Kung titingnan mo ang kalangitan sa isang malinaw na gabing walang buwan, ang pinakamaliwanag na bagay ay malamang na ang mga planetang Venus, Mars, Jupiter at Saturn. At makikita mo rin ang isang buong pagkakalat ng mga bituin na katulad ng ating Araw, ngunit matatagpuan sa malayo mula sa atin. Ang ilan sa mga nakapirming bituin na ito ay aktwal na gumagalaw na may kaugnayan sa isa't isa na halos hindi nakikita habang ang mundo ay gumagalaw sa paligid ng araw. Hindi sila kumikibo! Ito ay dahil ang mga naturang bituin ay medyo malapit sa atin. Dahil sa paggalaw ng Earth sa paligid ng Araw, nakikita natin ang mas malapit na mga bituin na ito laban sa background ng mas malalayong mga bituin mula sa iba't ibang posisyon. Ang parehong epekto ay sinusunod kapag nagmamaneho ka ng kotse, at ang mga puno sa kahabaan ng kalsada ay tila nagbabago ng kanilang posisyon laban sa background ng landscape, na umaabot hanggang sa abot-tanaw (Larawan 14). Ang mas malapit sa mga puno, mas kapansin-pansin ang kanilang maliwanag na paggalaw. Ang pagbabagong ito sa relatibong posisyon ay tinatawag na paralaks. Sa kaso ng mga bituin, ito ay isang tunay na stroke ng swerte para sa sangkatauhan, dahil pinapayagan tayo ng paralaks na direktang sukatin ang distansya sa kanila.

kanin. 14. Stellar paralaks.

Kung ikaw ay gumagalaw sa isang kalsada o sa kalawakan, ang mga relatibong posisyon ng malapit at malayong mga katawan ay nagbabago habang ikaw ay gumagalaw. Ang magnitude ng mga pagbabagong ito ay maaaring gamitin upang matukoy ang distansya sa pagitan ng mga katawan.

Ang pinakamalapit na bituin, ang Proxima Centauri, ay halos apat na light-years o apatnapung milyong milyong kilometro ang layo. Karamihan sa iba pang mga bituin na nakikita ng mata ay nasa loob ng ilang daang light-years sa atin. Para sa paghahambing: mula sa Earth hanggang sa Araw ay walong liwanag na minuto lamang! Ang mga bituin ay nakakalat sa buong kalangitan sa gabi, ngunit ang mga ito ay napakakapal na nakakalat sa banda na tinatawag nating Milky Way. Noong unang bahagi ng 1750, iminungkahi ng ilang astronomo na ang hitsura ng Milky Way ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng pag-aakalang karamihan sa mga nakikitang bituin ay nakaayos sa isang parang disk na pagsasaayos, tulad ng tinatawag natin ngayon na mga spiral galaxy. Pagkalipas lamang ng ilang dekada, kinumpirma ng astronomong Ingles na si William Herschel ang bisa ng ideyang ito sa pamamagitan ng masusing pagbibilang ng bilang ng mga bituin na nakikita sa pamamagitan ng teleskopyo sa iba't ibang bahagi ng kalangitan. Gayunpaman, ito ay hindi hanggang sa ikadalawampu siglo na ang ideya ay nakakuha ng ganap na pagtanggap. Alam na natin ngayon na ang Milky Way - ang ating Galaxy - ay umaabot mula sa gilid hanggang sa gilid nang humigit-kumulang isang daang libong light-years at mabagal na umiikot; ang mga bituin sa spiral arm nito ay gumagawa ng isang rebolusyon sa paligid ng gitna ng Galaxy kada ilang daang milyong taon. Ang ating Araw - ang pinakakaraniwang medium-sized na dilaw na bituin - ay matatagpuan sa panloob na gilid ng isa sa mga spiral arm. Tiyak, malayo na ang narating natin mula pa noong panahon nina Aristotle at Ptolemy, noong itinuring ng mga tao na ang Earth ang sentro ng uniberso.

Ang modernong larawan ng uniberso ay nagsimulang lumitaw noong 1924, nang patunayan ng Amerikanong astronomo na si Edwin Hubble na ang Milky Way ay hindi lamang ang kalawakan. Natuklasan niya na maraming iba pang mga sistema ng bituin na pinaghihiwalay ng malawak na walang laman na mga espasyo. Upang kumpirmahin ito, kinailangan ng Hubble na matukoy ang distansya mula sa Earth patungo sa iba pang mga kalawakan. Ngunit ang mga kalawakan ay napakalayo na, hindi tulad ng mga kalapit na bituin, sila ay talagang nakatigil. Hindi magamit ang paralaks upang sukatin ang mga distansya sa mga kalawakan, napilitan si Hubble na gumamit ng mga hindi direktang pamamaraan para sa pagtatantya ng mga distansya. Ang isang malinaw na sukatan ng distansya sa isang bituin ay ang ningning nito. Ngunit ang maliwanag na ningning ay nakasalalay hindi lamang sa distansya sa bituin, kundi pati na rin sa ningning ng bituin - ang dami ng liwanag na inilalabas nito. Ang isang madilim, ngunit malapit sa amin na bituin ay hihigit sa pinakamaliwanag na bituin mula sa isang malayong kalawakan. Samakatuwid, upang magamit ang maliwanag na ningning bilang sukatan ng distansya, dapat nating malaman ang ningning ng bituin.

Ang ningning ng mga kalapit na bituin ay maaaring kalkulahin mula sa kanilang maliwanag na ningning, dahil salamat sa paralaks alam natin ang distansya sa kanila. Napansin ni Hubble na ang mga kalapit na bituin ay maaaring mauri ayon sa likas na katangian ng liwanag na kanilang inilalabas. Ang mga bituin ng parehong klase ay palaging may parehong liwanag. Iminungkahi pa niya na kung nakakita kami ng mga bituin ng mga klase na ito sa isang malayong kalawakan, maaari silang italaga sa parehong liwanag tulad ng mga katulad na bituin sa aming paligid. Sa impormasyong ito, madaling kalkulahin ang distansya sa kalawakan. Kung ang mga kalkulasyon na ginawa para sa maraming bituin sa parehong kalawakan ay nagbibigay ng parehong distansya, pagkatapos ay makatitiyak tayo na tama ang ating pagtatantya. Sa ganitong paraan, kinakalkula ni Edwin Hubble ang mga distansya sa siyam na magkakaibang kalawakan.

Ngayon alam natin na ang mga bituin na nakikita ng mata ay bumubuo ng isang maliit na bahagi ng lahat ng mga bituin. Nakikita natin ang humigit-kumulang 5,000 bituin sa kalangitan - halos 0.0001% lamang ng lahat ng bituin sa ating Galaxy, ang Milky Way. At ang Milky Way ay isa lamang sa mahigit isang daang bilyong kalawakan na makikita gamit ang mga modernong teleskopyo. At ang bawat kalawakan ay naglalaman ng humigit-kumulang isang daang bilyong bituin. Kung ang isang bituin ay isang butil ng asin, ang lahat ng mga bituin na nakikita ng mata ay magkakasya sa isang kutsarita, ngunit ang mga bituin sa buong uniberso ay bubuo ng bola na may diameter na higit sa labintatlong kilometro.

Napakalayo ng mga bituin sa atin na tila mga punto ng liwanag. Hindi natin matukoy ang kanilang sukat o hugis. Ngunit, gaya ng nabanggit ni Hubble, mayroong maraming iba't ibang uri ng mga bituin, at makikilala natin ang mga ito sa pamamagitan ng kulay ng radiation na kanilang inilalabas. Natuklasan ni Newton na kung ang sikat ng araw ay dumaan sa isang trihedral glass prism, ito ay masira sa mga bahaging kulay nito, tulad ng isang bahaghari (Larawan 15). Ang relatibong intensity ng iba't ibang kulay sa radiation na ibinubuga ng isang light source ay tinatawag na spectrum nito. Sa pamamagitan ng pagtutok ng teleskopyo sa isang bituin o kalawakan, masusuri ng isa ang spectrum ng liwanag na ibinubuga ng mga ito.

kanin. 15. Stellar spectrum.

Sa pamamagitan ng pagsusuri sa radiation spectrum ng isang bituin, matutukoy ng isa ang temperatura nito at ang komposisyon ng atmospera.

Sa iba pang mga bagay, ang radiation ng isang katawan ay ginagawang posible upang hatulan ang temperatura nito. Noong 1860, itinatag ng German physicist na si Gustav Kirchhoff na ang anumang materyal na katawan, tulad ng isang bituin, kapag pinainit, ay naglalabas ng liwanag o iba pang radiation, tulad ng mainit na uling na kumikinang. Ang glow ng pinainit na katawan ay dahil sa thermal motion ng mga atomo sa loob ng mga ito. Ito ay tinatawag na black body radiation (sa kabila ng katotohanan na ang mga pinainit na katawan mismo ay hindi itim). Ang spectrum ng black-body radiation ay mahirap malito sa anumang bagay: ito ay may katangiang hugis na nagbabago sa temperatura ng katawan (Larawan 16). Samakatuwid, ang radiation ng isang pinainit na katawan ay katulad ng mga pagbabasa ng isang thermometer. Ang emission spectrum ng iba't ibang bituin na ating naobserbahan ay palaging katulad ng radiation ng isang itim na katawan, ito ay isang uri ng paunawa tungkol sa temperatura ng isang bituin.

kanin. 16. Spectrum ng radiation ng isang itim na katawan.

Ang lahat ng mga katawan - hindi lamang mga bituin - ay naglalabas ng radiation dahil sa thermal motion ng kanilang constituent microscopic particle. Ang pamamahagi ng dalas ng radiation ay nagpapakilala sa temperatura ng katawan.

Kung maingat nating pag-aaralan ang liwanag ng bituin, magsasabi ito sa atin ng higit pang impormasyon. Malalaman namin ang kawalan ng ilang partikular na mahigpit na tinukoy na mga kulay, at magiging iba ang mga ito para sa iba't ibang mga bituin. At dahil alam natin na ang bawat elemento ng kemikal ay sumisipsip ng mga katangiang hanay ng mga kulay nito, kung gayon sa pamamagitan ng paghahambing ng mga kulay na ito sa mga wala sa spectrum ng isang bituin, matutukoy natin kung aling mga elemento ang naroroon sa kapaligiran nito.

Noong 1920s, nang magsimulang pag-aralan ng mga astronomo ang spectra ng mga bituin sa ibang mga kalawakan, natuklasan nila ang isang bagay na lubhang kawili-wili: sila pala ang parehong katangian ng mga hanay ng nawawalang mga kulay gaya ng mga bituin sa ating sariling kalawakan, ngunit lahat sila ay inilipat patungo sa pula. dulo ng spectrum. , at sa parehong proporsyon. Para sa mga physicist, ang kulay o frequency shift ay kilala bilang ang Doppler effect.

Lahat tayo ay pamilyar sa kung paano nakakaapekto ang hindi pangkaraniwang bagay na ito sa tunog. Pakinggan ang tunog ng sasakyang dumadaan. Kapag papalapit ito, tila mas mataas ang tunog ng makina o busina nito, at kapag dumaan na ang sasakyan at nagsimulang lumayo, bumababa ang tunog. Ang isang sasakyan ng pulis na naglalakbay patungo sa amin sa bilis na isang daang kilometro bawat oras ay bumubuo ng halos ikasampu ng bilis ng tunog. Ang tunog ng kanyang sirena ay isang alon, alternating crests at troughs. Alalahanin na ang distansya sa pagitan ng pinakamalapit na crests (o troughs) ay tinatawag na wavelength. Kung mas maikli ang wavelength, mas malaki ang bilang ng mga vibrations na umaabot sa ating tainga bawat segundo at mas mataas ang tono, o dalas, ng tunog.

