Astronomiya

Niyə Hubble axını özü ilə foton daşımır?

Niyə Hubble axını özü ilə foton daşımır?

Bu sadəlövh sualım var. Kainatın genişlənməsini, qalaktikaları bir-birindən ayıraraq özü ilə "götürdüyünü" və ya "daşıdığını" bilirik, amma bunun fotonlara aidiyyəti yoxdur. Mənim təxminim budur ki, bunun fotonların kütləvi olmaması ilə əlaqəli olmasıdır (yəni hər zaman c ilə hərəkət edirlər), amma əmin deyiləm və daha fiziki bir izah və ya anlayış istərdim.


Genişlənmə, qalaktikaları "daşıyan" bəzi sirli qüvvələr deyil. Bunun çox yaygın bir yanlış təsəvvürü var, amma bu doğru deyil. Genişlənmə yalnız qalaktikaların və digər maddələrin tənəzzül hərəkətidir.

İşıq genişlənməyə qatılır. Sabit bir sürətlə hərəkət etsə də (və buna görə də düzgün müşahidə etdiyiniz kimi qalaktikalarla hərəkət edə bilməz), yenə də zamanla incəlir. Bu əks fikirdir, ancaq xüsusi bir nisbi kosmoloji modelində belə olur (FLRW kosmologiyasının xüsusi bir vəziyyəti olan Milne modeli). Böyük partlamanı bir ampulün partlaması kimi düşünürsənsə, kainat tarixində müəyyən bir dövrdə gördüyün lampalar zaman keçdikcə daha yüksək və daha yüksək nisbi sürətlərə sahibdir (yaxınlaşan işıq, yavaş lampalar artıq çatdı və Sizi keçdi) və bu səbəbdən daha çox dəyişdirilir və buna görə fotonları daha aşağı bir nisbətdə yayırlar (çünki qırmızı sürüşmə hər bir prosesin qəbul olunan sürətini təsir edir). Beləliklə, kainat tarixinin müəyyən bir dövrünə aid qalıq fotonlar zaman keçdikcə daha çox dəyişdirilir və daha az sıxlaşır.


Hubble & # 39s Qanunu Big Bang nəzəriyyəsini necə dəstəkləyir?

Hubble qanunu kainatın xaricə doğru genişləndiyini söyləyir.

İzahat:

Əslində Hubble qanunu Big Bang nəzəriyyəsi formalaşdırılmadan əvvəl aşkar edilmişdir. Big Bang Theory, Hubble Qanununa səbəb olan müşahidələri izah etməyə çalışır.

1900-cü illərdən əvvəl nəzəriyyə kainatın əbədi və öz varlığı olduğuna inanırdı. Fikir, kainatın həmişə mövcud olduğu və davamlı olacağı sabit bir vəziyyətdə olması idi. Albert Einstein, sabit nisbəti düşüncəsini əks etdirmək üçün ümumi nisbilik nəzəriyyəsindəki tənlikləri belə dəyişdirdi. Daha sonra dayanıqlı bir vəziyyətlə nəticələnmək üçün bir qüsur faktoru qoymağı həyatının ən pis səhvi adlandırdı.

Hubble kainatın böyük bir hissəsinin kainatın genişləndiyini və özündən uzaqlaşdığını göstərən qırmızı bir sürüşmə olduğunu müşahidə etdi. Kainatın nə qədər uzaq müşahidə edildiyi bir-birindən o qədər sürətli hərəkət edir.
Bu müşahidələr sabit bir vəziyyət kainatı ilə uyğun gəlmirdi.

Big Bang nəzəriyyəsi geriyə ekstrapolyasiya edildi. Kainat genişlənirsə və öz-özünə yayılırsa, o zaman kainat bir-birinə daha yaxın idi. Teoriya, Hubble'ın müşahidələrini zamanın əvvəlində (kainatımız üçün) bütün maddə və enerjinin bir yerdə olduğu fikri ilə izah etdi.

Bu çox sıx maddə və enerji topu daha sonra xaricə doğru partladı və indiki kimi müşahidə olunduğu kimi yer və zaman yaradır. Sual, cazibə qüvvələri və qara dəliklər məsələni və enerjini yenidən bir araya gətirərdi. 1998-ci ildə tapılan cavab yox idi. Kainatın genişlənmə sürəti yavaşlamadan artmaqdadır və kainat yenidən başladığı super sıx maddə topuna çökməyəcəkdir.

Böyük Partlayış Nəzəriyyəsi, kainatımızın bir başlanğıcının olduğunu və nəticədə varlığını dayandıracağına dair empirik dəlillərə əsaslanaraq söylədi. Hubbleın müşahidələrinə əsaslanan nəticə, maddənin və enerjinin əbədi olmadığına və öz-özünə mövcud olduğuna inanır.


Zaman fotonlar üçün mövcud deyilsə, buna necə bir şey olur?

Dayanmış saatlarla işləyən fotonlar konsepsiyası, nə qədər sürətli hərəkət edərsəniz, göyərtədəki saatlarınız nə qədər yavaş hərəkət edərsə və işlətdiyiniz işığın sürətinə nə qədər yaxınlaşsanız, nisbilikdən düz çıxarılan bir şeydir. . İşıq sürətinə çatdıqdan sonra saatınız həddən artıq yavaş işləyir - praktiki məqsədlər üçün foton üçün zaman keçmir deyə bilərik. Nisbətin hər şeyində olduğu kimi, bu da mütləq deyildir - işıq hələ də sonlu bir sürətə malikdir və böyük məsafələri qət etmək üçün sabit vaxt sərf edən işığı müşahidə edə bilərik.

İşıq Kainatımızın ətrafında sıxıldıqda, fiziki olaraq hər saniyədə 186.000 mil sürətlə kosmosda hərəkət edir. Ancaq ona bir saat əlavə edə bilsəydiniz, belə bir müşahidəçi yox işıq sürətində hərəkət etmək, saatları öz saatlarının etdiyi kimi irəli hərəkət etdiyini görməzdi. İşıq sürətində hərəkət edən fərziyyəli bir adam, saatı ilə qəribə bir şey görməz, ancaq nə etdiklərini bilər xəbərdarlıq budur ki, Kainat parçalanacaq şeylərlə doludur.

Bu sənətkarın təəssüratı, ilk kainatdakı fotonların, kainat boyunca səyahət etdikləri zaman kütləvi kosmik quruluşların cazibə qüvvəsi təsirindən necə sapdıqlarını göstərir. Şəkil krediti: ESA

Nə qədər sürətlə getməyinizdən asılı olmayaraq, qarşınızda bir şey varsa və qaçmaq mümkün deyilsə, siz olacaq onu vur. Bu, insanlar üçün də işıq üçün də doğrudur və işıq yaxınlaşan bir cisimdən qaçmaq üçün bizdən daha az qadirdir. İşıq həmişə yerli düz xəttlərdə hərəkət edir - işığı əyməyin yeganə yolu boşluq şəklində bir döngə etməkdir. Bir foton sonra bu döngəni izləyəcək, ancaq təyyarədə naviqasiya yoxdur.

Fotonlar təsirli təsirdən davamlı sıçrayışla dünyanın ən pis görünüşü olan bamper avtomobillərini oynayır. Sürətli olmayan perspektivimizə görə, fotonlardakı saatlar təsirlər arasında irəliləməz, buna görə fotonun qarşılaşdığı hər hansı bir şeyin yenidən yayılması uğurlu olduğu təqdirdə, baxış bucağımızdan dərhal başqa bir şeyə çarpar. göyərtədəki saatı ümumiyyətlə yuxarıya vurmadan.

Foton, qarşılaşdığı hər hansı bir şey ilə yenidən yayıla bilməz (bu fotondan qurtulmağın bir yoludur). Vurduğu şeyin enerjisi artacaq, buna görə enerji itirilmir. Bununla birlikdə, xüsusilə soyuq bir şeyə dəysə, obyekt çox yayılmayacaq və fotonun enerjisi əlverişli bir ianə olacaqdır. Daha çox yayılmışdır ki, müəyyən bir müddətdən sonra fərqli bir enerji səviyyəsində, fotonun əvvəllər vurduğu şeydən enerji götürərək yeni bir foton istehsal ediləcəkdir. Bu yeni foton başqa bir şeyə çırpılana qədər eyni dərəcədə qısa bir uçuşa sahibdir.

Kainatdan keçən cazibədar yollar deyil, qatı maddələrdən qatı maddələrə davamlı səksənmək Kainatımızdakı fotonların necə getməsidir.

Parlaq bulud, [B77] 63 kimi tanınan, içərisinə yerləşdirilmiş ulduzların işığını əks etdirən ulduzlararası qaz bulududur. Əslində [B77] 63 içərisində çox sayda parlaq ulduz var. Image kredit: ESA

Öz sualınız varmı? Soruşmaqdan çəkinməyin! Və ya suallarınızı kenar çubuğu, Facebook və ya Twitter vasitəsilə göndərin.

