეტი თავისუფალი სივრცეა, ნაკლები დამუხტული ნაწილაკები, ფოტონები აღარ იფანტებიან ასე ხშირად და ახლა თავისუფლად შეუძლიათ სივრცეში გადაადგილება, პრაქტიკულად მატერიასთან ურთიერთქმედების გარეშე.

ის ფოტონები, რომლებიც იმ დროს ასხივებდა პლაზმის მიერ დედამიწის მომავალი მდებარეობისკენ, კვლავ აღწევს ჩვენს პლანეტას სამყაროს სივრცის გავლით, რომელიც აგრძელებს გაფართოებას. ეს ფოტონები ქმნიან რელიქტურ გამოსხივებას, რომელიც არის თერმული გამოსხივება, რომელიც თანაბრად ავსებს სამყაროს.

რელიქტური გამოსხივების არსებობა თეორიულად იწინასწარმეტყველა გ.გამოუმ დიდი აფეთქების თეორიის ფარგლებში. მისი არსებობა ექსპერიმენტულად დადასტურდა 1965 წელს.

გალაქტიკის მოძრაობის სიჩქარე კოსმოსური ფონის გამოსხივებასთან შედარებით.

მოგვიანებით დაიწყო გალაქტიკების მოძრაობის სიჩქარის შესწავლა კოსმოსური ფონის გამოსხივებასთან შედარებით. ეს მოძრაობა განისაზღვრება სხვადასხვა მიმართულებით რელიქტური გამოსხივების ტემპერატურის არაერთგვაროვნების გაზომვით.

გამოსხივების ტემპერატურას აქვს მაქსიმალური მოძრაობის მიმართულებით და მინიმალური საპირისპირო მიმართულებით. ტემპერატურის განაწილების გადახრის ხარისხი იზოტროპულიდან (2,7 K) დამოკიდებულია სიჩქარის სიდიდეზე. დაკვირვების მონაცემების ანალიზიდან გამომდინარეობს, რომ მზე კოსმოსურ მიკროტალღურ ფონთან შედარებით 400 კმ/წმ სიჩქარით მოძრაობს =11,6, =-12 მიმართულებით.

ამგვარმა გაზომვებმა კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი რამ აჩვენა: ჩვენთან ყველაზე ახლოს სამყაროს ყველა გალაქტიკა, მათ შორის არა მხოლოდ ჩვენი. ადგილობრივი ჯგუფი, არამედ ქალწულის მტევანი და სხვა მტევანი, კოსმოსური მიკროტალღური ფონის ფონის შედარებით მოულოდნელად მაღალი სიჩქარით მოძრაობენ.

გალაქტიკათა ლოკალური ჯგუფისთვის ეს არის 600-650 კმ/წმ თანავარსკვლავედის ჰიდრას მწვერვალით (=166, =-27). როგორც ჩანს, სადღაც სამყაროს სიღრმეში არის მრავალი სუპერგროვების უზარმაზარი გროვა, რომელიც იზიდავს სამყაროს ჩვენი ნაწილის მატერიას. ამ კლასტერს ეწოდა დიდი მიმზიდველი- ინგლისური სიტყვიდან "attract" - მოზიდვა.

იმის გამო, რომ გალაქტიკები, რომლებიც ქმნიან დიდ მზიდველს, იმალება ვარსკვლავთშორისი მტვერით, რომელიც ირმის ნახტომის ნაწილია, მზიდველის რუქების დახატვა მხოლოდ ბოლო წლებში იყო შესაძლებელი რადიოტელესკოპების დახმარებით.

დიდი მიმზიდველი მდებარეობს გალაქტიკების რამდენიმე სუპერგროვის კვეთაზე. მატერიის საშუალო სიმკვრივე ამ რეგიონში არ არის ბევრად მეტი ვიდრე სამყაროს საშუალო სიმკვრივე. მაგრამ მისი გიგანტური ზომის გამო, მისი მასა იმდენად დიდი აღმოჩნდება და მიზიდულობის ძალა იმდენად დიდია, რომ არა მხოლოდ ჩვენი ვარსკვლავური სისტემა, არამედ სხვა გალაქტიკები და მათი მტევანიც მოძრაობენ დიდი მიმზიდველის მიმართულებით, ქმნიან უზარმაზარ ნაწილს. გალაქტიკების ნაკადი.

გალაქტიკის მოძრაობის სიჩქარე სამყაროში. დიდ მიმზიდველს!

მაშ ასე, შევაჯამოთ.

მზის სიჩქარე გალაქტიკაში და გალაქტიკა სამყაროში. საყრდენი მაგიდა.

მოძრაობების იერარქია, რომელშიც ჩვენი პლანეტა მონაწილეობს:

დედამიწის ბრუნვა მზის გარშემო;

ბრუნვა მზესთან ერთად ჩვენი გალაქტიკის ცენტრის გარშემო;

მოძრაობა გალაქტიკათა ლოკალური ჯგუფის ცენტრთან და მთელ გალაქტიკასთან ერთად თანავარსკვლავედის ანდრომედას გრავიტაციული მიზიდულობის გავლენის ქვეშ (გალაქტიკა M31);

მოძრაობა ქალწულის თანავარსკვლავედის გალაქტიკათა გროვისკენ;

მოძრაობა დიდი მიმზიდველისკენ.

მზის სიჩქარე გალაქტიკაში და ირმის ნახტომის სიჩქარე სამყაროში. საყრდენი მაგიდა.

ძნელი წარმოსადგენია და კიდევ უფრო რთულია გამოთვლა, თუ რამდენად შორს მივდივართ ყოველ წამში. ეს დისტანციები უზარმაზარია და ასეთი გამოთვლების შეცდომები ჯერ კიდევ საკმაოდ დიდია. აი, რა აქვს მეცნიერებას დღემდე.