Ang Doppler effect ay sanhi ng katotohanan na ang paparating na kotse, na naglalabas ng bawat susunod na sound wave crest, ay magiging mas malapit sa amin, at bilang resulta, ang mga distansya sa pagitan ng mga crest ay magiging mas mababa kaysa sa kung ang kotse ay nakatayo pa rin. Nangangahulugan ito na ang mga haba ng mga alon na dumarating sa atin ay nagiging mas maikli, at ang kanilang dalas ay mas mataas (Larawan 17). Sa kabaligtaran, kung ang sasakyan ay lumayo, ang haba ng mga alon na nahuhuli natin ay nagiging mas mahaba, at ang kanilang dalas ay nagiging mas mababa. At ang mas mabilis na paggalaw ng kotse, mas malakas ang epekto ng Doppler na nagpapakita mismo, na nagpapahintulot na magamit ito upang sukatin ang bilis.

kanin. 17. Doppler effect.

Kapag ang pinagmulan na naglalabas ng mga alon ay gumagalaw patungo sa tagamasid, ang haba ng daluyong ay bumababa. Sa kabaligtaran, kapag ang pinagmulan ay tinanggal, ito ay tumataas. Ito ay tinatawag na Doppler effect.

Ang mga ilaw at radio wave ay kumikilos sa magkatulad na paraan. Ginagamit ng pulisya ang Doppler effect upang matukoy ang bilis ng mga sasakyan sa pamamagitan ng pagsukat sa wavelength ng signal ng radyo na makikita mula sa kanila. Ang liwanag ay isang vibration, o wave, ng electromagnetic field. Gaya ng nabanggit natin sa Chap. 5, ang wavelength ng nakikitang liwanag ay napakaliit - mula apatnapu hanggang walumpung milyon ng isang metro.

Nakikita ng mata ng tao ang mga light wave ng iba't ibang wavelength bilang iba't ibang kulay, na may pinakamahabang wavelength na tumutugma sa pulang dulo ng spectrum, at ang pinakamaikling - nauugnay sa asul na dulo. Ngayon isipin ang isang pinagmumulan ng liwanag sa isang pare-parehong distansya mula sa amin, tulad ng isang bituin, na nagpapalabas ng mga liwanag na alon ng isang tiyak na haba ng daluyong. Ang haba ng mga naitalang alon ay magiging kapareho ng sa mga ibinubuga. Ngunit ipagpalagay na ngayon na ang pinagmulan ng liwanag ay nagsimulang lumayo sa amin. Tulad ng sa kaso ng tunog, tataas nito ang wavelength ng liwanag, na nangangahulugan na ang spectrum ay lilipat patungo sa pulang dulo.

Nang mapatunayan ang pagkakaroon ng iba pang mga kalawakan, ang Hubble sa mga sumunod na taon ay nakatuon sa pagtukoy ng mga distansya sa kanila at pagmamasid sa kanilang spectra. Noong panahong iyon, marami ang nag-akala na ang mga galaxy ay random na gumagalaw at inaasahan na ang bilang ng mga blueshifted spectra ay halos pareho sa bilang ng mga redshifted. Samakatuwid, isang kumpletong sorpresa ang matuklasan na ang spectra ng karamihan sa mga kalawakan ay nagpapakita ng redshift - halos lahat ng mga star system ay lumalayo sa amin! Ang mas nakakagulat ay ang katotohanang natuklasan ni Hubble at inilathala noong 1929: ang laki ng redshift ng mga galaxy ay hindi basta-basta, ngunit direktang proporsyonal sa kanilang distansya mula sa atin. Sa madaling salita, habang mas malayo ang isang kalawakan sa atin, mas mabilis itong umuurong! Ito ay sumunod mula dito na ang Uniberso ay hindi maaaring maging static, hindi nagbabago sa laki, tulad ng naunang naisip. Sa katunayan, ito ay lumalawak: ang distansya sa pagitan ng mga kalawakan ay patuloy na lumalaki.

Ang pagkaunawa na ang sansinukob ay lumalawak ay gumawa ng isang tunay na rebolusyon sa isipan, isa sa pinakadakila sa ikadalawampu siglo. Kung babalikan mo, maaaring nakakagulat na walang nakaisip nito noon. Napagtanto ni Newton at ng iba pang mahusay na pag-iisip na ang isang static na uniberso ay hindi matatag. Kahit na sa isang punto ay hindi ito nakatigil, ang magkaparehong atraksyon ng mga bituin at mga kalawakan ay mabilis na hahantong sa pag-compress nito. Kahit na ang uniberso ay medyo mabagal na lumalawak, ang gravity ay magwawakas sa paglawak nito at magiging sanhi ng pag-urong nito. Gayunpaman, kung ang bilis ng pagpapalawak ng uniberso ay mas malaki kaysa sa ilang kritikal na punto, hinding-hindi ito mapipigilan ng gravity at ang uniberso ay patuloy na lalawak magpakailanman.

Dito makikita ang isang malayong pagkakahawig sa isang rocket na tumataas mula sa ibabaw ng Earth. Sa medyo mababang bilis, sa kalaunan ay pipigilan ng gravity ang rocket at magsisimula itong mahulog patungo sa Earth. Sa kabilang banda, kung ang bilis ng rocket ay mas mataas kaysa sa kritikal na bilis (higit sa 11.2 kilometro bawat segundo), hindi ito mahawakan ng gravity at tuluyan itong umalis sa Earth.

Batay sa teorya ng grabidad ni Newton, ang pag-uugaling ito ng uniberso ay maaaring nahulaan anumang oras sa ikalabinsiyam o ikalabing walong siglo, at maging sa katapusan ng ikalabimpitong siglo. Gayunpaman, ang paniniwala sa isang static na uniberso ay napakalakas kung kaya't ang maling akala ay humawak sa isipan hanggang sa unang bahagi ng ikadalawampu siglo. Kahit si Einstein ay napakasigurado sa static na kalikasan ng uniberso na noong 1915 gumawa siya ng isang espesyal na pagwawasto sa pangkalahatang teorya ng relativity sa pamamagitan ng artipisyal na pagdaragdag ng isang espesyal na termino, na tinatawag na cosmological constant, sa mga equation, na nagsisiguro sa static na kalikasan ng uniberso. .
Ang kosmolohikal na pare-pareho ay nagpakita ng sarili bilang ang pagkilos ng ilang bagong puwersa - "anti-gravity", na, hindi katulad ng ibang pwersa, ay walang tiyak na pinagmulan, ngunit isang likas na pag-aari na likas sa mismong tela ng espasyo-oras. Sa ilalim ng impluwensya ng puwersang ito, ang space-time ay nagpakita ng likas na ugali na lumawak. Sa pamamagitan ng pagpili ng halaga ng cosmological constant, maaaring iba-iba ni Einstein ang lakas ng trend na ito. Sa tulong nito, nagawa niyang eksaktong balansehin ang magkaparehong atraksyon ng lahat ng umiiral na bagay at makakuha ng isang static na uniberso bilang isang resulta.
Kalaunan ay tinanggihan ni Einstein ang ideya ng isang cosmological constant bilang kanyang "pinakamalaking pagkakamali". Tulad ng makikita natin sa lalong madaling panahon, may mga dahilan ngayon upang maniwala na si Einstein ay maaaring, pagkatapos ng lahat, ay tama sa pagpapakilala ng cosmological constant. Ngunit ang dapat na ikinagagalit ni Einstein higit sa lahat ay ang hinayaan niya ang kanyang paniniwala sa isang nakatigil na uniberso na i-override ang konklusyon na ang uniberso ay dapat lumawak, na hinulaan ng kanyang sariling teorya. Tila isang tao lamang ang nakakita ng kahihinatnan na ito ng pangkalahatang teorya ng relativity at sineseryoso ito. Habang si Einstein at iba pang mga physicist ay naghahanap ng mga paraan upang maiwasan ang uniberso na hindi static, ang Russian physicist at mathematician na si Alexander Friedman, sa kabaligtaran, ay iginiit na ang uniberso ay lumalawak.

Gumawa si Friedman ng dalawang napakasimpleng pagpapalagay tungkol sa uniberso: na pareho itong hitsura kahit saan tayo tumingin, at ang palagay na ito ay totoo kahit saan tayo tumingin. Batay sa dalawang ideyang ito at paglutas ng mga equation ng pangkalahatang relativity, pinatunayan niya na ang uniberso ay hindi maaaring maging static. Kaya, noong 1922, ilang taon bago ang pagkatuklas kay Edwin Hubble, tumpak na hinulaan ni Friedman ang paglawak ng uniberso!

Ang palagay na ang uniberso ay mukhang pareho sa bawat direksyon ay hindi ganap na totoo. Halimbawa, tulad ng alam na natin, ang mga bituin ng ating Galaxy ay bumubuo ng isang natatanging maliwanag na banda sa kalangitan sa gabi - ang Milky Way. Ngunit kung titingnan natin ang mga malalayong kalawakan, tila ang bilang ng mga ito ay magiging higit pa o hindi gaanong pantay sa lahat ng bahagi ng kalangitan. Kaya halos pareho ang hitsura ng uniberso sa bawat direksyon kung pagmamasdan mo ito sa malaking sukat kumpara sa mga distansya sa pagitan ng mga kalawakan at balewalain ang mga pagkakaiba sa maliit na sukat.

Isipin na ikaw ay nasa isang kagubatan kung saan random na tumutubo ang mga puno. Pagtingin sa isang direksyon, makikita mo ang pinakamalapit na puno isang metro ang layo mula sa iyo. Sa kabilang direksyon, makikita ang pinakamalapit na puno sa layong tatlong metro. Sa pangatlo, makakakita ka ng ilang puno nang sabay-sabay, isa, dalawa at tatlong metro ang layo mula sa iyo. Ang kagubatan ay tila hindi pareho ang hitsura sa bawat direksyon. Ngunit kung isasaalang-alang mo ang lahat ng mga puno sa loob ng radius ng isang kilometro, ang mga ganitong uri ng pagkakaiba ay magiging average at makikita mo na ang kagubatan ay pareho sa lahat ng direksyon (Larawan 18).

kanin. 18. Isotropikong kagubatan.

Kahit na ang distribusyon ng mga puno sa kagubatan sa kabuuan ay pantay-pantay, kung susuriing mabuti ay maaaring lumalabas na mas siksik ang mga ito sa mga lugar. Sa katulad na paraan, ang Uniberso ay hindi magkatulad sa kalawakan na pinakamalapit sa atin, habang kapag tayo ay nag-zoom in, tayo ay nagmamasid sa parehong larawan, sa anumang direksyon na ating namamasid.

Sa mahabang panahon, ang pare-parehong pamamahagi ng mga bituin ay nagsilbing sapat na batayan para tanggapin ang modelong Friedmann bilang unang pagtatantya sa totoong larawan ng Uniberso. Ngunit nang maglaon, ang isang stroke ng suwerte ay nakahukay ng karagdagang katibayan na ang mungkahi ni Friedman ay kapansin-pansing tumpak sa paglalarawan sa uniberso. Noong 1965, dalawang Amerikanong pisiko, sina Arno Penzias at Robert Wilson ng Bell Telephone Laboratories sa New Jersey, ay nag-debug ng isang napakasensitibong microwave receiver. (Ang mga microwave ay radiation na may wavelength na halos isang sentimetro.) Nag-alala sina Penzias at Wilson na ang receiver ay nakakakuha ng mas maraming ingay kaysa sa inaasahan. Nakakita sila ng mga dumi ng ibon sa antenna at inalis ang iba pang potensyal na sanhi ng pagkabigo, ngunit sa lalong madaling panahon naubos ang lahat ng posibleng pinagmumulan ng interference. Naiiba ang ingay dahil naitala ito sa buong orasan sa buong taon, anuman ang pag-ikot ng Earth sa paligid ng axis nito at ang rebolusyon nito sa Araw. Dahil ang paggalaw ng Earth ay nagpadala ng receiver sa iba't ibang sektor ng espasyo, napagpasyahan nina Penzias at Wilson na ang ingay ay nagmumula sa labas ng solar system at maging sa labas ng kalawakan. Tila ito ay dumating sa pantay na sukat mula sa lahat ng panig ng kosmos. Alam na natin ngayon na saanman nakadirekta ang receiver, nananatiling pare-pareho ang ingay na ito, bukod sa mga hindi gaanong pagkakaiba. Kaya sina Penzias at Wilson ay natisod sa isang kapansin-pansing halimbawa na sumusuporta sa unang hypothesis ni Friedman na ang uniberso ay pareho sa lahat ng direksyon.