Poçt siyahısına qeydiyyatdan keçin yeniləmələr və birbaşa gələnlər üçün amp xəbərləri üçün!


Spektrin rəngləri

Bəs Hubble Kosmik Teleskopu işıq haqqında bizə nə deyir? Bəli, bir neçə şey. Xatırlayın, Sir Isaac Newton ilk dəfə şüaların şüşə prizmadan keçdiyini izləyəndə onların ağ işıq kimi deyil, rəng zolaqları kimi çıxdığını gördü. Bu, bir materialdan (havadan) digərinə (şüşə) keçərkən işıq əyildiyi üçün baş verir. Hər rəng fərqli bir miqdarda əyilir.

Görünən işıq spektrinin hər rənginin özünəməxsus enerjisi var. Bu enerji dedektora gəldikdə, foton adlanan bənzərsiz bir hadisə kimi sayılır. İşığa rəng verən bu fotonların fərqli enerji miqdarıdır.

Görünən işıq spektrindəki hər rəng fərqli bir dalğa uzunluğuna malikdir. Qırmızı ən uzun dalğa boyu və ən aşağı enerjiyə, bənövşə isə ən qısa dalğa boyu və ən yüksək enerjiyə sahibdir.

Elektromaqnit Radiasiyanın Ölçülməsi

Elektromaqnit spektri elektromaqnit şüalanmanın bütün diapazonunu təmsil edir. Rəngi ​​bənövşədən daha qısa dalğa uzunluğuna sahib olan spektrin bölgəsinə ultrabənövşəyi şüalanma, qırmızı rəngdən daha uzun dalğa uzunluğuna malik olan spektrin bölgəsinə isə infraqırmızı şüalanma deyilir.

Kredit: NASA-nın Goddard Kosmik Uçuş Mərkəzindəki Yüksək Enerji Astrofizika Elm Arxiv Tədqiqat Mərkəzi (HEASARC)

Görünən işığı işıq haqqında məlumat daşıyan minlərlə seqmentə bölmək olar. Görünən işığın maddə tərəfindən yayıldığı və ya mənimsənildiyi və kosmosda gəzdikdə necə reaksiya verdiyi spektrin seqmentlərində dəyişikliklər yaradır. Ulduzların necə və nə vaxt edildiyini izah edən bu dəyişikliklərdir.

Rəngin gündəlik həyatımızdan bizə nə danışdığını düşünün. Yaşıl yarpaqlar bir ildə orta ayları göstərir və bizə bir ağacın sağlam olduğunu bildirir. Bir avtomobildə olan qırmızı-qəhvəyi pas onun yaşını təxmin etməyə imkan verir. Bütün rənglərin bütün seqmentləri spektrdir. Astronomların rəngi seqmentlərə ayırmaq üçün istifadə etdikləri alətə spektroqraf deyilir.

Görünən işıq elektromaqnit spektrinin yalnız bir hissəsidir. Bir cisim görünən işıq yayacaq qədər isti olmasa da, spektrin infraqırmızı hissəsində çox enerji yaya bilər. Məsələn, isti kömür işıq vermir, ancaq istilik kimi hiss etdiyimiz infraqırmızı radiasiya yayır.

Birden çox Dalğa Boyunda Görünən Ulduz Kümeleri

Göy cisimləri qamma şüalarından radio dalğalarına qədər müxtəlif dalğa boylarında işıq saçır. Bu şəkil NGC 1512 adlanan qalaktikanın nüvəsini əhatə edən ulduz qruplarının bir halqasının çoxsaylı şəkillərini göstərir. Təsvirlərin hər biri spektrin ultrabənövşəyi rəngindən infraqırmızıya yaxın olan müəyyən bir temperaturu (rəng) və dalğa uzunluğunu göstərir. Hubble Kosmik Teleskopu.

Kredit: NASA, ESA və D. Maoz (Tel-Əviv Universiteti və Kolumbiya Universiteti).


İşıqdan öyrənmək

Bu yazının başlığına qayıdıb bu görüntüləri gerçəkləşdirən nədir? Hubble rəngləri necə görür və bu rənglər nə deməkdir? Rəngə cavab verən xüsusi işığa həssas hüceyrələri ilə gözlərimizdən fərqli olaraq, Hubble'ın dedektorları hər şeyi boz çalarlarda görürlər, bu səbəbdən Hubble'dan alınan xam məlumatlar qara və ağ şəkillərdir. Dedektorlar əslində görünən bütün dalğa uzunluğunun işığına həssasdırlar və hətta infraqırmızı və ya ultra-bənövşəyi rənglərdə də fərqlidirlər (bax Şəkil 4). Bu seriyanın I hissəsində öyrəndik ki, Hubble kameralarında yalnız müəyyən işığın dalğa boylarının keçməsinə və aşkarlanmasına imkan verən bir filtri detektorun qarşısına qoyan bir fiziki mexanizm var. Astronomlar bu filtrlərdən fərqli dalğa boylarını təcrid edən şəkillər yaratmaq üçün istifadə edirlər. Elektromaqnit spektrinin böyük sahələrini və ya çox hədəflənmiş spesifik dalğa boylarını təcrid etmək üçün geniş zolaqlı, orta zolaqlı və dar zolaqlı filtrlər mövcuddur.

Şəkil 4: Hubble & # 8217s alətləri və onların spektral həssaslığı. Kredit: NASA / STScI

Məsələn, böyük miqdarda qaz və toz konsentrasiyası olan dumanlar, hidrogen və ya oksigen kimi spesifik elementlərin buraxdığı işığı təcrid etmək üçün dar zolaqlı filtrlərdən istifadə olunur. Şəkil 5 məhz belə bir görüntünün nümunəsini göstərir. Hidrogen atomu yaxınlıqdakı şüalanma ilə həyəcanlandıqda (əksər hallarda ümumiyyətlə qazın üstündə parlayan çox yaxınlıqdakı isti ulduzlara görə), atomdakı tək elektron, ionlaşma olaraq bilinən bir müddətdə atomdan ayrılmaq üçün kifayət qədər həyəcanlana bilər. İonlaşdırılmış Hidrogen atomları müsbət yük daşıyır və sərbəst üzən, mənfi yüklü bir elektron tutaraq neytral vəziyyətə qayıtmaq istəyirlər. Bu baş verdikdə, bir foton atom tərəfindən spektrin qırmızı hissəsində çox xüsusi bir dalğa uzunluğunda (təxminən 656 nanometr) yayılır (Cosmos: The Swinburne Astronomy Online Encyclopedia).

Şəkil 5: Messier 8 & Lagoon Nebula & # 8212a Hubble şəkli, müxtəlif rənglərdə ionlaşmış qazları əks etdirir. Kredit: NASA / ESA / STScI

Bu eyni proses, digər atomlarla da baş verir, eyni nəticələr, yayılmış fotonların fərqli dalğa uzunluğuna sahib olmasıdır. Dar zolaqlı filtrlər o çox spesifik işığı tutmaq üçün dizayn edilmişdir. Rəngli görüntü yaratmaq üçün bir neçə fərqli filtrdə çəkilən şəkilləri birləşdiririk və xromatik olaraq onlara rənglər təyin edirik, yəni ən uzun dalğa boyları qırmızıya, orta dalğa uzunluqları yaşıl və ən qısa dalğa boyları mavi rəngə təyin olunur. Rəngli görüntü daha sonra astronomlara uzaq bir dumanın efir gözəlliyini oyadan fiziki proseslərə ətraflı bir baxış və dərin bir fikir verir. Təsvir gözəl olsa da, məlumatlarla doludur.

Bu seriyanı yekunlaşdırarkən nəzərə alınacaq son bir şey, Hubble'ın müşahidə etdiyi obyektlərin məsafə miqyasıdır. Bu cisimlər başa düşülməz dərəcədə böyük və uzaqdır və bu anlayışı nəzərə alaraq, birtəhər onlara uça bilsəydik, bu cisimlərin necə görünəcəyi sualının getdikcə daha az aktuallaşdığını tez bir zamanda ortaya qoyur. Uzaqdan böyük bir dağa baxmaq bir qədər bənzəyir. Xeyli uzaqdan böyük bir dağ zəncirinin möhtəşəm bir fotoşəkilini çəkmək üçün telefoto lens istifadə etdiyinizi və sonra dağa çıxmaq üçün dağa yaxınlaşdığınızı düşünün. Yaxınlaşdıqca dağın miqyası böyüməyə və böyüməyə davam edir və nəticədə hisslərinizi boğur. Dağa yaxınlaşdıqda, ətrafdakı mənzərələr, şübhəsiz ki, uzaqdan obyektivlə gördüklərinizdən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənəcəkdir. Hubble ilə müşahidə etdiyimiz cisimlərdə, hətta öz qalaktikamızda belədir. Məsələn, məşhur şəkil, Qartal Bulutsusu Yaratma Sütunlarını götürün (bax Şəkil 6). Bu görüntünün sol tərəfindəki ən hündür qüllə təxminən 4 işıq ili uzunluğundadır, təxminən 24 trilyon mil, ağıla bataqlıq gətirəcək qədər böyük bir miqyasda! Birtəhər bu obyektə yaxınlaşa bilsəydiniz, nəticədə bir çox işıq ili uzaqdakı nöqtəmizdən qüllə görünüşünün bütün hisslərini itirəcəkdi. Bu, bu heyrətamiz şəkillərdən heç nə götürmür, amma bu perspektivi nəzərə almağa dəyər.