Ano ang pinagmulan ng kosmikong ingay sa background na ito? Sa parehong oras na sinisiyasat nina Penzias at Wilson ang mahiwagang ingay sa receiver, dalawang Amerikanong physicist sa Princeton University, sina Bob Dick at Jim Peebles, ay naging interesado din sa mga microwave. Pinag-aralan nila ang mungkahi ni George (George) Gamow (dating estudyante ni Alexander Friedman) na sa mga unang yugto ng pag-unlad ang Uniberso ay napakasiksik at maputi-init. Naniniwala sina Dick at Peebles na kung ito ay totoo, kung gayon ay dapat nating mapagmasdan ang liwanag ng unang bahagi ng uniberso, dahil ang liwanag mula sa napakalayong mga rehiyon ng ating mundo ay ngayon pa lamang nakakarating sa atin. Gayunpaman, dahil sa paglawak ng Uniberso, ang liwanag na ito ay dapat na napakalakas na ilipat sa pulang dulo ng spectrum na ito ay magiging microwave radiation mula sa nakikitang radiation. Naghahanda pa lang sina Dick at Peebles na maghanap para sa radiation na ito nang marinig nina Penzias at Wilson ang tungkol sa kanilang trabaho, napagtanto na natagpuan na nila ito. Para sa pagtuklas na ito, ginawaran sina Penzias at Wilson ng Nobel Prize noong 1978 (na tila hindi patas kina Dick at Peebles, hindi banggitin si Gamow).

Sa unang sulyap, ang katotohanan na ang uniberso ay mukhang pareho sa bawat direksyon ay nagmumungkahi na mayroon tayong isang espesyal na lugar dito. Sa partikular, maaaring mukhang dahil ang lahat ng mga kalawakan ay lumalayo sa atin, kung gayon dapat tayo ay nasa gitna ng uniberso. Gayunpaman, mayroong isa pang paliwanag para sa hindi pangkaraniwang bagay na ito: ang uniberso ay maaaring magmukhang pareho sa lahat ng direksyon mula sa anumang iba pang kalawakan. Kung naaalala mo, iyon ang tiyak na pangalawang mungkahi ni Friedman.

Wala kaming siyentipikong argumento para o laban sa pangalawang hypothesis ni Friedman. Ilang siglo na ang nakalilipas, kinikilala sana ito ng simbahang Kristiyano bilang erehe, dahil ang doktrina ng simbahan ay nag-postulate na tayo ay nasa isang espesyal na lugar sa gitna ng uniberso. Ngunit ngayon ay tinatanggap natin ang palagay ni Friedman para sa halos kabaligtaran na dahilan, isang uri ng kahinhinan: masusumpungan nating lubos na nakakagulat kung ang uniberso ay tumingin pareho sa lahat ng direksyon lamang sa amin, ngunit hindi sa iba pang mga tagamasid sa uniberso!

Sa modelo ng uniberso ni Friedmann, lahat ng mga kalawakan ay lumalayo sa isa't isa. Ito ay nakapagpapaalaala sa pagkalat ng mga kulay na batik sa ibabaw ng isang napalaki na lobo. Habang lumalaki ang laki ng bola, tumataas din ang mga distansya sa pagitan ng alinmang dalawang spot, ngunit sa kasong ito, wala sa mga spot ang maaaring ituring na sentro ng pagpapalawak. Bukod dito, kung ang radius ng lobo ay patuloy na lumalaki, kung gayon mas malayo ang mga spot sa ibabaw nito, mas mabilis silang aalisin sa panahon ng pagpapalawak. Sabihin nating dumoble ang radius ng lobo bawat segundo. Pagkatapos, ang dalawang mga spot, sa una ay pinaghihiwalay ng isang distansya ng isang sentimetro, sa isang segundo ay nasa layo na ng dalawang sentimetro mula sa isa't isa (kung sinusukat sa ibabaw ng lobo), upang ang kanilang kamag-anak na bilis ay magiging isang sentimetro bawat segundo . Sa kabilang banda, ang isang pares ng mga spot na pinaghihiwalay ng sampung sentimetro ay, sa isang segundo pagkatapos ng pagsisimula ng pagpapalawak, ay maghihiwalay ng dalawampung sentimetro, upang ang kanilang kamag-anak na bilis ay magiging sampung sentimetro bawat segundo (Fig. 19). Katulad nito, sa modelo ni Friedman, ang bilis kung saan ang anumang dalawang kalawakan ay lumayo sa isa't isa ay proporsyonal sa distansya sa pagitan nila. Kaya, hinuhulaan ng modelo na ang redshift ng isang kalawakan ay dapat na direktang proporsyonal sa layo nito mula sa atin - ito ang parehong pag-asa na natuklasan ni Hubble sa kalaunan. Bagaman nakapagmungkahi si Friedman ng isang matagumpay na modelo at inaasahan ang mga resulta ng mga obserbasyon ni Hubble, ang kanyang trabaho ay nanatiling halos hindi kilala sa Kanluran hanggang, noong 1935, ang isang katulad na modelo ay iminungkahi ng Amerikanong pisiko na si Howard Robertson at ng British mathematician na si Arthur Walker, na nasa ang bunga ng paglawak ng uniberso na natuklasan ni Hubble.

kanin. 19. Pagpapalawak ng uniberso ng lobo.

Habang lumalawak ang uniberso, ang mga kalawakan ay lumalayo sa isa't isa. Sa paglipas ng panahon, ang distansya sa pagitan ng malalayong star island ay tumataas nang higit kaysa sa pagitan ng mga kalapit na galaxy, tulad ng nangyayari sa mga spot sa isang nagpapalaki na lobo. Samakatuwid, sa isang tagamasid mula sa anumang kalawakan, ang bilis ng pag-alis ng isa pang kalawakan ay tila mas malaki, mas malayo ito matatagpuan.

Isang modelo lamang ng uniberso ang inaalok ni Friedman. Ngunit sa ilalim ng kanyang mga pagpapalagay, pinahihintulutan ng mga equation ni Einstein ang tatlong klase ng mga solusyon, iyon ay, mayroong tatlong magkakaibang uri ng mga modelo ng Friedmann at tatlong magkakaibang mga senaryo para sa pag-unlad ng Uniberso.

Ang unang klase ng mga solusyon (ang natagpuan ni Friedman) ay ipinapalagay na ang paglawak ng uniberso ay sapat na mabagal na ang pag-akit sa pagitan ng mga kalawakan ay unti-unting nagpapabagal at sa huli ay huminto. Pagkatapos nito, ang mga kalawakan ay nagsimulang lumapit sa isa't isa, at ang Uniberso ay nagsimulang lumiit. Ayon sa pangalawang klase ng mga solusyon, ang uniberso ay lumalawak nang napakabilis na ang gravity ay bahagyang magpapabagal sa pag-urong ng mga kalawakan, ngunit hinding-hindi ito mapipigilan. Sa wakas, mayroong isang pangatlong solusyon, ayon sa kung saan ang uniberso ay lumalawak lamang sa ganoong bilis upang maiwasan ang pagbagsak. Sa paglipas ng panahon, ang bilis ng pagpapalawak ng mga kalawakan ay nagiging mas kaunti, ngunit hindi umabot sa zero.

Ang isang kamangha-manghang tampok ng unang modelo ni Friedman ay na sa loob nito ang Uniberso ay hindi walang hanggan sa kalawakan, ngunit sa parehong oras ay walang mga hangganan saanman sa kalawakan. Napakalakas ng gravity kaya nabaluktot ang espasyo at nagsasara sa sarili nito. Ito ay medyo katulad sa ibabaw ng Earth, na may hangganan din, ngunit walang mga hangganan. Kung lilipat ka sa ibabaw ng Earth sa isang tiyak na direksyon, hindi ka makakatagpo ng hindi malulutas na hadlang o gilid ng mundo, ngunit sa huli ay babalik ka sa kung saan ka nagsimula. Sa unang modelo ni Friedman, ang espasyo ay nakaayos sa eksaktong parehong paraan, ngunit sa tatlong dimensyon, at hindi sa dalawa, tulad ng sa kaso ng ibabaw ng Earth. Ang ideya na posibleng umikot sa uniberso at bumalik sa panimulang punto ay mabuti para sa science fiction, ngunit walang praktikal na halaga, dahil, gaya ng maipapakita, ang uniberso ay liliit sa isang punto bago bumalik ang manlalakbay sa simula. ng kanyang paglalakbay. Napakalaki ng uniberso na kailangan mong gumalaw nang mas mabilis kaysa sa liwanag upang magkaroon ng oras upang tapusin ang paglalakbay kung saan ka nagsimula, at ipinagbabawal ang gayong mga bilis (sa pamamagitan ng teorya ng relativity. - Transl.). Sa pangalawang modelo ni Friedman, ang espasyo ay hubog din, ngunit sa ibang paraan. At tanging sa ikatlong modelo ay ang malakihang geometry ng Universe flat (bagaman ang espasyo ay hubog sa paligid ng napakalaking katawan).

Alin sa mga modelo ni Friedman ang naglalarawan sa ating uniberso? Hihinto ba ang pagpapalawak ng Uniberso, at mapapalitan ba ito ng pag-urong, o ang Uniberso ay lalawak nang tuluyan?

Ito ay lumabas na ang pagsagot sa tanong na ito ay mas mahirap kaysa sa naisip ng mga siyentipiko. Ang solusyon nito ay pangunahing nakasalalay sa dalawang bagay - ang kasalukuyang sinusunod na rate ng pagpapalawak ng Uniberso at ang kasalukuyang average na density nito (ang dami ng bagay sa bawat yunit ng dami ng espasyo). Kung mas mataas ang kasalukuyang rate ng pagpapalawak, mas malaki ang gravity, at samakatuwid ang density ng bagay, ay kinakailangan upang ihinto ang pagpapalawak. Kung ang average na densidad ay mas mataas sa ilang kritikal na halaga (tinutukoy ng rate ng pagpapalawak), kung gayon ang gravitational attraction ng matter ay maaaring huminto sa paglawak ng uniberso at maging sanhi ng pag-urong nito. Ang pag-uugali na ito ng Uniberso ay tumutugma sa unang modelo ng Friedman. Kung ang average na density ay mas mababa kaysa sa kritikal na halaga, kung gayon ang gravitational attraction ay hindi titigil sa pagpapalawak at ang Uniberso ay lalawak magpakailanman - tulad ng sa pangalawang modelo ng Friedmann. Sa wakas, kung ang average na density ng uniberso ay eksaktong katumbas ng kritikal na halaga, ang paglawak ng uniberso ay bumagal magpakailanman, papalapit sa isang static na estado, ngunit hindi kailanman maabot ito. Ang senaryo na ito ay tumutugma sa ikatlong modelo ng Friedman.

Kaya aling modelo ang tama? Matutukoy natin ang kasalukuyang rate ng pagpapalawak ng uniberso kung susukatin natin ang bilis ng paglayo ng ibang mga galaxy sa atin gamit ang Doppler effect. Magagawa ito nang napakatumpak. Gayunpaman, ang mga distansya sa mga kalawakan ay hindi kilala dahil maaari lamang nating masukat ang mga ito nang hindi direkta. Samakatuwid, alam lang natin na ang rate ng pagpapalawak ng Uniberso ay mula 5 hanggang 10% bawat bilyong taon. Ang mas malabo ay ang ating kaalaman sa kasalukuyang average na density ng uniberso. Kaya, kung susumahin natin ang masa ng lahat ng nakikitang bituin sa ating sarili at sa iba pang mga kalawakan, ang kabuuan ay magiging mas mababa sa isang daan ng kung ano ang kinakailangan upang ihinto ang paglawak ng Uniberso, kahit na sa pinakamababang pagtatantya ng rate ng pagpapalawak.

Ngunit hindi lang iyon. Ang ating sarili at iba pang mga kalawakan ay dapat maglaman ng isang malaking halaga ng ilang uri ng "madilim na bagay" na hindi natin direktang maobserbahan, ngunit ang pagkakaroon nito ay alam natin dahil sa impluwensyang gravitational nito sa mga orbit ng mga bituin sa mga kalawakan. Marahil ang pinakamahusay na katibayan para sa pagkakaroon ng dark matter ay nagmumula sa mga orbit ng mga bituin sa periphery ng spiral galaxies tulad ng Milky Way. Ang mga bituin na ito ay umiikot sa kanilang mga kalawakan nang napakabilis upang mapanatili sa orbit ng gravity ng mga nakikitang bituin ng kalawakan lamang. Bilang karagdagan, ang karamihan sa mga kalawakan ay bahagi ng mga kumpol, at maaari rin nating mahinuha ang pagkakaroon ng madilim na bagay sa pagitan ng mga kalawakan sa mga kumpol na ito sa pamamagitan ng epekto nito sa paggalaw ng mga kalawakan. Sa katunayan, ang dami ng madilim na bagay sa Uniberso ay higit na lumampas sa dami ng ordinaryong bagay. Kung isasaalang-alang natin ang lahat ng madilim na bagay, makakakuha tayo ng halos isang ikasampu ng masa na kinakailangan upang ihinto ang pagpapalawak.

Gayunpaman, imposibleng ibukod ang pagkakaroon ng iba pang mga anyo ng bagay, na hindi pa alam sa amin, na ipinamamahagi halos pantay-pantay sa buong Uniberso, na maaaring tumaas ang average na density nito. Halimbawa, may mga elementarya na particle na tinatawag na neutrino na napakahinang nakikipag-ugnayan sa bagay at napakahirap matukoy.

(Ang isa sa mga mas bagong eksperimento sa neutrino ay gumagamit ng isang underground reservoir na puno ng 50,000 toneladang tubig.) Ang mga neutrino ay pinaniniwalaang walang timbang at samakatuwid ay hindi nagiging sanhi ng pagkahumaling sa gravitational.

Gayunpaman, ang mga pag-aaral ng huling ilang taon ay nagpapakita na ang neutrino ay mayroon pa ring maliit na masa, na hindi maaaring makita noon. Kung ang mga neutrino ay may masa, maaari silang maging isang anyo ng madilim na bagay. Ngunit kahit na may gayong madilim na bagay, lumilitaw na may mas kaunting bagay sa uniberso kaysa sa kinakailangan upang ihinto ang paglawak nito. Hanggang kamakailan lamang, karamihan sa mga pisiko ay sumang-ayon na ang pangalawang modelo ni Friedmann ay pinakamalapit sa katotohanan.

Ngunit pagkatapos ay lumitaw ang mga bagong obserbasyon. Sa nakalipas na ilang taon, pinag-aralan ng iba't ibang grupo ng mga mananaliksik ang pinakamaliit na ripples sa background ng microwave na natagpuan ni Penzias at Wilson. Ang laki ng ripple na ito ay maaaring magsilbi bilang isang tagapagpahiwatig ng malakihang istraktura ng uniberso. Ang kanyang karakter ay tila nagpapahiwatig na ang Uniberso ay patag pa rin (tulad ng sa ikatlong modelo ni Friedman)! Ngunit dahil ang kabuuang halaga ng ordinaryong at madilim na bagay ay hindi sapat para dito, ang mga physicist ay nag-postulate ng pagkakaroon ng isa pa, hindi pa natuklasan, sangkap - madilim na enerhiya.

At para bang magpapalubha pa ng problema, ipinakita ng mga kamakailang obserbasyon na ang paglawak ng uniberso ay hindi bumabagal, ngunit bumibilis. Taliwas sa lahat ng modelo ni Friedman! Ito ay lubhang kakaiba, dahil ang pagkakaroon ng bagay sa espasyo - mataas o mababang density - ay maaari lamang makapagpabagal sa paglawak. Pagkatapos ng lahat, ang gravity ay palaging gumaganap bilang isang puwersa ng pagkahumaling. Ang acceleration ng cosmological expansion ay parang bomba na nangongolekta sa halip na mag-dissipate ng enerhiya pagkatapos ng pagsabog. Anong puwersa ang may pananagutan sa pabilis na paglawak ng kosmos? Walang sinuman ang may maaasahang sagot sa tanong na ito. Gayunpaman, marahil ay tama pa rin si Einstein noong ipinakilala niya ang cosmological constant (at ang kaukulang antigravity effect) sa kanyang mga equation.

Sa pag-unlad ng mga bagong teknolohiya at pagdating ng mahuhusay na teleskopyo sa kalawakan, nagsimula kaming matuto ng mga kamangha-manghang bagay tungkol sa uniberso paminsan-minsan. At narito ang mabuting balita: alam na natin ngayon na ang uniberso ay patuloy na lalawak sa patuloy na pagtaas ng bilis sa malapit na hinaharap, at ang oras ay nangangako na tatagal magpakailanman, kahit na para sa mga may sapat na katalinuhan na hindi mahulog sa isang black hole. Ngunit ano ang nangyari sa mga unang sandali? Paano nagsimula ang uniberso at ano ang naging dahilan ng paglawak nito?

Nilikha: 10/25/2013 , 11224 46

"Nilikha niya ang lupa sa pamamagitan ng kanyang kapangyarihan, itinatag ang mundo sa pamamagitan ng kanyang karunungan, at sa pamamagitan ng kanyang pang-unawa ay inilatag niya ang langit"

Jeremias 10:12

Sa kurso ng pag-unlad ng agham, maraming mga siyentipiko ang nagsimulang maghanap ng isang pagkakataon upang ibukod ang Diyos sa kanilang mga pananaw bilang ang Unang Sanhi ng sansinukob. Bilang resulta nito, maraming iba't ibang teorya ng pinagmulan ng sansinukob, gayundin ang hitsura at pag-unlad ng mga buhay na organismo, ang lumitaw. Ang pinakasikat sa mga ito ay ang "Big Bang" theory at ang "Evolution" theory. Sa proseso ng pagpapatibay sa teorya ng Big Bang, ang isa sa mga pangunahing teorya ng mga ebolusyonista, ang Lumalawak na Uniberso, ay nilikha. Iminumungkahi ng teoryang ito na mayroong pagpapalawak ng outer space sa sukat ng uniberso, na naobserbahan dahil sa unti-unting paghihiwalay ng mga kalawakan sa isa't isa.

Tingnan natin ang mga argumento kung saan sinusubukan ng ilang mga siyentipiko na patunayan ang teoryang ito. Ang mga ebolusyonaryong siyentipiko, lalo na si Stephen Hawking, ay naniniwala na ang lumalawak na uniberso ay resulta ng Big Bang at pagkatapos ng pagsabog ay nagkaroon ng mabilis na paglawak ng uniberso, at pagkatapos ay bumagal ito at ngayon ang paglawak na ito ay mabagal, ngunit ang prosesong ito ay nagpapatuloy. . Pinagtatalunan nila ito sa pamamagitan ng pagsukat sa bilis ng ibang mga kalawakan na lumalayo sa ating kalawakan gamit ang Doppler effect, at gayundin sa katotohanan na alam nila ang bilis bilang isang porsyento, tungkol sa kung saan sinabi ni Stephen Hawking: "Samakatuwid, alam lang natin na ang rate ng pagpapalawak ng Uniberso ay mula 5 hanggang 10% bawat bilyong taon. (S. Hawking "Ang Pinakamaikling Kasaysayan ng Panahon" trans. L. Mlodinov, p. 38). Gayunpaman, ang mga tanong ay lumitaw dito: paano nakuha ang porsyento na ito, at sino at paano isinagawa ang pag-aaral na ito? Hindi ito ipinaliwanag ni Stephen Hawking, ngunit sinabi niya ito bilang isang katotohanan. Nang maimbestigahan ang isyung ito, nakatanggap kami ng impormasyon na ngayon, upang sukatin ang bilis ng pag-urong ng mga kalawakan, ginagamit ang batas ng Hubble, gamit ang teorya ng "Redshift", na batay naman sa Doppler Effect. Tingnan natin kung ano ang mga konseptong ito:

Ang batas ni Hubble ay ang batas na nauugnayredshift ng mga kalawakanat ang kanilang distansya sa isang linear na paraan. Ang batas na ito ay may anyo: cz = H 0 D, kung saan ang z ay ang redshift ng kalawakan; H0 - koepisyent ng proporsyonalidad, na tinatawag na "Hubble constant"; D ay ang distansya sa kalawakan. Ang isa sa pinakamahalagang elemento para sa batas ng Hubble ay ang bilis ng liwanag.

Redshift -paglipat ng mga parang multo na linya ng mga elemento ng kemikal sa pulang bahagi. Ito ay pinaniniwalaan na ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay maaaring isang pagpapahayag ng Doppler effect o gravitational redshift, o kumbinasyon ng pareho, ngunit ang Doppler effect ay kadalasang isinasaalang-alang. Ito ay ipinahayag lamang ng katotohanan na ang mas malayo sa kalawakan, mas ang liwanag nito ay inililipat sa pulang bahagi.

Doppler effect -isang pagbabago sa dalas at haba ng mga sound wave na naitala ng receiver, sanhi ng paggalaw ng kanilang pinagmulan bilang resulta ng paggalaw ng receiver. Sa madaling salita, mas malapit ang bagay, mas malaki ang dalas ng mga sound wave, at kabaliktaran, mas malayo ang bagay, mas mababa ang dalas ng mga sound wave.

Gayunpaman, mayroong ilang mga problema sa mga prinsipyong ito para sa pagsukat ng bilis ng pag-urong ng kalawakan. Para sa batas ni Hubble, isang problema ang tantiyahin ang "Hubble constant", dahil bilang karagdagan sa bilis ng pag-urong ng mga kalawakan, mayroon din silang sariling bilis, na humahantong sa katotohanan na ang batas ng Hubble ay hindi gaanong natutupad, o hindi talaga para sa mga bagay na matatagpuan sa layo na mas malapit sa 10-15 milyong light years. Ang batas ng Hubble ay hindi rin gaanong natutupad para sa mga kalawakan sa napakalaking distansya (bilyong-bilyong light years), na tumutugma sa isang redshift na higit sa 1. Ang mga distansya sa mga bagay na may ganoong kalaking redshift ay nawawala ang kanilang pagiging natatangi, dahil umaasa sila sa tinatanggap na modelo ng Universe at kung saan sila itinalaga sa isang punto ng oras. Sa kasong ito, ang redshift lamang ang karaniwang ginagamit bilang sukatan ng distansya. Kaya, lumalabas na halos imposibleng matukoy ang bilis ng pag-urong ng malalayong kalawakan at natutukoy lamang ng modelo ng uniberso na tinatanggap ng mananaliksik. Iminumungkahi nito na ang lahat ay naniniwala sa kanilang sariling subjective na bilis ng pag-urong ng mga kalawakan.