/> Şəkil 6: Messier 16 & # 8212The Eagle Nebula & # 8212 of Creations. Kredit: NASA / ESA / STScI

Astrofizikada sərhədlər və mübahisələr

Fəsil 1. Miqyasların nəzərdən keçirilməsi [00:00:00]

Professor Charles Bailyn: Tamam, daha çox kosmologiya üçün xoş gəlmisiniz. Bu gün etmək istədiyim şey böyüklüklər haqqında etdiyimiz şeyləri tez bir zamanda nəzərdən keçirmək və problem dəsti barədə bir-iki şərh etmək və sonra geri qayıtmaq və Hubble Qanununun və Hubble Diaqramının təsirləri barədə danışmaqdır. yumşaq desək.

Tamam, böyüklüklər. Bu böyüklük tənliklərindən bir neçəsi var. Mən onları yazacağam. Bunlardan birincisi buna bənzəyir. Və bu tənlik istifadə olunur & yaxşıdır. Beləliklə, bu tənlik iki fərqli cismin böyüklüyünü bir-biri ilə əlaqələndirmək üçün istifadə olunur. Beləliklə, iki fərqli obyekt əldə etdik. Və hər hansı bir böyüklükdə və ya mütləq və ya görünən bir böyüklükdə istifadə edilə bilər, yalnız onları qarışdırmadığınız müddətdə. Beləliklə, iki fərqli obyekt var, ancaq böyüklüklərdən yalnız biri. Bir növ böyüklük. Və hansı bir böyüklükdən istifadə etdiyinizə görə, bu parlaqlıq nisbəti ya nə qədər parlaq göründüyünə nisbəti ya da nə qədər uyğun olduğuna nisbəti & # 8211 nə olursa olsun uyğun gəlir.

İndi vebdəki yardım vərəqində bu tənliyi bir qədər fərqli formada almışam və bunun tam eyni tənliyin olduğunu başa düşmək vacibdir. Buna baxın. Görək. Hər iki yarını da - 2 2 ilə çoxaldıraq5 olan - 0.4. Yəni, bu -0.4 (M1M2) = giriş (b1 / b2). Və sonra, bunun gücünə 10 götürək. Günlükdən qurtulur. Və bu, vebdəki yardım vərəqindəki formadır. Beləliklə, tamamilə fərqli ifadə olunan eyni tənlikdir. Və hər hansı bir formadan istifadə edə bilərsiniz, hangisi daha əlverişlidir.

Tamam Digər tənlik belə görünür. 5 günlük (D./ 10 parsek). Və bu bir obyektlə əlaqədardır, lakin hər iki böyüklüyü bir-birinə aid edir. Beləliklə, birincisi iki fərqli cisimdir, ancaq böyüklüklərdən yalnız biridir. Digəri bir cisimdir və iki fərqli böyüklüyü bir-birinə və obyektə olan məsafəyə aid edir. Gördüyünüz kimi, bu tənliklərdən hər ikisinin, əslində, üç bilinməyən var. Bir iki üç. Bu o deməkdir ki, üçüncüsünü öyrənmək üçün iki şeyi bilməlisən.

Və bu məni problem 2 ilə bağlı danışmaq istədiyim şərhə gətirira cari problem haqqında. Bu problemdə sizdən Type 1 Cepheid adlanan bir növ ulduzun mütləq böyüklüyü arasındakı fərqi təyin etməyiniz istənilir, buna görə də onu etiketləyirəm C1. Və başqa bir ulduz növü, etiket verdiyim Type 2 Cepheids C2. Və sizdən xahiş etsəniz və bu fərq deyilirsə, bilmirəm, delta MC və ya buna bənzər bir şey.

Bunu etmək istənildikdən sonra edə biləcəyiniz məntiqi şey budur, tamam, mən bu tənliklərdən birini və ya digərini istifadə edəcəyəm və əvvəlcədən hesablayacağımdan əmin deyiləm. bu bir. Sonra bunu hesablayacağam. Və mən ikisini çıxartacağam və bu mənə cavabı verəcəkdir. Bu yanaşma uğursuz olacaq. Tamam? Bu, bu halda işləmir, çünki həqiqətən bunlardan birini hesablamaq üçün kifayət qədər məlumata malik deyilsiniz. Fərqi hesablamaq üçün kifayət qədər məlumatınız var. Buna icazə verin sizə bunu necə edə biləcəyiniz barədə çox qısa bir ipucu verim. Görək. İcazə verin buradan yeni bir kağız götürüm.

Yaz mC1 - MC1 = 5 günlük (D.C1 / 10 hissə). İndi isə eyni tənliyi yaz C2, burada iki fərqli məsafə bu böyüklüklərin bir və ya digər növünü götürərək əldə etdiyiniz məsafələrdir. Bu tənlikdir. Bu iki tənlikdir. İndi çıxaq.

Tamam, indi. Budur hiylə. Mənə və TF-lərə [tədris yoldaşlarına] daha yaxşı bir şəkildə söyləməyiniz səbəbi ilə ortaya çıxdı, diqqət yetirin ki, həqiqətən bunun niyə belə olduğunu söyləmələrini istədik, indi onlara dedim. Bu sıfırdır. Görünən iki böyüklük eynidir. Beləliklə, bu, tənliyin bu tərəfinin istədiyiniz şey olduğu anlamına gəlir. Bu iki böyüklük arasındakı fərq budur. Və sonra, burada, bu jurnal qaydalarından birini istifadə etməlisən: log (x) - giriş (y), on birinci sinfə qayıtdığınızı xatırlayırsınızsa, log (x / y).

Və bundan istifadə etsəniz, problemin başqa bir yerində sizə məsafələr barədə bilməli olduğunuz məlumatları verəcək bir məlumatın olduğu ortaya çıxır.Beləliklə, bu şəkildə bu iki şeydən birini təyin edə bilmədən fərqi həll edə bilərsiniz.

Beləliklə, onu bu an üçün yalnız tərk edəcəyik. Adi forumda problemləriniz varsa, adi iş saatları var, amma bu barədə düşünün. Əsasən problemin necə getməsi lazım olduğunu. Tamam? Böyüklüklə probleminiz var? Tamam Əgər varsa, bizə bildirin, çünki bu, sinifin qalan hissəsi üçün problemlərin həlli üçün kritik olacaqdır. Yaxşı. Bəli davam edin.

Tələbə: Məkan nədir və yaşıl rəngdə son şey & # 8211

Professor Charles Bailyn: Bu?

Tələbə: & # 82115 log & # 8211 bu artıq log?

Professor Charles Bailyn: Bu log (D.C1 / 10 parsek) - log (D.C2 / 10 parsek). Bu, bu tənliyin yalnız iki sağ tərəfini çıxarmaqdır. Ancaq sonra, günlük işini yerinə yetirirsiniz və onları əvəzinə bölürsünüz, bu da bu log çıxarma üzərindədir. Tamam

Fəsil 2. Hubble & # 8217s kəşflərinin Yaşlı Kainata təsiri [00:07:38]

Niyə özümüzü bu ağrıdan keçirdiyimizi xatırlatım. Tamam? Bunu ilk növbədə niyə etdiyimizi xatırlayın. Məqsəd Hubble Diaqramının necə ölçüləcəyini tapmaq idi. Hubble Diaqramı məsafəyə qarşı sürüşmə ilə ölçə biləcəyiniz bu sürət diaqramıdır. Bu macəraya böyüklükdə başlamağımızın hamısı, məsafəni necə təyin etməyinizdə kritik bir komponent olmasıdır.

Ancaq bir dəstə qalaktika varsa və bunların hər biri üçün bu iki kəmiyyəti ölçürsənsə, Hubble’ın nə illər kəşf etdiyini və Edwin Hubble’un illər əvvəl nə kəşf etdiklərini, bunların sıraya girmələridir. Əgər bu şeyləri bir dəstə ölçsəniz, bu mükəmməl bir şəkildə əldə edirsiniz, çox mükəmməl deyil, ancaq bu gözəl düz xəttə yaxınsınız. Və bu düz xətti təmsil etməyin yolu bu tənlikdir, haradadır H Hubble & # 8217s Sabitdir. Beləliklə, bütün bu böyüklükdə şeylərin məqsədi, bunu müəyyənləşdirməkdir y-bu süjetin ekssisi.