Dapat ding sabihin na imposibleng sukatin ang distansya sa malalayong mga kalawakan na may kaugnayan sa kanilang ningning o redshift. Ito ay nahahadlangan ng ilang mga katotohanan, ibig sabihin, na ang bilis ng liwanag ay hindi pare-pareho at nagbabago, at ang mga pagbabagong ito ay napupunta sa direksyon ng pagbagal. AT1987 taon sa isang ulat mula sa Stanford Research Institute, ang mga Australian mathematician na sina Trevor Norman at Barry Setterfield ay nagpostulate na nagkaroon ng malaking pagbaba sa bilis ng liwanag sa nakaraan (B. Setterfield, Ang Bilis ng liwanag at ang Edad ng ang Sansinukob.). AT 1987 taon Nizhny Novgorod theoretical physicist V.S. Ipinalagay ni Troitsky na sa paglipas ng panahon nagkaroon ng malaking pagbaba sa bilis ng liwanag. Nagsalita si Dr. Troitsky tanggihanbilisSvetasa10 milyonminsan kumpara sa kasalukuyang halaga nito (V.S. Troitskii, Pisikal Mga Constant at ebolusyon ng ang Sansinukob, Astrophysics at Space Science 139(1987): 389-411.). AT1998 taon Ang mga theoretical physicist ng Imperial College London na sina Albrecht at Joao Mageijo ay nag-post din ng pagbaba sa bilis ng liwanag. Noong Nobyembre 15, 1998, inilathala ng The London Times ang isang artikulong "Ang bilis ng liwanag - ang pinakamabilis sa uniberso - ay bumababa" ( Ang bilis ng liwanag - ang pinakamabilis bagay sa ang sansinukob - ay pagkuha mas mabagal, The London Times, Nob. 15, 1998.).Tungkol dito, dapat sabihin na maraming mga kadahilanan ang nakakaapekto sa bilis ng liwanag, halimbawa, ang mga kemikal na elemento kung saan dumadaan ang liwanag, pati na rin ang temperatura na mayroon sila, dahil ang liwanag ay dumadaan sa ilang mga elemento nang mas mabagal, at sa iba ay mas mabilis. , na napatunayang eksperimento. Kaya18 Pebrero1999 ng taonsa lubos na iginagalang (at 100% evolutionary) siyentipikong journal Nature, isang siyentipikong artikulo ang nai-publish na nagdedetalye ng isang eksperimento kung saanbilisSvetapinamamahalaanbumabadati17 metrosasandali lang,pagkataposmerondatiilang60 kilometrosaoras.Nangangahulugan ito na maaari siyang obserbahan bilang isang kotse na nagmamaneho sa kalye. Ang eksperimentong ito ay isinagawa ng Danish physicist na si Lene Howe at isang internasyonal na pangkat ng mga siyentipiko mula sa Harvard at Stanford Universities. Nagpasa sila ng liwanag sa pamamagitan ng sodium vapor na pinalamig sa hindi kapani-paniwalang mababang temperatura, na sinusukat sa nanokelvins (iyon ay, bilyon-bilyong bahagi ng isang kelvin; ito ay halos ganap na zero, na sa kahulugan ay -273.160C). Depende sa eksaktong temperatura ng mga singaw, ang bilis ng liwanag ay nabawasan sa mga halaga sa hanay na 117 km/h - 61 km/h; iyon ay, mahalagangdatiIka-1/20.000.000mula sakaraniwanbilisSveta(L.V. Hau, S.E. Harris, Agham balita, Marso 27, p. 207, 1999).

Noong Hulyo 2000, iniulat ng mga siyentipiko sa NEC Research Institute sa Pringston accelerationsilaSvetadatibilis,lumalampasbilisSveta! Ang kanilang eksperimento ay nai-publish sa British journal Nature. Itinuro nila ang isang laser beam sa isang glass chamber na naglalaman ng cesium vapor. Bilang resulta ng pagpapalitan ng enerhiya sa pagitan ng mga photon ng laser beam at cesium atoms, lumitaw ang isang sinag, ang bilis kung saan sa labasan mula sa silid ay mas mataas kaysa sa bilis ng input beam. Ang liwanag ay itinuturing na naglalakbay sa pinakamataas na bilis nito sa isang vacuum kung saan walang resistensya, at mas mabagal sa anumang iba pang medium dahil sa karagdagang resistensya. Halimbawa, alam nating lahat na ang liwanag ay naglalakbay nang mas mabagal sa tubig kaysa sa hangin. Sa eksperimento na inilarawan sa itaas, ang Raylumabasmula samga cameraSadalawahancesiumhigit padatiTogo,paanoganapnakapasok nasakanya. Ang pagkakaibang ito ay lubhang kawili-wili. laserRaytumalon sa ibabawsa18 metropasulongmula saTogomga lugar,saandapataymaging. Sa teorya, ito ay maaaring ituring bilang isang kinahinatnan bago ang dahilan, ngunit ito ay hindi ganap na totoo. Mayroon ding siyentipikong lugar na nag-aaral ng superluminal na pagpapalaganap ng mga pulso. Ang tamang interpretasyon ng pag-aaral na ito ay: bilisSvetapabagu-bagoatliwanagpwedebilisangustosinumanisa papisikalbagaysasansinukob ibinigay ang tamang mga kondisyon at isang angkop na mapagkukunan ng enerhiya. Ang mga siyentipiko ay nakakuha ng bagay mula sa enerhiya nang walang pagkawala; pinabilis na liwanag sa bilis na mas malaki kaysa sa kasalukuyang tinatanggap na bilis ng liwanag.

Medyo pulatungkol sa displacement, dapat sabihin na walang sinuman ang makakapagsabi nang may katumpakan sa dahilan ng paglitaw ng redshift at kung gaano karaming beses ang ilaw ay refracted, na umaabot sa lupa, at ito naman ay ginagawang batayan para sa pagsukat ng mga distansya gamit ang redshift na walang katotohanan . Gayundin, ang pagbabago sa bilis ng liwanag ay pinabulaanan ang lahat ng umiiral na mga pagpapalagay ng distansya sa malalayong mga kalawakan at pinapataas ang paraan ng pagsukat ng distansyang ito sa pamamagitan ng redshift. Dapat ding sabihin na ang paglalapat ng epekto ng Doppler sa liwanag ay puro teoretikal, at dahil sa pagbabago ng bilis ng liwanag, ito ay nagiging dobleng mahirap ilapat ang epektong ito sa liwanag. Ang lahat ng ito ay nagmumungkahi na ang paraan ng pagtukoy ng distansya sa malalayong galaxy sa pamamagitan ng redshift, at higit pa argumentasyon na ang sansinukob ay lumalawak ay sadyang hindi makaagham at isang panloloko. Isipin natin, kahit na alam natin ang bilis ng pag-urong ng mga kalawakan, imposibleng sabihin na ang paglawak ng espasyo ng uniberso ay nagaganap. Walang makapagsasabi kung ang naturang pagpapalawak ay nangyayari sa lahat. Ang paggalaw ng mga planeta at kalawakan sa uniberso ay hindi nagpapahiwatig ng pagbabago sa kalawakan mismo, ngunit ayon sa teorya ng Big Bang, lumitaw ang kalawakan bilang resulta ng big bang at lumalawak. Ang pahayag na ito ay hindi pang-agham, dahil walang nakahanap sa gilid ng uniberso, lalong hindi nasusukat ang distansya dito.

Sa paggalugad sa teorya ng "Big Bang" ay nakatagpo tayo ng isa pang hindi pa nagagalugad at hindi napatunayang kababalaghan, ngunit ito ay binabanggit bilang isang katotohanan, katulad ng "itim na bagay". Tingnan natin kung ano ang sinabi ni Stephen Hawking tungkol dito: "Ang ating at iba pang mga kalawakan ay dapat maglaman ng isang malaking halaga ng ilang uri ng "madilim na bagay" na hindi natin direktang maobserbahan, ngunit ang pagkakaroon nito ay alam natin dahil sa impluwensya ng gravitational nito sa mga orbit ng mga bituin sa mga kalawakan. . Marahil ang pinakamahusay na katibayan para sa pagkakaroon ng dark matter ay nagmumula sa mga orbit ng mga bituin sa periphery ng spiral galaxies tulad ng Milky Way. Ang mga bituin na ito ay umiikot sa kanilang mga kalawakan nang napakabilis upang mapanatili sa orbit ng gravity ng nakikitang mga bituin ng kalawakan lamang."(S. Hawking "Ang Pinakamaikling Kasaysayan ng Panahon" trans. L. Mlodinov, p. 38).Nais naming bigyang-diin na ang "itim na bagay" ay tinutukoy bilang "na hindi natin direktang maobserbahan", ito ay nagpapahiwatig na walang mga katotohanan ng pag-iral ng bagay na ito, ngunit ang pag-uugali ng mga kalawakan sa uniberso, na hindi maintindihan ng mga ebolusyonista, ay gumagawa ng mga ito. naniniwala sa pagkakaroon ng isang bagay ngunit hindi nila alam kung ano.Kawili-wili rin ang pahayag: “sa katunayan, ang dami ng dark mattersa sansinukob ay higit na lumampas sa dami ng ordinaryong bagay". Ang pahayag na ito ay nagsasalita tungkol sa dami ng "madilim na bagay", ngunit ang tanong ay lumitaw, paano at sa anong paraan, ang halagang ito ay tinutukoy sa ilalim ng mga kondisyon kung kailan imposibleng obserbahan at pag-aralan ang "bagay" na ito? Masasabing walang nakakaalam kung ano ang kinuha at ang halaga ng nakuha, hindi malinaw kung paano. Ang katotohanan na ang mga siyentipiko ay hindi nauunawaan kung paano ang mga bituin ng spiral galaxies ay nananatili sa kanilang orbit, sa mataas na bilis, ay hindi nangangahulugan ng pagkakaroon ng isang makamulto na "bagay" na walang nakakita at hindi direktang namamasid.

Ang modernong agham ay nasa isang dehado patungkol sa kanyang big bang mga pantasya. Kaya, sa pagtatapos sa pag-iisip tungkol sa pagkakaroon ng iba't ibang mga bagay, sinabi ni Stephen Hawking: "Gayunpaman, hindi natin maaaring ibukod ang pagkakaroon ng iba pang mga anyo ng bagay na hindi pa natin alam, na ipinamamahagi halos pantay-pantay sa buong Uniberso, na maaaring tumaas ang average nito. densidad. Halimbawa, may mga elementong elementarya na tinatawag na neutrino na napakahinang nakikipag-ugnayan sa materya at napakahirap matukoy."(S. Hawking "Ang Pinakamaikling Kasaysayan ng Panahon" trans. L. Mlodinov, p. 38). Ipinapakita nito kung gaano walang magawa ang modernong siyensiya sa pagsisikap na patunayan na ang uniberso ay nabuo sa sarili nitong walang Maylalang. Kung ang mga particle ay hindi natagpuan, kung gayon ang mga siyentipikong argumento ay hindi maitatayo dito, dahil ang posibilidad na ang ibang mga anyo ng bagay ay hindi umiiral ay mas malaki kaysa sa posibilidad ng kanilang pag-iral.