İndi etmək istədiyim bu müşahidə faktının qalaktikaların bu xətt üzərində düzülməsinin nəticələrindən bəhs etməkdir. Məlum oldu ki, bu, bütün astrofizikanın və bəlkə də bütün elmlərin ən dərin süjetlərindən biridir. Çünki bunun mənası, hər şeydən əvvəl Kainatın genişlənməsidir və dolayısı ilə, bütün Big Bang kosmologiya nəzəriyyəsinin əsasını təşkil edir. Və bu kəmiyyətdən istifadə edərək nisbətən sadə hesablamalar aparmaqla H, Kainatın yaşını və Kainatın son taleyini təyin edə bilərsiniz. Nisbətən sadə bir cəbri tənlik üçün pis deyil. Bəli?

Tələbə: [İşitilməz]

Professor Charles Bailyn: Hə?

Tələbə: [İşitilməz]

Professor Charles Bailyn: Oh, tale. Buna qayıdacağam. Kosmologiyadakı ən böyük sual budur ki, Kainat artıq genişlənir. Sual budur ki, genişlənməyə davam edəcəkmi, bu vəziyyətdə Kainat seyrək, soyuq və darıxdırıcı olur və hər kub megapars saniyədə bir acınacaqlı hidrogen atomuna qədər sonsuza qədər genişlənir. Və ya, alternativ olaraq, dayana, yavaşlaya və Big Bang kimi geriyə qaçan bir Big Crunch adlı bir şeyə çevrilə bilər və əsasən hər şey böyük bir qara dəliyə çevrilir. Bunlar & # 8211bilirsiniz, bunun atəşlə və ya buzla bitdiyini düşünürəm. Və daha sonra izah edəcəyimiz üsullarla hesablana bilər.

Tamam, deməli, burada & # 8217s nə etmək istəyirəm. Bu süjetin və bu kiçik tənliyin sizə bütün bu gözəl şeyləri necə verdiyini anlamağa başlamaq istəyirəm. Biraz davam edəcəm, sonra fasilə verəcəyik və bu Q & amp A sessiyalarından birini edəcəyik, çünki bu, Böyük Partlayış Nəzəriyyəsinin ürəyidir. Beləliklə, bir-birinizlə danışdığınız və suallar verdiyiniz nisbilikdən danışarkən etdiyimiz şeylərdən birini edəcəyik. Beləliklə, yol boyu suallarınız varsa, onları soruşun, amma həqiqətən dayandırdığımız və bunu qəsdən etdiyimiz xəttdən biraz aşağı yollarla müəyyən bir anımız olacaq. Yəni hamı, gedərkən düşünməyə davam edin, suallarınız nədir? Sizə dediklərimdən daha nə başa düşmədiniz və ya hansı sualları anlamaq üçün müraciət edə bilərsiniz?

Tamam Budur gedirik. Tək ölçülü bir Kainat düşünün, sadəcə yazmağım asan olur. Və burada tək ölçülü Kainatımız var. Hamısı bir xətt üzərində dayanıb. Budur xətt. Və üzərində bir dəstə qalaktika var. Bu qalaktikaları etiketləyək, A, B, C, D., EF. Və bu qalaktikalar bərabər şəkildə yerləşdirilib, təsəvvür edək. Və onlara koordinatlar verəcəyik. Yəni bu 0, 1, 2 və s. Tamam?

İndi edəcəyimiz növbəti iş: Kainat iki dəfə böyüyəcəkdir. Beləliklə, biz sadəcə şeyi uzadacağıq. Hər şey uzanacaq. Beləliklə, burada Kainatımız var. Və indi A, B, C, D., EF iki dəfə daha fərqlidirlər. A, B, C, D, E, F. Və əgər A, koordinat sistemimiz başlayırsa eyni koordinatda qalacağını təsəvvür edirik A, bu o deməkdirB indi 2-də. C 4 & # 82116, 8 və 10-dur. Tamam. Təsəvvür edək ki, bu ikiqatlığın baş verməsi üçün bir dəfə vahid və ya buna bənzər bir şey lazımdır.

İndi, qalaktikada yaşasanız oturursunuzmusunuz, soruşacağıq A, planetdə yaşayırsan Avə bütün bu digər qalaktikaların məsafəsini və sürətini müşahidə edirsiniz, necə görünəcək? Beləliklə, müşahidəçi A. Beləliklə, müəyyən bir qalaktikanı və bu digər qalaktikalardan birini müşahidə edəcəyik. Biz məsafəni yazacağıq. Başlanğıcda məsafəni seçəcəyik, çünki dəyişəcək. Sonra o qalaktikanın necə hərəkət etdiyini qiymətləndirəcəyik və sonra məsafə dəyişdi. Və sonra, burada, sürəti əldə edəcəyik. Sürət məsafədəki dəyişikliyi bir zaman vahidi olaraq təyin etdiyimiz zaman dəyişikliyinə bölünəcəkdir. Tamam?

Beləliklə, qalaktika B. Galaxy B bizdən 1 məsafədə başlayır, çünki 1 başlayır. A 0-dan başlayır. 1-dən 2-yə keçdi və bu ona 1 məsafədə bir dəyişiklik verdiyini və bu səbəbdən sürətini bu müddət içərisində 1 məsafədə dəyişdirdiyini, 1 zaman vahidi aldığını söylədi. Sürət 1-ə bölünür, 1-ə bərabərdir. Yaxşı? Cəbr asandır. Yaxşı, bəs necə? C? C 2 məsafədən başlayır. Onun hərəkəti 2-dən 4-ə qədər uzanır və beləliklə məsafədəki dəyişiklik 2-dir. Və bunu etmək üçün 1 vaxt vahidi olduğundan sürəti 2-yə bərabər olan 2/1-dir. Baxın, cəbr sadədir, amma onu yıxıram. Bethany mənə gülür və yaxşı bilər, amma mən özümü tutdum. Yaxşı.

Və beləcə xətt aşağı. Bu sadə işi təkrarlaya bilərdim. D., E, F 3, 4 və 5-də başlayın. 3-dən 6-ya, 4-dən 8-ə, 5-dən 10-a və sürətləri müvafiq olaraq 3, 4 və 5-ə bərabərdir. Beləliklə, sürətə qarşı məsafə çəksəm, xalları bu şəkildə sıraya düzəldirəm. Beləliklə, əsasən nə baş verir. Bir koordinat sistemində bir sıra nöqtələr götürsəniz və sadəcə koordinat sistemini uzatsanız, nə baş verir ki, nə qədər uzaqlaşsanız, uzanma bir o qədər çox olur. Beləliklə, başladığınız şeylə şeyin sizdən nə qədər geri çəkildiyi arasında bir əlaqə var.

İndi, hansı nöqtədə oturmağınızdan asılı olmayaraq bu doğrudur. Gəlin təsəvvür edək ki, müşahidəçi nöqtədə otururuq E. Beləliklə, nöqtədə E, indi qalaktikaya, başlanğıc məsafəsinə, hərəkətə və sürətə gedirik. Yəni, bu əvvəlki kimi eyni süjetdir & # 8211chart. EBaxaq F, 1 vahid məsafədə olduğu üçün 1 məsafədən başlayır.

Hərəkət & # 8211; başlanğıcda bunun necə qurulduğuna sürətli bir nəzər yetirin. Bəli, E 4-dədir. Beləliklə, başlanğıcda məsafə 4 ilə 5 arasındadır, yəni 1-dir. Və 8 olan bir məsafəyə gedir. E bitir və 10, haradaF bitir. Yəni bu 2-lik bir dəyişiklikdir, 1-lik bir dəyişiklik yox, elə deyilmi? Çünki 1 məsafədən 2 məsafəyə keçdi və sürət 1-ə bərabərdir D., 1 məsafədən başlayır, 4 ilə 3 arasında başlayır, bu bir ayrılıqdır. 8-dən 6-ya, yəni 2-nin ayrılmasıdır D. yenidən 1-ə bərabərdir. Sürət 1-ə bərabərdir.

Məsələn, baxaq B. Bu 3 məsafədən başlayır. Və 4-dən başlayır & # 8211B, C, Bəli & 4-dən 1-ə. Və 8-dən 2-yə keçər. Beləliklə, burada 6 fərq, orada 3 fərq var. Və belə delta D. 3-ə bərabərdir. Beləliklə, sürət bir daha 3-ə bərabərdir. Beləliklə, fərqli qalaktikalarla eyni süjet əldə edirsiniz, çünki fərqli bir yerdə oturmusunuz. Yəni, hansı qalaktika üzərində olmağınızın heç bir əhəmiyyəti yoxdur. Siz məsafənin sürətlə tam eyni nisbətini görürsünüz və bu kiçik oyuncaq kainatında hansı qalaktika üzərində olmağınızdan asılı olmayaraq eyni Hubble axını yaradırsınız.

Beləliklə, əsas məqam budur ki, bir koordinat sistemi götürsəniz və genişləndirsəniz, təbii olaraq məsafə və sürət arasındakı bu əlaqəni əldə edəcəksiniz. Və ya onu dəyişdirmək üçün məsafə və sürət arasındakı bu əlaqəni müşahidə edirsinizsə, baxdığınız şey bütün koordinatların sadəcə koordinat sistemini uzatdığınız bir sistemdir.