Gayunpaman, ang paggalaw ng mga kalawakan, planeta at iba pang mga cosmic na katawan ay hindi nagpapahiwatig ng pagpapalawak ng espasyo ng uniberso, dahil ang naturang paggalaw ay walang kinalaman sa kahulugan ng pagpapalawak ng espasyo. Halimbawa, kung mayroong dalawang tao sa parehong silid at ang isa ay lumayo mula sa isa pa, hindi ito nangangahulugan na ang silid ay lumalawak, ngunit mayroong espasyo kung saan posible na lumipat. Katulad nito, sa sitwasyong ito, mayroong paggalaw ng mga kalawakan sa kalawakan, ngunit hindi ito nangangahulugan ng pagbabago sa kalawakan. Ito rin ay ganap na imposible upang patunayan na ang pinakamalayong mga kalawakan ay nasa gilid ng uniberso at walang iba pang mga kalawakan sa likod ng mga ito, at ito naman, ay nagpapahiwatig na ang gilid ng uniberso ay hindi natagpuan.

Kaya, mayroon tayong lahat ng katotohanang igigiit na walang ebidensya para sa pagpapalawak ng sansinukob hanggang sa kasalukuyan, at ito naman ay nagpapatunay sa hindi pagkakatugma ng teoryang "Big Bang".

Materyal mula sa Uncyclopedia

Sinusuri ang mga resulta ng mga obserbasyon ng mga kalawakan at relic radiation, ang mga astronomo ay dumating sa konklusyon na ang pamamahagi ng bagay sa Uniberso (ang rehiyon ng pinag-aralan na espasyo ay lumampas sa 100 Mpc ang lapad) ay pare-pareho at isotropic, ibig sabihin ay hindi nakasalalay sa posisyon at direksyon sa kalawakan (tingnan ang Cosmology) . At ang gayong mga pag-aari ng espasyo, ayon sa teorya ng relativity, ay hindi maiiwasang magsasangkot ng pagbabago sa paglipas ng panahon sa mga distansya sa pagitan ng mga katawan na pumupuno sa Uniberso, ibig sabihin, ang Uniberso ay dapat na palawakin o kontrata, at ang mga obserbasyon ay nagpapahiwatig ng pagpapalawak.

Ang pagpapalawak ng Uniberso ay makabuluhang naiiba sa karaniwang pagpapalawak ng bagay, halimbawa, mula sa pagpapalawak ng gas sa isang silindro. Ang gas, na lumalawak, ay nagbabago sa posisyon ng piston sa silindro, ngunit ang silindro ay nananatiling hindi nagbabago. Sa Uniberso mayroong pagpapalawak ng lahat ng espasyo sa kabuuan. Samakatuwid, ang tanong kung saang direksyon nagaganap ang pagpapalawak ay nawawala ang kahulugan nito sa Uniberso. Ang pagpapalawak na ito ay nagaganap sa napakalaking sukat. Sa loob ng mga stellar system, galaxy, cluster at supercluster ng mga galaxy, hindi nangyayari ang expansion. Ang mga ganitong sistemang nakagapos sa gravitational ay nakahiwalay sa pangkalahatang pagpapalawak ng Uniberso.

Ang konklusyon na ang Uniberso ay lumalawak ay sinusuportahan ng mga obserbasyon ng redshift sa spectra ng mga galaxy.

Hayaang magpadala ng mga liwanag na signal mula sa ilang mga punto sa kalawakan sa dalawang sandali, na sinusunod sa isa pang punto sa kalawakan.

Dahil sa pagbabago sa sukat ng Uniberso, ibig sabihin, ang pagtaas ng distansya sa pagitan ng mga punto ng paglabas at pagmamasid ng liwanag, ang pangalawang signal ay dapat maglakbay ng mas malaking distansya kaysa sa una. At dahil ang bilis ng liwanag ay pare-pareho, ang pangalawang signal ay naantala; ang agwat sa pagitan ng mga signal sa punto ng pagmamasid ay magiging mas malaki kaysa sa punto ng kanilang pag-alis. Ang pagkaantala ay mas malaki, mas malaki ang distansya sa pagitan ng pinagmulan at ng tagamasid. Ang natural na pamantayan ng dalas ay ang dalas ng radiation sa panahon ng mga electromagnetic transition sa mga atomo. Dahil sa inilarawan na epekto ng pagpapalawak ng Uniberso, bumababa ang dalas na ito. Kaya, kapag inoobserbahan ang radiation spectrum ng ilang malayong kalawakan, ang lahat ng mga linya nito ay dapat lumabas na redshifted kumpara sa laboratory spectra. Ang redshift phenomenon na ito ay ang Doppler effect (tingnan ang Radial Velocity) mula sa magkaparehong "retreat" ng mga galaxy at naoobserbahan sa realidad.

Ang halaga ng redshift ay sinusukat sa pamamagitan ng ratio ng binagong dalas ng radiation sa orihinal. Ang pagbabago sa dalas ay mas malaki, mas malaki ang distansya sa naobserbahang kalawakan.

Kaya, sa pamamagitan ng pagsukat ng redshift mula sa spectra, lumalabas na posible upang matukoy ang mga bilis v ng mga kalawakan kung saan sila lumalayo mula sa nagmamasid. Ang mga bilis na ito ay nauugnay sa mga distansya r sa tagamasid sa pamamagitan ng batas ng Hubble v = Hr; ang halaga ng H ay tinatawag na Hubble constant.

Ang eksaktong pagpapasiya ng halaga ng H ay nauugnay sa malalaking paghihirap. Batay sa mga pangmatagalang obserbasyon, kasalukuyang tinatanggap ang halaga H ≈ (0.5÷1) 10 -10 taon -1.

Ang halagang ito ng H ay tumutugma sa pagtaas ng bilis ng recession ng mga kalawakan, katumbas ng humigit-kumulang 50-100 km/s para sa bawat megaparsec ng distansya.

Ginagawang posible ng batas ng Hubble na matantya ang mga distansya sa mga kalawakan na malayo sa malalayong distansya mula sa mga redshift ng mga linya na sinusukat sa kanilang spectra.

Ang batas ng umuurong na mga kalawakan ay nagmula sa mga obserbasyon mula sa Earth (o, maaaring sabihin ng isa, mula sa ating Galaxy), at sa gayon ay inilalarawan nito ang pag-alis ng mga kalawakan mula sa Earth (ang ating Galaxy). Gayunpaman, hindi maaaring tapusin ng isa mula dito na ang Earth (aming Galaxy) ang nasa sentro ng pagpapalawak ng Uniberso. Ang mga simpleng geometric na konstruksyon ay nakakumbinsi sa atin na ang batas ng Hubble ay wasto para sa isang tagamasid na matatagpuan sa alinman sa mga kalawakan na kalahok sa recession.

Ang batas ng pagpapalawak ng Hubble ay nagpapahiwatig na sa sandaling ang bagay sa Uniberso ay nasa mga kondisyon ng napakataas na densidad. Ang oras na naghihiwalay sa atin mula sa estadong ito ay maaaring tawaging may kondisyon na edad ng Uniberso. Ito ay tinutukoy ng halaga

t V ~ 1/H ≈ (10÷20) 10 9 taon.

Dahil ang bilis ng liwanag ay may hangganan, ang may hangganang edad ng Uniberso ay tumutugma sa may hangganang rehiyon ng Uniberso na maaari nating obserbahan sa kasalukuyang panahon. Sa kasong ito, ang pinakamalayo na nakikitang bahagi ng Uniberso ay tumutugma sa mga pinakaunang sandali ng ebolusyon nito. Sa mga sandaling ito, maaaring ipanganak at makihalubilo sa Uniberso ang magkakaibang mga elementarya. Pagsusuri sa mga prosesong naganap sa paglahok ng naturang mga particle sa unang segundo ng pagpapalawak ng Uniberso, ang teoretikal na kosmolohiya, batay sa teorya ng mga elementarya, ay nakakahanap ng mga sagot sa mga tanong kung bakit walang antimatter sa Uniberso at kahit na bakit ang Uniberso ay lumalawak.

Maraming mga hula ng teorya tungkol sa mga pisikal na proseso ng elementarya na mga particle ay tumutukoy sa rehiyon ng enerhiya, na hindi maabot sa modernong mga kondisyon ng laboratoryo sa terrestrial, halimbawa, sa mga accelerator. Gayunpaman, sa panahon hanggang sa unang segundo ng pagpapalawak ng Uniberso, ang mga particle na may tulad na enerhiya ay dapat na umiral. Samakatuwid, isinasaalang-alang ng mga pisiko ang lumalawak na Uniberso bilang isang natural na laboratoryo ng mga elementarya na particle.

Sa laboratoryo na ito, ang isa ay maaaring magsagawa ng "mga eksperimento sa pag-iisip", pag-aralan kung paano makakaapekto ang pagkakaroon ng isang partikular na particle sa mga pisikal na proseso sa Uniberso, kung paano ang isa o isa pang hula ng teorya ay magpapakita mismo sa mga obserbasyon sa astronomiya.

Ang teorya ng elementarya na mga particle ay kasangkot sa pagpapaliwanag ng "nakatagong masa" ng Uniberso. Upang ipaliwanag kung paano nabuo ang mga kalawakan, kung paano sila gumagalaw sa mga kumpol ng mga kalawakan, at maraming iba pang mga tampok ng pamamahagi ng nakikitang bagay, lumalabas na kinakailangan upang ipagpalagay na higit sa 80% ng masa ng Uniberso ay nakatago sa anyo ng hindi nakikita, mahinang nakikipag-ugnayan na mga particle. Kaugnay nito, ang mga neutrino na may nonzero rest mass, gayundin ang mga bagong hypothetical na particle, ay malawakang tinatalakay sa kosmolohiya.

Ang likas na katangian ng madilim na enerhiya ay ang paksa ng mabangis na debate. Natuklasan nang wala pang tatlumpung taon na ang nakalilipas, ang hindi nakikitang bahagi ng uniberso ay hindi pa rin nakatanggap ng isang paliwanag. Panahon na upang malaman ito: bakit ang madilim na enerhiya ay nagdudulot ng napakaraming problema, at paano ito sinusubukan ng mga siyentipiko na tuklasin?

Ang hugis ng uniberso

Sa isang mahusay na antas ng katumpakan, ang ating Uniberso ay spatially homogenous at isotropic - hindi ito naglalaman ng mga "espesyal" na mga punto at direksyon, kung saan nagbabago ang mga katangian nito. Hindi madaling lumikha ng ganoong espasyo: kinakailangan upang mapanatili ang isang tiyak na density ng enerhiya ng lahat ng mga bahagi nito.

Nasa 1980s na, eksaktong alam ng mga siyentipiko ang tinatawag na critical density, na nagsisiguro ng isang spatially flat Universe. Ngunit ang nakuha na mga resulta ng pagsukat ng dami ng baryonic matter sa mga galactic cluster, kasama ang density na maibibigay ng Big Bang, sa halip ay nagpapahiwatig ng mababang density ng matter sa kalawakan.

Gayundin, ang edad ng globular clusters, napaka-matandang mga conglomerates ng mga bituin, ay nagsalita tungkol sa kakulangan ng bagay. Lumalabas na ang gayong mga kumpol ay ipinanganak nang hindi bababa sa 10 bilyong taon na ang nakalilipas: ngunit sa naobserbahang dami ng bagay pagkatapos ng Big Bang, ang pagpapalawak ng Uniberso ay dapat na unti-unting bumagal at, sa pangkalahatan, ang pagtatantya ng edad nito ay mas mababa. Ang ating mundo ay naging mas bata kaysa sa mga nasasakupan nito.

Uri ng Ia supernovae

Sa wakas, kumbinsido ang mga siyentipiko sa pangangailangang maghanap ng bagong pinagmumulan ng enerhiya sa Uniberso sa pamamagitan ng supernovae ng uri ng Ia - mga bituin na ang siklo ng buhay ay nagtatapos sa isang flash na napakatindi na maaari itong maobserbahan sa Earth.