Tamam İndi bu, bu bənzətməyə səbəb olur, çünki bu uzanan bir ölçülü xətlər insanların iki sualına səbəb olur, bunları sualsız adlandırmaq istəyirəm, çünki onlar həqiqətən bənzətmə səbəbi ilə ortaya çıxan suallardır, çünki Kainatın işləmə qaydası.

Bir sual, 1-ci sual: “Mərkəz haradadır?” Bilirsən, burada sənin xəttin var. Genişlənir. Ancaq ortada bir yerdə, ətrafında C və ya D. bizim fikrimizcə, hər şeyin genişləndiyi mərkəzdir. Yəni bu bir sualdır. İkinci sual isə “Nəyə doğru genişlənir?” Bilirsən, burada bir az Kainat var və xaricə doğru hərəkət edir. Beləliklə, burada nə baş verir? Kainat ona köçmədən əvvəl nə var idi? Bu cür suallar. Və bu cür suallar ortaya çıxır, çünki bu əslində pis bir bənzətmədir və bu düz xətt Kainatdır.

Beləliklə, biraz daha yaxşısını verim. Tək ölçülü Kainata sadiq qalacağıq, amma indi bunu bu şəkildə edəcəyik. Burada tək ölçülü bir Kainat var. Xəttdə qalmalısan. Yəni burada & # 8217s A, B, C, D, E, Fnə olursa olsun. Və genişlənəcəkdir. Və belə görünən bir şeyə çevriləcək: A, B, C, D, E, F. Və sürət və s. Haqqında etdiyimiz hər şey eyni qalır.

Ancaq bu sistemin sərhədsiz olduğuna diqqət yetirin. Heç bir kənar yoxdur. Heç bir kənar yoxdur. Deyə biləcəyiniz heç bir yer yoxdur, bu Kainatın sonu, çünki onun ətrafında gəzsəniz, olduğunuz yerə qayıdacaqsınız və bu səbəbdən də heç bir mərkəz yoxdur. Və harada genişlənir? Bir ölçüyə genişlənir, əgər bir ölçülü bir məxluq olsanız, hər şey sıxışdırıldığı üçün təcrübə edə bilməzsiniz. Ancaq bu dairədə yaşamaq məcburiyyətində qalırsansa, onun nəyə doğru genişləndiyini anlaya bilməyəcəksən & # 8211. Daha yüksək bir ölçüyə genişlənir. Ancaq bilirsiniz ki, sürət və məsafə haqqında bütün bu şeylər əsasən eyni olaraq qalır.

Burada iki ölçülü bir bənzətmə var. Görək, bu budur, Köhnə Kampusun (Yale şəhərciyinin bir sahəsi) kiçik bir diaqramı hazırladım. Budur, indi oturduğumuz Linsley ‒ Chittenden [sinif otağı], bəli? İbrahim Piersonun heykəli burada. Bura Durfee ilə Wright arasındakı qapıdır [iki lisenziya binası]. Burada & # 8217s Phelps Gate [sinif binası və Köhnə Kampusun girişi]. Budur Vanderbilt [yurd binası]. Burası Harkness Tower və burada Starbucks. Tamam, bütün bunlar vacibdir, elədir? Yəni məni bununla izləyirsiniz?

Nə etdim, bu kiçik şəkli çəkdim və Xerox aparatına apardım və 20% partladım. Beləliklə, burada eyni diaqram% 20 partladı. Beləliklə, indi etdiyimiz Linsley-Chittenden-də oturduğumuzu və Kainatın% 20 genişləndiyini və ya Kainatın kiçik küncümüzün 20 faiz genişləndiyini düşünsək, burada nə baş verəcəyini & # 8217;

İndi nə olduğuna diqqət yetirin. Kainatdakı hər bir obyekt bizdən uzaqlaşır. Görmək? Harknessin olduğu yerlərdə və indi bizdən düz bir xəttdə bir az daha irəlilədilər. Budur Pierson və bizdən biraz daha irəlilədi. Və burada Phelps, və bizdən biraz daha uzaqlaşdı.

Və bu sətirləri silməyimə icazə verin, çünki göstərmək istədiyim budur ki, bu Kainatın başqa bir yerində olsanız, eyni şey baş verir. Budur, indi o heykəldə otururuq və Linsley-Chittenden bizdən uzaqlaşır. Harkness bizdən uzaqlaşır. Felps uzaqlaşır. Starbucks bizdən uzaqlaşır və s. Eynilə, Starbucks-da oturub tələbələrin gəlməsini və ya başqa bir şey gözləyirsənsə, eyni şey baş verir.

İndi də məsafələr daha böyük olduğundan sürətin daha böyük məsafələrdə daha çox olmasının təsirini görə bilərsiniz. Vanderbiltə baxsam, məndən düz hərəkət edir, ancaq bir az. Köhnə Kampusa qədər baxıramsa, bu qapı məndən çox uzaqlaşır. Beləliklə, bir daha, hər şeyin sizdən nə qədər uzaqlaşdığı bir vəziyyətiniz var, amma nə qədər uzaqlaşarsa, o qədər sürətli gedər, düzdür? Və bu yalnız bu həndəsəni götürüb genişləndirdiyinizin nəticəsidir. Beləliklə, genişlənən bir həndəsədə harada oturursanız olun, gördüyünüz hər obyekt birbaşa sizdən uzaqlaşacaqdır. Və nə qədər uzaqlaşsa, Hubble & # 8217s qanunu olan daha sürətli hərəkət edəcəkdir.

Oh, bu gözəl bənzətmə ilə bağlı başqa bir şey burada. Bir saniyə belə kiçik bir Kainatın parçasının düz bir təyyarə olmadığını, əksinə əyri bir səthdə oturduğunu, böyük bir topa qədər döndüyünü təsəvvür edək. Bunu əslində təsəvvür etmək o qədər də çətin deyil, çünki həqiqətdir. Bu Yerin səthində oturur. Beləliklə, bu şeyin% 20 partladığı zaman baş verənlər, əsasən, kimsə dünyaya bir qapaq götürmüş və dünyanı% 20 nisbətində uçurmuşdur. Və bu təsiri olardı. Və bu, Yer səthindəki başqa hər yerdə eyni təsiri verərdi.

Və Dünya, bilirsənmi & # 8211 Yerin səthinin mərkəzi haradadır? Suala cavab verə bilərsiniz: “Yerin mərkəzi haradadır?” Ancaq Yer səthinin mərkəzinin harada olduğu sualına cavab verə bilməzsən. Çünki harada oturursanız olun, istər Starbucks-da, istərsə də Felps Qapısında oturursunuz, ya da Los Angeles-də bir yerdə və ya yerdə, əgər onlar dünyanı% 20 partladırlarsa, tam olaraq eyni təsiri görərsiniz. Hər şey səndən uzaqlaşacaq. Bir şey nə qədər uzaqlaşsa, daha sürətli hərəkət edəcəkdir. Beləliklə, bir & # 8211bəli, davam et.

Tələbə: Arxada kimsə görünür [eşidilmir]

Professor Charles Bailyn: Bəli, danış.

Tələbə: Sizdən kifayət qədər uzaq bir şey varsa, işığın sürətində hərəkət edərmiş kimi görünür?

Professor Charles Bailyn: Bəli, bəli, yaxşı sual. Sizdən bir şey & # 8217s, işıq sürəti ilə hərəkət görünür? Bəli, olacaq və bu, obyektlərin genişlənməsi və adi hərəkəti səbəbiylə Hubble Flow adlandırdıqları üçün bir cismin hərəkəti arasındakı əsas fərqlərdən biridir. İndi bir şey işığın sürətindən daha sürətli hərəkət edərsə, əlbəttə ki, onu görə bilməzsiniz, çünki ondan gələn işıq sonsuz dalğa boylarından daha böyük bir yerə dəyişdirilir. Yəni fotonlarda heç bir enerji qalmayıb. Ancaq bir şey etdikdən sonra suala qayıdaq. Yaxşı bir sual.

Fəsil 3. Üç Ölçülü Kainatın Konseptuallaşdırılması [00:26:36]

Budur & etmək istədiyim şey. Beləliklə, bir ölçülü vəziyyət, dairə bizdə oldu. İki ölçülü vəziyyət, genişlənən kürə bizdə oldu. Əlbəttə, istədiyimiz üç ölçülü məkandır. Tamam, biz üç ölçüdəyik. Biri Kainatı genişləndirir, ona görə də baxdığımız hər yerdə hər şey bizdən uzaqlaşır və nə qədər uzaqlaşsa, o qədər sürətli olur & # 8217;

Nəyə genişlənir? Elə isə görselləşdirməkdə bir az daha çətinlik çəkirik, eləmi? Çünki bir ölçüdə bu dairəni təyyarəyə doğru genişləndirə bilərsiniz. İki ölçüdə, bu sferik səthin genişləndiyini təsəvvür edə bilərsiniz. Üç ölçüdə nəyin genişləndiyini təsəvvür edə bilmərik. Bu, bizdən kənarda.