Dalawang pangkat ng mga siyentipiko, ang Supernova Cosmology Project, na pinamumunuan ni Saul Perlmutter, at ang High-Z Supernova Research Team, na pinamumunuan ni Brian Schmidt, ay nagmungkahi ng isang pamamaraan para sa paggamit ng pinakamakapangyarihang teleskopyo sa mundo upang pag-aralan ang supernovae.

Ang tagumpay ay ginawa ni Mark Phillips, isang astronomer na nagtatrabaho sa Chile: iminungkahi niya ang isang bagong paraan upang matukoy ang panloob na ningning ng uri ng Ia supernovae, na direktang nauugnay sa distansya sa isang celestial body. Sa kabilang banda, ang distansya sa ilan sa mga bituin ay maaaring matukoy gamit ang batas ng Hubble, na naglalarawan ng pagbabago sa wavelength ng mga photon na ibinubuga ng isang bagay dahil sa paglawak ng Uniberso.

Lumalabas na ang mga supernova sa malalayong kalawakan ay mas "maputla": ang kanilang ningning ay mas mababa kaysa sa hinulaang batay sa distansya na kinakalkula gamit ang batas ng Hubble. Sa madaling salita, ang supernovae ay dapat na mas malayo: ito ang unang iminungkahi ng mga siyentipiko na ang Uniberso ay hindi lamang lumalawak, ngunit may ilang pagbilis.

Ang pagmamasid sa malayong Type Ia supernovae sa magdamag ay nagbago ng pag-unawa ng mga siyentipiko sa uniberso. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang tungkol sa 70% ng density ng enerhiya ay isang bago, hindi kilalang sangkap na may negatibong presyon.

Ang terminong "madilim na enerhiya" ay iminungkahi nang maglaon ng kosmologist na si Michael Turner, at ang mga siyentipiko ay nahaharap sa isang bagong misteryo: upang ipaliwanag ang likas na katangian ng paglitaw nito.

Maaari bang ipaliwanag ang pinabilis na paglawak ng sansinukob?

Sa kasalukuyan ay may tatlong klase ng mga teorya na nagsasabing dark energy. Unang pagpipilian nagpopostulate ang pagkakaroon ng enerhiya sa vacuum: sa katunayan, ito ay isang pagbabalik sa cosmological constant na iminungkahi ni Einstein upang mapanatili ang isang static na uniberso. Sa bagong bersyon, ang densidad ng vacuum ay pareho sa buong espasyo, ngunit hindi ibinubukod na maaari itong magbago sa paglipas ng panahon.

Ang pangalawang opsyon tinatawag na quintessence, na iminungkahi ng German physicist na si Christoph Wetterich, ay nagmumungkahi ng pagkakaroon ng isang bagong larangan - sa katunayan, ang mga bagong particle na nag-aambag sa pangkalahatang density ng uniberso. Ang enerhiya ng naturang mga particle ay hindi lamang nagbabago sa oras, kundi pati na rin sa espasyo: upang walang malakas na pagbabagu-bago sa density ng madilim na enerhiya, ang mga particle ay dapat na sapat na magaan. Ito, marahil, ang pangunahing problema ng quintessence: ang mga iminungkahing variant ng mga particle, ayon sa mga pangunahing prinsipyo ng modernong pisika, ay hindi maaaring maging magaan, ngunit, sa kabaligtaran, nakakakuha ng isang makabuluhang masa, at sa sandaling ito ay walang mga indikasyon. ng senaryo na ito ay natanggap.

Upang ikatlong opsyon isama ang iba't ibang mga teorya ng modified gravity, kung saan ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga malalaking bagay ay hindi sumusunod sa mga karaniwang batas ng General Theory of Relativity (GR). Napakaraming pagbabago ng gravity, ngunit sa ngayon ay wala pang nakitang mga paglihis mula sa pangkalahatang relativity sa mga eksperimento.

Ang madilim na enerhiya, sa kabila ng malaking kontribusyon nito sa estado ng Uniberso, ay matigas ang ulo na "nagtatago" mula sa mga tagamasid, at tanging hindi direktang pagpapakita ng mga katangian nito ang pinag-aaralan. Kabilang sa mga ito, ang pangunahing papel ay ginagampanan ng baryon acoustic oscillations, ang anisotropy ng cosmic microwave background radiation, at mahinang gravitational lensing.

Baryon acoustic oscillations

Ang Baryon acoustic oscillations, o BAO para sa maikli, ay isang naobserbahang pana-panahong pagbabago sa density ng ordinaryong, baryonic na bagay sa malalaking kaliskis. Sa orihinal, mainit na cosmic plasma, na binubuo ng mga baryon at photon, dalawang proseso ang naglaban-laban: gravitational attraction, sa isang banda, at repulsion dahil sa pagpapalabas ng enerhiya sa panahon ng mga reaksyon sa pagitan ng matter at photon, sa kabilang banda. Ang ganitong "pagsalungat" ay humantong sa mga acoustic vibrations, tulad ng mga sound wave sa hangin sa pagitan ng mga lugar na may iba't ibang density.

Nang lumamig ang Uniberso, naganap ang recombination sa isang tiyak na sandali - naging mas kumikita ito para sa mga indibidwal na particle upang bumuo ng mga atomo, at ang mga photon ay talagang naging "libre" at nahiwalay sa bagay. Kasabay nito, dahil sa mga panginginig ng boses, ang sangkap ay nakakalat sa isang tiyak na distansya, na tinatawag na sound horizon. Ang mga epekto ng abot-tanaw ay kasalukuyang sinusunod sa pamamahagi ng mga kalawakan sa uniberso.

Ang sound horizon mismo ay isang kosmologically predictable na dami. Direkta itong nakasalalay sa parameter ng Hubble, na tumutukoy sa rate ng pagpapalawak ng Uniberso, na kung saan ay tinutukoy din ng mga parameter ng madilim na enerhiya.

CMB radiation

Ang microwave relic radiation ay isang malayong "echo" ng Big Bang, na pantay na pinupuno ang Uniberso ng mga photon na may halos parehong enerhiya. Sa kasalukuyan, ito ang relic radiation na siyang pangunahing pinagmumulan ng mga paghihigpit sa iba't ibang mga modelo ng kosmolohiya.

Gayunpaman, habang ang sensitivity ng mga instrumento ay tumaas, napag-alaman na ang cosmic microwave background radiation ay anisotropic at may mga inhomogeneities - bahagyang mas maraming photon ang nagmumula sa ilang direksyon kaysa sa iba. Ang ganitong pagkakaiba, bukod sa iba pang mga bagay, ay sanhi din ng pagkakaroon ng mga inhomogeneities sa pamamahagi ng bagay, at ang sukat ng pamamahagi ng "mainit" at "malamig" na mga spot sa kalangitan ay tinutukoy ng mga katangian ng madilim na enerhiya.

Mahinang gravitational lensing

Ang isa pang mahalagang epekto para sa pag-aaral ng madilim na enerhiya ay gravitational dark lensing, na binubuo sa pagpapalihis ng mga light beam sa larangan ng bagay. Ang lens ay sabay-sabay na nagpapahintulot sa iyo na pag-aralan ang istraktura ng Uniberso at ang geometry nito, iyon ay, ang hugis ng space-time.

Mayroong iba't ibang uri ng gravitational lensing, kung saan ang pinaka-maginhawa para sa pag-aaral ng dark energy ay ang mahinang lensing dahil sa pagpapalihis ng liwanag ng malakihang istruktura ng Uniberso, na humahantong sa paglabo ng mga larawan ng malalayong kalawakan.

Ang madilim na enerhiya ay sabay-sabay na nakakaapekto sa parehong mga katangian ng pinagmulan, tulad ng distansya dito, at ang mga katangian ng espasyo na nakakasira sa larawan. Samakatuwid, ang mahinang lensing, dahil sa patuloy na na-update na astronomical na data, ay isang dobleng mahalagang paraan upang magtakda ng mga limitasyon sa mga katangian ng dark energy.

Ang madilim na enerhiya ay nasa anino pa rin

Sa kabuuan, ano ang natutunan ng mga physicist sa halos tatlumpung taong karanasan sa pag-aaral ng dark energy?

Ito ay kilala na may mahusay na katumpakan na ang madilim na enerhiya ay may negatibong presyon: bukod pa rito, ang equation para sa pagtitiwala ng presyon sa density ng enerhiya ay natutukoy nang may malaking katiyakan, at walang ibang daluyan na kilala sa amin ang may ganitong mga katangian.

Ang madilim na enerhiya ay spatially homogenous, at ang kontribusyon nito sa density ng enerhiya ay naging nangingibabaw kamakailan, mga limang bilyong taon na ang nakalilipas; sa parehong oras, ito ay sabay-sabay na nakakaapekto sa mga distansya sa pagitan ng mga bagay at ang mismong istraktura ng Uniberso.

Ginagawang posible ng iba't ibang mga eksperimento sa kosmolohikal na pag-aralan ang madilim na enerhiya, ngunit sa kasalukuyan ang mga error sa pagsukat ay masyadong malaki upang makagawa ng mga tumpak na hula. Sa ngayon, ang mga siyentipiko ay malinaw na malayo pa rin sa pagsagot sa tanong tungkol sa likas na katangian ng madilim na enerhiya, na lihim na kumokontrol sa istruktura ng Uniberso sa loob ng maraming bilyun-bilyong taon.

Kinumpirma ng mga pag-aaral ng mga astronomong Amerikano ang impormasyon mula sa mga aklat ng Anastasia Novykh. Ang rate ng pagpapalawak ng Uniberso ay naging mas mataas kaysa sa ipinakita ng mga nakaraang kalkulasyon. Ang mga siyentipiko ay dumating sa konklusyon na ang katotohanang ito ay maaaring magpahiwatig ng pagkakaroon ng ilang uri ng madilim na radiation o ang hindi pagkakumpleto ng teorya ng relativity. tinanggap para sa publikasyon sa Astrophysical Journal.

Ang American astrophysicist, ang Nobel laureate na si Adam Riess ay nagsabi na ang pagtuklas na ito ay makakatulong na maunawaan kung ano ang dark matter, gayundin ang dark energy at dark radiation. Ito ay itinuturing na lubos na mahalaga, dahil ayon sa mga modernong siyentipiko, ang iba't ibang mga kumbinasyon ng madilim na bagay ay bumubuo ng higit sa 95% ng kabuuang ang masa ng sansinukob.

Noong nakaraan, upang sukatin ang rate ng pagpapalawak ng Uniberso, ang mga malalayong supernovae ay pinag-aralan at ang data mula sa WMAP at Planck probes, na nag-aaral sa microwave "echo" ng Big Bang, ay ginamit. Sa isang bagong pag-aaral, nagpasya ang mga astrophysicist na baguhin ang kanilang mga taktika at nagsimulang obserbahan ang medyo malapit, variable na mga bituin ng mga kalapit na kalawakan. Ang mga bituin na ito ay tinatawag na Cepheids. Interesado ang mga ito sa mga mananaliksik dahil magagamit ang kanilang pulsation upang tumpak na kalkulahin ang mga distansya sa malalayong mga bagay sa kalawakan. Ang Adam Riess team, gamit ang Hubble Space Telescope, ay nakakita ng mga ganitong bituin sa 18 kalapit na galaxy na kamakailan ay nakaranas ng type 1 supernova na pagsabog. Bilang resulta ng pananaliksik, posibleng kalkulahin ang distansya sa mga bagay na ito, na nakatulong upang linawin ang halaga ng Hubble constant at bawasan ang error sa pagkalkula nito mula 3% hanggang 2.4%. Bilang resulta, lumabas na ang dalawang kalawakan, na matatagpuan sa layo na 3 milyong light years mula sa isa't isa, ay lumipad sa bilis na 73 kilometro bawat segundo. Kaya, ang isang hindi inaasahang resulta ay nakuha: ang bilis ay naging kapansin-pansing mas mataas kaysa sa mga kalkulasyon na nakuha gamit ang WMAP at Planck. Ang halaga ng bilis na ito ay hindi maipaliwanag ang mga umiiral na pang-agham na pananaw sa mekanismo ng pinagmulan ng Uniberso at ang likas na katangian ng madilim na enerhiya.