Beləliklə, təsəvvürün bu uğursuzluğundan sonra nə edirsən? Riyaziyyata müraciət edirsən. Həmişə etdiyimiz budur. Beləliklə, hər bir cismin üç koordinat, üç fəza koordinatı ilə göstərilən bir mövqeyə sahib olduğunu təsəvvür edin x,yz. Ancaq indi təsəvvür edək ki, hər bir obyektin mövqeyi bu koordinat sistemində bir miqyas faktoruna bərabərdir ki, bu da T. Beləliklə, koordinat mövqeyindən qat-qat çox miqyaslı faktordur.

Şeylərin mövqelərini dəyişdirməsinin iki yolu var. Biri, hərəkət edə bilər, dəyişdirə bilər x, y, zmövqe. Bu, Köhnə şəhərcikdə gəzən birinə bərabərdir. Starbucks-dan Phelps Gate-yə və ya buna bənzər bir piyada gəzirsiniz və özünüzü dəyişdirirsiniz x, y, z kosmosda hərəkət edərək koordinat mövqeyi. Beləliklə, mövqedəki dəyişikliklər, yəni sürət, iki yolla həyata keçirilə bilər. Bunlardan biri koordinat sistemi üzərindəki hərəkətdir; yəni demək, sizinkini dəyişdirməkdir x, yz. Buna özünəməxsus hərəkət deyilir. Bu bir jarqondur. Və buna xas deyilir, çünki bir cisim bir-birindən fərqli fərqli bir hərəkətə sahib ola bilər. Bir obyekt üçün xas olan köhnə mənada xasdır. Beləliklə, özünəməxsus bir hərəkətə sahibsən. Keçdiyimiz müddətdə hamısı mənimdir x, yz.

Ancaq digəri dəyişikliyin yalnız təsiridir.Xüsusilə mövcud Kainat vəziyyətində miqyas faktorundakı artım. Və bu iki növ sürət konseptual olaraq bir-birindən fərqlidir. Çünki bu şəkildə mövqeyinizi dəyişdirmək üçün heç bir şey etməməlisiniz. Sən sadəcə orada otur. Heç bir enerji sərf etmirsiniz. Enerji sərf etmək, güc tətbiq etmək və ya mövqeyimizi dəyişdirmək üçün adətən etdiyimiz bu işlərdən hər hansı birinə ehtiyacınız yoxdur. Siz sadəcə orada oturursunuz və Kainat sizi genişləndirir və ya mövqeyinizi genişləndirir.

Və bu səbəbdən, sualınıza qayıtdıqda, bu qədər sürətin işığın sürətindən çox olmasının mümkün olduğuna görə niyə mümkündür, əgər kifayət qədər uzaqdadırsa, halbuki bu & # 8217; burada mümkün deyil. Bu cür sürətə sahib olmağın təsirinin işıq sürətindən daha sürətli olmasının cismi görməsini mümkünsüz edir, çünki onlardan çıxan fotonlar yenidən unudulur. Beləliklə, onları əslində görə bilməzsiniz. Və bu, eyni şəkildə qara dəliklər ətrafındakı hadisələrin üfüqlərinə bənzər bir növ kosmik hadisə üfüqü tətbiq edir. Bu üfüqlərin digər tərəfindəki hadisələri görə bilməzsiniz.

Yaxşı, icazə verin vaxtında geriyə. Bu miqyaslı amil nə vaxta qədər gəldi A of T 0-a bərabərdir. Beləliklə, miqyas faktoru genişlənirsə, bilirsiniz ki, Köhnə Kampus nə olursa olsun genişlənir və vaxtı tərs çevirib çoxdan baş verənlər barədə düşünürsünüzsə, daha kiçik olmalı idi. Yəni bu A faktor daha kiçik olmalıdır. Vaxtında kifayət qədər geri qayıtsanız, hara gəldiyiniz nöqtəyə qayıdırsınız A 0-a bərabərdir. Yəni Köhnə Kampus necə görünür? Buna bənzəyir, düzdür? Hamısı bir Xerox aparatı götürdüyümü təsəvvür etdim və şeyi orijinal ölçüsünün 0% -ə və ya bəlkə də 0 plus epsilon-a qədər böyüdərəm. O kiçik diaqram necə görünür? Kiçik kiçik bir nöqtəyə bənzəyir. Tək bir nöqtə xaricində tək bir nöqtə & # 8217t. Nədir, bir-birinin üstünə qoyulmuş nöqtələr çoxdurmu? Və yalnız orada olan Köhnə Kampus deyil, təsəvvür edirsiniz ki, Yer kürəsi olan və radiusunu 0-a qədər çökmüşdür. # Yalnız Köhnə Kampus deyil, eyni zamanda New Havenın qalan hissəsi də, Konnektikut da var. Los Angeles də, Yerin bütün səthi də belədir. Nəticədə Yer səthini edəcək bütün nöqtələr bir-birinin üstünə qoyulur.

Yenə də Yerin, Köhnə şəhərciyin bütün geometriyası, nə olursa olsun, onsuz da bir şəkildə o nöqtədə kodlanmışdır. Çünki bilirsən, 0 dəfə alırsan x, y, z hər nöqtə üçün. Ancaq sonra bunu epsilon və ya sıfır olmayan bir rəqəm halına gətirəcək şəkildə artırsanız x, y, z, onda siz artıq Köhnə Kampusun həndəsəsini və Yer səthindəki hər şeyi əldə edirsiniz.

Deməli, Böyük Partlayışın bir nöqtədən başlayaraq kosmosa genişləndiyini düşünmək səhvdir. Böyük Partlayış sözünün sizə verdiyi bu cür təəssürat. Və təbii olaraq kifayət qədər bir nöqtədə bir şeyin boş yerə partladığı bir partlayış olduğunu düşünürsən. Ancaq bu doğru deyil. Bütün boşluq, bütün boşluq o nöqtədədir. Hamısı orada. Sadəcə, hamısı 0-a vurulur, buna görə hamısı eyni yerdə bir-birinin üstünə çıxır.

Neceyiz Gözəldir. Tamam, Böyük Partlayışın mahiyyəti və Böyük Partlayışın bütün fikri, baş verənlər, Kainatın bütün koordinat sisteminin bu sabitlə vurulmasıdır. Və bu zaman dəyişir. Daha böyük olur. Və bu həqiqət bu qalaktikaların müşahidələrindən irəli gəlir. Qalaktikaları müşahidə etdiyinizi və onların bizdən uzaqlaşdığını. Ancaq bunlardan daha çoxu, bizdən nə qədər uzaq olduqları və nə qədər sürətli hərəkət etdikləri arasında xətti bir əlaqə var & # 8211. Bu, bu cür koordinat genişlənməsini nəzərdə tutur. Əgər siz onu tərs istiqamətdə işləsəniz, keçmişdə müəyyən bir zamanda Kainata bir mənşəyi nəzərdə tutur.

Fəsil 4. Q & ampA: Big Bang, Expansion and Big Crunch [00:34:22]

Yaxşı. Gəlin suallarımızı verək. Mən sizə nə deyəcəyəm. Bir-birinə danışmaq. Yaxşı suallarla gəlin və bunu necə etdiyimizi xatırlayın. Bir sual düşündüyünüz zaman & # 8211a sual ya bunlardan bəzilərini izah etmək, ya da bu mövzuda genişləndirmək ola bilər. Bir suala hazır olduğunuzda əlinizi yuxarı qaldırın. Digər insanlar suallarını bir yerə toplayarkən onlardan bir neçəsinə cavab verəcəyəm. Və sonra sinifin qalan hissəsində vaxtımız olduğu qədər bir çoxuna cavab verəcəyik. Beləliklə, bir-birinizlə danışın. Öz aranızda danışın. Bir sual, hər hansı bir sual ilə gəlin. Bütün suallar yaxşıdır və nə edə biləcəyinizi görün. Ətrafa gələcəyəm və bunlardan bəzilərinə cavab verməyə çalışacağam. Bəli - deməli, hər vasitə ilə bir-birinizlə danışın. Bəli?

Tələbə: Kainatın bir mərkəzi var, orada deyilmi?

Professor Charles Bailyn: Yox.

Tələbə: Yəni Kainatda elə bir nöqtə olmalıydı ki, bütün digər nöqtələr və ya bu nöqtədən ən uzaqdakı digər nöqtələr eyni dərəcədə sürətlə genişlənir, elə deyilmi?

Professor Charles Bailyn: Xeyr, Kainatdakı hər nöqtəyə aiddir. Kainatdakı hər nöqtəyə aiddir. Pierson heykəlində oturursan, eyni məsafədəki hər şey səndən eyni miqdarda uzaqlaşır. Bu, hər nöqtəyə aiddir.

Tələbə: Oh, görürəm.

Professor Charles Bailyn: Bəli.