Mga larawan ng NASA / ESA / A.Riess

Iminumungkahi ni Adam Riess na ang gayong mataas na rate ng pagpapalawak ng Uniberso ay maaaring magpahiwatig na sa proseso ng "pagpabilis", bilang karagdagan sa madilim na enerhiya, isa pa ang kasangkot. hindi nakikitang sangkap. Tinawag ito ng scientist na "dark radiation" (dark radiation). Ayon sa mga mananaliksik, ang "radiation" na ito ay katulad sa mga katangian nito sa tinatawag na sterile neutrino, at ito ay umiral sa mga unang araw ng buhay ng Uniberso, nang ito ay pinangungunahan ng enerhiya, hindi bagay. Ang mga siyentipiko ay umaasa na ang karagdagang pananaliksik sa teleskopyo ng Hubble at pinahusay na katumpakan ng pagmamasid ay makakatulong upang maunawaan kung talagang kailangan ang "madilim na radiation" upang ipaliwanag ang mga hindi inaasahang resulta sa mga pag-aaral ng rate ng pagpapalawak ng Uniberso.

Ang katotohanan na ang Uniberso ay hindi tumitigil, ngunit unti-unting lumalawak, ay pinatunayan noong 1929 ng astronomer na si Edwin Hubble. Ginawa niya ang pagtuklas na ito sa pamamagitan ng pagmamasid sa paggalaw ng malalayong kalawakan. Noong huling bahagi ng 1990s, habang pinag-aaralan ang Type 1 supernovae, nalaman ng mga astrophysicist na ang Uniberso ay lumalawak hindi sa pare-parehong bilis, ngunit sa pagbilis. Pagkatapos ay napagpasyahan na ang dahilan nito ay madilim na enerhiya.

Kapansin-pansin na ang mga resulta ng modernong pananaliksik sa larangan ng astronomiya ay madalas na nagpapatunay sa impormasyon mula sa mga sinaunang alamat ng maraming tao sa planeta. Ang mga kultural na monumento ay naglalaman ng kamangha-manghang impormasyon tungkol sa kapanganakan ng Uniberso sa pamamagitan ng Pangunahing Tunog (na sinusunod pa rin sa anyo ng isang background ng ilang mga radiation), pati na rin ang kaalaman tungkol sa kaayusan ng mundo. Sapat na upang alalahanin ang malawak na kilalang cosmogonic myths ng Dogon at Bambara. Bahagyang, posible na maunawaan ang impormasyon na napanatili ng mga taong ito kamakailan, salamat sa mga pagtuklas sa astronomiya. Ngunit sa mga alamat ng Dogon, ang naturang impormasyon ay napanatili din na ang antas ng pag-unlad ng modernong pisika ay hindi pa nakakapagbigay dito ng siyentipikong paliwanag.

Ang pagbabalik sa isyu ng pagpapalawak ng Uniberso, nararapat na tandaan na ang mga resulta ng bagong pag-aaral ay nagpapatunay kung ano ang nai-publish maraming taon na ang nakalilipas sa mga libro ng Anastasia Novykh, bukod pa rito, ang pagtuklas na ginawa ay isang maliit na bahagi lamang ng kaalaman na nilalaman. sa mga aklat na ito. Halimbawa, sa mga libro "Sensei-4" at "AllatRa" Nabanggit na ang paggalaw ng uniberso ay nangyayari sa isang spiral. Sa pangkalahatan, spiral galaw ay isang promising direksyon para sa pag-aaral, ito manifests sarili sa lahat ng mga proseso ng materyal na mundo. Ngunit ang pinaka-kagiliw-giliw na bagay ay ang mga libro ng manunulat ay naglalarawan hindi lamang sa proseso ng pagsilang ng Uniberso, ngunit nagbibigay din ng impormasyon tungkol sa kung ano ang nangyayari at mangyayari bilang resulta ng pagpapalawak nito. Gayundin sa mga libro ay mahalaga kaalaman sa puwersang pinagbabatayan ng bagay at lahat ng pakikipag-ugnayan nito, isang pagsusuri ng mga modernong pang-agham na pananaw sa larangan ng pag-aaral ng astronomical phenomena, isang pagsusuri ng mga sinaunang alamat mula sa buong mundo at marami pa, na maaaring maging isang impetus para sa mga landmark na pagtuklas sa modernong agham, ay isinagawa.

Halimbawa, ang aklat na AllatRa ay naglalaman ng medyo kawili-wiling impormasyon tungkol sa kabuuang masa ng Uniberso:

Rigden: ... Ang dami ng matter (volume, density, at iba pa), at ang mismong katotohanan ng presensya nito sa Uniberso ay hindi nakakaapekto sa kabuuang masa ng Uniberso. Ang mga tao ay nakasanayan na makita ang bagay na may likas na masa nito lamang mula sa posisyon ng tatlong-dimensional na espasyo. Ngunit upang mas maunawaan ang kahulugan ng tanong na ito, kailangang malaman ang tungkol sa multidimensionality ng Uniberso. Ang dami, density at iba pang mga katangian ng nakikita, iyon ay, bagay na pamilyar sa mga tao sa lahat ng pagkakaiba-iba nito (kabilang ang tinatawag na ngayon na "elementarya" na mga particle) ay nagbabago na sa ikalimang dimensyon. Ngunit ang masa ay nananatiling hindi nagbabago, dahil ito ay bahagi ng pangkalahatang impormasyon tungkol sa "buhay" ng bagay na ito hanggang sa at kabilang ang ikaanim na dimensyon. Ang masa ng bagay ay impormasyon lamang tungkol sa pakikipag-ugnayan ng isang bagay sa isa pa sa ilalim ng ilang mga kundisyon. Tulad ng nasabi ko na, ang iniutos na impormasyon ay lumilikha ng bagay, nagtatakda ng mga katangian nito, kabilang ang masa. Isinasaalang-alang ang multidimensionality ng materyal na Uniberso, ang masa nito ay palaging katumbas ng zero. Ang kabuuang masa ng bagay sa Uniberso ay magiging napakalaki para lamang sa mga Tagamasid ng ikatlo, ikaapat at ikalimang dimensyon...

Anastasia: Ang masa ba ng Uniberso ay katumbas ng zero? Tinutukoy din nito ang ilusyon na kalikasan ng mundo, na binanggit sa maraming sinaunang alamat ng mga tao sa mundo...

Rigden: Ang agham ng hinaharap, kung pipiliin nito ang landas na ipinahiwatig sa iyong mga aklat, ay makakalapit sa pagsagot sa mga tanong tungkol sa pinagmulan ng Uniberso at ang artipisyal na paglikha nito.

Basahin ang pagpapatuloy sa aklat ng AllatRa, p. 42

Ayon sa mga pananaw na umiiral sa agham, "kung ang pabilis na paglawak ng Uniberso ay nagpapatuloy nang walang katiyakan, kung gayon bilang resulta ng mga kalawakan sa labas ng ating Supercluster ng mga kalawakan, sa malao't madali ay lalampas sila sa abot-tanaw ng kaganapan at magiging hindi natin nakikita, dahil ang kanilang ang relatibong bilis ay lalampas sa bilis ng liwanag."

May isa pang pananaw sa proseso ng pagpapalawak ng Uniberso, na maaaring masubaybayan sa mga alamat ng mga tao sa mundo, kung saan sinabi ang tungkol sa pagbawas ng mga araw, at tungkol sa Pangunahing Tunog. Sa aklat na "Sensei-4" mababasa mo ang sumusunod:

“…Sa malapit na hinaharap, ang sangkatauhan ay makakatagpo ng isa pang kababalaghan ng sansinukob. Dahil sa pagtaas ng bilis ng Uniberso, dahil sa pagkaubos ng kapangyarihan ng Allat, mararamdaman ng sangkatauhan ang mabilis na pagbawas ng oras. Ang kababalaghan ay ang kondisyon na dalawampu't apat na oras sa isang araw ay mananatiling pareho, ngunit ang oras ay lumipad nang mas mabilis. At mararamdaman ng mga tao ang mabilis na pagbawas ng mga agwat ng oras sa pisikal na antas at sa antas ng intuitive na pang-unawa.
- Kaya ito ay tiyak na konektado sa pagpapalawak ng uniberso? - Nilinaw ni Nikolai Andreevich.
- Oo. Sa pagtaas ng acceleration. Habang lumalawak ang Uniberso, mas mabilis na tumatakbo ang oras, at iba pa hanggang sa ganap na pagkalipol ng bagay.

Salamat sa mga siyentipiko na naging interesado sa kaalaman mula sa mga libro ng A. Novykh at nagsimulang bungkalin ang kanilang kakanyahan, ang ulat na "PRIMORDIAL ALLATRA PHYSICS" ay inilabas kamakailan. Tulad ng nakasulat sa ulat, ang pangunahing bookmark ng kaalaman para sa siyentipikong pananaliksik ay ginawa ng may-akda sa mga gawa na "AllatRa" at "Ezoosmos". Sa ulat ng mga siyentipiko, ang impormasyon mula sa mga aklat ng may-akda ay dinagdagan ng bagong data. Sa partikular, lumilitaw ang mga konsepto tulad ng ezoosmic grid, septon field, septon, na mahalaga para sa pag-unawa sa mga prosesong nagaganap sa mundo kapwa sa micro at macro na antas.

"Sa gitna ng materyal na Uniberso ay isang uri ng "spatial frame", ang hindi materyal na istraktura ay ang EZOOSMIC GRID. Sa pananaw ng isang residente ng 3-dimensional na dimensyon, ang enerhiyang "konstruksyon" na ito sa kabuuan ay kahawig isang malakas na flattened na bagay sa panlabas na balangkas nito, humigit-kumulang na katulad ng isang patag na ladrilyo, ang taas ay lateral na ang gilid nito ay 1/72 ng laki ng base nito. Sa madaling salita, ang ezoosmic grid ay may flat geometry. Ang posibilidad ng ang pagpapalawak ng materyal na Universe ay limitado sa laki ng ezoosmic grid.

Mayroong 72 dimensyon sa loob ng ezoosmic grid (tandaan: para sa higit pang mga detalye sa 72 dimensyon, tingnan ang AllatRa book). Ang lahat ng tinatawag ng modernong agham na "materyal na Uniberso" ay umiiral lamang sa loob ng unang 6 na dimensyon, at ang natitirang 66 na dimensyon, sa esensya, ay kumokontrol sa mga superstructure na naglalaman ng "materyal na mundo" sa loob ng ilang partikular na limitasyon - anim na dimensyon. Ayon sa sinaunang kaalaman, 66 na dimensyon (mula 7 hanggang 72 kasama) ay kabilang din sa materyal na mundo, ngunit hindi ganoon sa kanilang kakanyahan.

Sa labas ng ezoosmic grid, na pinagtibay din sa mga sinaunang sagradong tradisyon ng iba't ibang mga tao sa mundo, mayroong isang espirituwal na mundo - isang qualitatively different world na walang kinalaman sa materyal na mundo, sa mga batas at problema nito.