Tələbə: Beləliklə, gözləyin, deməli, dörd ölçülüdür, belədirmi?

Professor Charles Bailyn: Üç ölçülü bir şeyin kürənin səthinin üç böyüdüyü şəkildə dördüncü ölçüyə qədər genişləndiyini təsəvvür edin.

Tələbə: Tamam təşəkkür edirəm.

Tələbə: Genişlənmədən bir-birinə yaxınlaşmağa keçsəydiniz, genişlənmə nöqtəsini çökdürərdiniz [eşidilməz]

Professor Charles Bailyn: Oh, bu barədə daha sonra danışacağıq. Cazibə gücünün genişlənməni yavaşlatacağını düşünə bilərsiniz. Ancaq bu anda yalnız geriyə qaçmağı düşünürəm.

Tələbə: Tamam və bir anda genişləndirmə etməlisən [eşitilməz]

Professor Charles Bailyn: Bəli, ya da edə bilərdi. Hə?

Tələbə: Düşünmürəm ki, bir şeyin işıq sürətindən daha sürətli hərəkət etdiyi görünə bilən bu saxta hadisə üfüqlərindən birini bəyənmisən? Daha sonra normal bir hadisə üfüqündə olmaq istərdinizmi & # 8217t aralarında məlumat ötürə bilməzsiniz?

Professor Charles Bailyn: Düzdü.

Tələbə: Bəs röle məlumatlarını bəyənə bilərsinizmi?

Professor Charles Bailyn: Bəli, amma bunu etdiyiniz vaxta qədər kainat məlumatın sizə çatacağından daha sürətli böyüyür. Beləliklə, bilirsiniz, məlumatlarınızı buradan buraya köçürdüyünüz zaman buradan buraya olan məsafə genişləndi. Beləliklə, əslində daha da yaxınlaşmır.

Tamam, bunlardan bir neçəsinə sahib olaq. Bəli, davam et.

Tələbə: Yaxşı, əvvəlcə, sadəcə, koordinatın 0 qatının niyə olduğunu, niyə ümumiyyətlə bir nöqtənin olduğunu və niyə yalnız bir şey olmadığını başa düşmədim. Niyə yoxdur [eşitilməz]

Professor Charles Bailyn: Yaxşı, tamam. Beləliklə əgər A burada 0-a bərabərdir, onda bütün hadisələr 0, 0, 0-dadır. Beləliklə, 0, 0, 0 nöqtəsi işğal olunur, əgər belə düşünmək istəyirsinizsə. Sözügedən nöqtə 0, 0, 0-dakı nöqtədir. Və burada 0 dəfə bir şeyiniz varsa, sona çatacağınız yer budur. Və geriyə gedib bu tərəzi amilini 0-a endirdikdə, geriyə qayıtmağı düşündükcə hər şey 0-a yaxınlaşacaq və sonra bunun 0-a bərabər olduğu anda hamısı & # 8217 üstünə yığılmış. Bunun mənası varmı? Bəli davam et

Tələbə: Hər şey eyni məsafədə olmalıdır [Eşitilməz]

Professor Charles Bailyn: Xeyr, yox, yox, yox, yox. Təsəvvür edin & # 8211

Tələbə: [İşitilməz]

Professor Charles Bailyn: Oh, digər ölçüdə.

Tələbə: Bəli.

Professor Charles Bailyn: Bəli tamam. Daha yüksək ölçüdə, bu həqiqətdir. Yaxşı, tamam, geri çəkilməyimə icazə ver. Daimi əyrilik varsa, bu doğrudur. Bilirsiniz, buna bənzər bir şey təsəvvür edə bilərsiniz, eyni zamanda eyni şəkildə genişlənir. Məkan-zaman əyriliyini yaradan nədir? Ağırlıq. Beləliklə, nə qədər kütlə olduğunu görərək məkanın əyriliyinin nə olduğunu müəyyənləşdirə biləcəyimiz bir vəziyyətə düşəcəyik. Beləliklə, bu, həqiqətən, kursun ikinci hissəsinə aiddir.

Tələbə: Beləliklə, zaman niyə fərqli şəkildə hərəkət edə bilər?

Professor Charles Bailyn: Hə?

Tələbə: Zaman fərqli hərəkət edə bilər.

Professor Charles Bailyn: Zaman da başqa cür hərəkət edə bilər. Bəli. Bəli?

Tələbə: Tək ölçülü dairədə deyil və dediniz ki, bu şey daha yüksək bir ölçüyə qədər genişlənir və bu nə deməkdir?

Professor Charles Bailyn: Tamam Beləliklə, bir ölçülü bir məxluq olduğunuzu təsəvvür edin. Yalnız bir xətt üzrə getmək olar. Ancaq sənin xətriniz, özünüz də bilmədən, əyri olur ki, öz-özünə bitsin. O zaman & # 8211 xətti genişlənir. Dairə genişlənir. Sizcə nə baş verir? Birdən bütün məsafələrin daha böyük olduğunu düşünürsən, amma nəyin genişləndiyini dərk edə bilməzsən, çünki bu ikinci bir ölçüdür və xətt üzrə hərəkət etmək məcburiyyətində qalmısan. Eynilə, bir qarışqa və ya Yerin səthində hərəkət edən bir şey olsanız və yuxarıdan aşağıya və dünyanın birdən-birə böyüdüyünə dair heç bir anlayışınız yoxdursa, sizin ölçüyə dair heç bir anlayışınız yoxdur & # 8217 içəri keçmək.

Tələbə: Yəni daha yüksək ölçülərə keçməyə davam edirlər?

Professor Charles Bailyn: Bizim qavrayışımız üç ölçülü bir Kainatdır. Yəni, deyirsən, tamam, miqyas faktoru böyüdükdə nə baş verir? Bunu bütün bu hesablamalara riyazi olaraq yaza bilərsən və bu barədə konseptual bir anlayışa sahib olmaq istəyirsənsə, təsəvvür etməlisən ki, bu üç ölçülü fəzanın keçdiyi dördüncü bir məkan ölçüsü var. Ancaq bunu dərk edə bilmərik. Beləliklə, bunu riyazi olaraq etmək daha yaxşıdır, çünki bu dördüncü ölçüsü təsəvvür etmək beyində çətindir.

Və bu barədə düşünməyin əsasən iki yolu var. Biri bənzətmədir. Bir ölçülü varlığı və ikinci ölçü haqqında düşündüyünü düşünürsən, ya da iki ölçülü varlığı & üçüncü ölçüsü haqqında düşündüyünü düşünürsən. Və sonra, sadəcə, dördüncü tərəfə keçərək bizə bu inam sıçrayışını göstərin. Yoxsa hər şeyi riyazi olaraq yazmalısan. Bunlar yalnız iki seçimdir. Əslində bunu təsvir etmək reallaşmayacaq. Bəli?

Tələbə: Bu prosesi sürətləndirsəydik, işlərin özümüzdən uzaqlaşdığını görə bilərdikmi?

Professor Charles Bailyn: Ah maraqlı sual. Bu prosesi bir az əyləşdirsəydik, həqiqətən, lent ölçüsünü çıxarıb burada və Starbucks arasındakı məsafənin artdığına diqqət yetirə bilərdikmi?

Xeyr. Budur & # 8217s niyə. Bu an Kainatın genişlənməsində iştirak etmədiyimizə baxmayaraq, sən, mən, vücudumuz demək deyilik. Niyə? Vücudumuzdakı molekullar digər qüvvələr tərəfindən bir yerdə tutulduğu üçün. Dünyanı cazibə qüvvələri bir arada tutur və bu qüvvələr Kainatın genişlənməsini yerli olaraq dayandırdı, ancaq dünya miqyasında deyil. Və buna görə çıxıb bu əşyaları qalaktikalarla ölçməlisiniz. Əks təqdirdə, bununla ölçə biləcəksiniz.

Əlbətdə, o zaman problem var, hökmdar da genişlənir, bütün bu cür şeylər. Ancaq, əslində, baş verənlər, öz qalaktikamız və daha kiçik bir şey demək istədiyim yerli və # yerli obyektlərin digər qüvvələr tərəfindən bir yerdə tutulmasıdır. Bir şarın genişləndiyini təsəvvür edin, beləliklə iki ölçülü vəziyyətdə bu balon genişlənir. Və şarın üzərinə bir dəstə dəri yamaq qoyun. Beləliklə, bu dəri yamaqları genişlənmir, amma aralarındakı məsafə başqa bir şeylə birlikdə tutulduğu üçün & ancaq aralarındakı məsafə artar & # 8211. Bəli?

Tələbə: Bəs genişlənməyə nə səbəb olur?

Professor Charles Bailyn: Genişlənməyə səbəb olan nədir? Oh, bu & # 8217s ilahiyyat. Xeyr, yox, ciddi, bu ilkin şərtdir. Başlanğıcda bir şey, at T 0-a bərabərdir, burada A Yəni 0. ilə başlayırsınız A bu miqyas faktoru ilə 0, lakin türev 0 deyil. Genişlənir, & # 8217; A artır.

Niyə? Niyə olduğu qədər artır? Bunu Kainatın bir parametri kimi düşünməlisən. İşığın sürəti kimi bir şeylə əlaqəli şeylərdən biridir. Niyə bu qədərdir? Və ya niyə cazibə qüvvəsi sabit olduğu dəyərdir? Kainatımızı idarə edən parametrlərdən biridir. Niyə bu xüsusi parametrlər? Bu olduqca elmi bir sual deyil və biz bilmirik.

Siz onu çevirə bilərsiniz. Aşağıdakı maraqlı məqamı qeyd edə bilərsiniz. Təxminən olduğu sürətlə genişlənməsəydi, bunu hiss etmək üçün burada olmazdıq. Çünki daha yavaş genişlənsə, heç vaxt ulduzların sıxlaşacağı qədər böyüməzdi. Daha sürətlə genişlənsəydi, bütün atomlar bu vaxta qədər yayılardı, yenə də ulduzlar əsla meydana çıxa bilməzdi. Beləliklə, bu maraqlı dəyəri niyə verdiyini bilmirsinizsə də, bunu etməsinin çox vacib olduğuna dair bu maraqlı mübahisəni irəli sürə bilərsiniz, çünki əks təqdirdə biz bunu müşahidə etmək üçün burada olmazdıq. Bu antropik prinsip adlanan mübahisələrin bir formasıdır. Bunun elmi bir dəlil olub olmadığı alimlər arasında çox müzakirə olunur. Ancaq hər iki halda da əyləncəlidir. Yəni & # 8211yes?

Tələbə: Beləliklə, türevdirsə A müsbətdir A bunun üçün 0 olmalıydı, düzdür?

Professor Charles Bailyn: Yaxşı, əvvəl geri qayıt A və sən problem içində olursan. Belə ki -

Tələbə: Bu nə deməkdir?

Professor Charles Bailyn: Tamam Beləliklə, bu sualların başqa biri. Ümumiyyətlə Big Bang’dən əvvəl nə baş vermişdi deyərlər, elə deyilmi? Bu ekvivalent sualdır. Yenə də, bu bir teoloji sualdır. Sual verməyə bənzəyir: “Bir hadisə üfüqündə nə baş verir?” Tənlikləri yaza bilərsiniz. Bu barədə danışa bilərsiniz. Ancaq təbiətinə görə sınaqdan keçirilə bilməz. Beləliklə, bir şey‒

Yeri gəlmişkən, bu səbəbdən katoliklər Böyük Partlayış Nəzəriyyəsini çox sevirlər. Əslində, Big Bang və Kainatın genişlənməsini təsvir edən riyaziyyat, rölativistik riyaziyyat, bir Cizvit olan bir katolik keşişi olan Lemaitre adlı bir adam tərəfindən işlənmişdir. Bunu sevirlər, çünki sizə bir yaradılış anı verir. Bu, sizə elmi cəhətdən təsdiqlənmiş bir yaradılış anı verir. John Paul astrofizikaya çox həvəsli idi. Vatikanda böyük konfranslar təşkil edir, yeməkdən sonra çıxışlar edirdi. Vatikan Astrofizika Rəsədxanası deyilən bir şey var. Bir dəstə Cizvit var. Arizonada bir teleskop işlədirlər. Bu barədə araşdırma aparırlar.

Beləliklə, bilirsiniz ki, elm və dinin yaxınlaşdığını görmək istəyirsinizsə, biologiyadan bacardığınız qədər qaçmaq və bizimlə kosmologiya haqqında danışmaq istəyirsiniz. Və başa düşmədiyim budur ki, bir növ, fundamentalist tip bütün elmlərin onlara qarşı olduğu biologiya üçün bu qədər narahatdır. Halbuki, astrofizika məsələsində & # 8217; əlbəttə ki, ateist bir baxış bucağında olsanız, bu yaradılış hadisəsindən qaçmaq üçün hər cür ağıllı yollar tapmaq mümkündür. Ancaq yenə də müəyyən bir anda elm olmağı dayandırır. Bu başqa bir qərib ilahiyyata çevrilir və bu barədə bəlkə də bir az danışacağıq. Ancaq elmin ən azı bəzi fundamentalist olmayan dini inanclara uyğun gəldiyi bir yer istəsəniz, astrofizikada biologiyadakından daha yaxşısınız. Bəli, davam et.

Tələbə: Dördüncü ölçüyə qayıdın ki, bu zaman ölçüsüdür, yoxsa boşluq ölçüsü?

Professor Charles Bailyn: Xeyr, bu vəziyyətdə danışacağım dördüncü bir məkan ölçüsüdür.

Tələbə: Yəni məkan ölçüsü [Eşitilməz]

Professor Charles Bailyn: Qəbul etmədiyimiz bir ölçüyə doğru genişlənir. Və ya, heç olmasa, onu konseptləşdirməyin bir yolu. Bu ölçü ilə məşğul olmuruq. Yəni, yenə də bir konsepsiya & # 8217; Bu mütləq fiziki bir şey deyil. Bəli?

Tələbə: Bircə məqama qayıdıb düşünürdüm ki, bu, heç vaxt eşidilməyəcək bir şey kimi [Eşitilməz]

Professor Charles Bailyn: Düzdü.

Tələbə: [işitilemez] və hər zaman genişlənəcək bir şey?

Professor Charles Bailyn: Bəli, bəli, bəli. Olmalıdır. İndi Kainatda mövcud olan bütün məqamları düşünün. Onları 0 ilə vurun və hamısı bir-birinin üstündə. Bəli?

Tələbə: Beləliklə, hər hansı bir istiqamətdə düz bir xətt üzrə həqiqətən, həqiqətən sürətli getmək istəsən, nəticədə bir [İşitilemez] ilə bitəcəkdi

Professor Charles Bailyn: Deməli, Kainatın əyriliyi nədir? Əslində kürənin dairəsi və ya səthi ilə bu bənzətmədir. Əbədi gedirsənsə, olduğu yerə qayıdırsan? Bu, Kainatın ümumi əyriliyinin necə olacağına bağlıdır. Bu, nə qədər kütlənin olmasından asılıdır, çünki kütlə məkanı əyir. Beləliklə, bu, empirik olaraq cavablandırılan bir sualdır. Cavabın xeyr olduğunu düşünürük. Hər halda, işığın sürətində bunu yerinə yetirmək üçün Kainatın yaşından daha çox vaxt aparacaq. Yəni, müsbət əyri olsaydı belə, özünə qovuşduğu bu mənada, əslində bu səyahət edə bilməzsiniz.

Tələbə: [İşitilməz]

Professor Charles Bailyn: Yox.

Tələbə: [İşitilməz]

Professor Charles Bailyn: Nəhayət, kainat hərəkət edə biləcəyinizdən daha sürətli genişlənməyincə, ola bilər. Bu, hissələrinin işıq sürətindən daha sürətli genişlənə biləcəyi sualına qayıdır və cavab bəli. Bəli. Bu səyahətə başınızın arxasına doğru çıxırsınız. Bu istiqamətə getməklə Kainatın gedə biləcəyinizdən daha sürətli genişlənməsi xaricində burada qalacaqsınız və buna görə mütləq ora qayıtmayacaqsınız. Bəli?

Tələbə: Geniş böhran necə genişlənir?

Professor Charles Bailyn: Oh, danışmadığımız şeylərdən biri də genişlənmə dərəcəsi sabitidir.Bəlkə Kainat genişlənir, amma bəlkə də yavaşlayır? Niyə yavaşlayacaq? Kütlə ilə doludur. Cazibə qüvvəsi işləri ləngidir. Beləliklə, prinsipcə, kifayət qədər kütlə əldə etsəniz, Kainat dayanacaq, dönəcək və geriyə doğru yıxılacaq. Və bunu etmək üçün nə qədər sürətli getməli olduğunuzu növbəti dövrdən hesablaya bilərik. Və ya əksinə, Kainat onu dayandırmaq üçün nə qədər sıx olmalıdır.

Beləliklə, gözlədiyiniz Kainat yavaşlayır. Çünki nə qədər yavaşladığını, genişlənməni dayandırıb dayandırmayacağını bilməyəcəyini bilirsən, amma yavaşlamasını gözləyirsən.

Nerəyə getməyimizi təxmin etmək üçün kursun bütün hissəsinin zımba xətti budur ki, əslində genişlənmə nisbətindəki dəyişikliyi ölçə bilərik və sürətlənir, yavaşlamır. Bu, çox narahatdır, çünki qaranlıq enerji adlandırdığımız bir növ yayılmış kosmik anti-cazibə qüvvəsi var deməkdir, çünki bunun nə olduğunu bilmirik. Və əsasən bu kursun bütün hissəsinin zərbə xətti. Ancaq təsəvvür edə bilərsiniz ki, genişlənmə nisbətində ya müsbət, ya da mənfi bir dəyişiklik var və bu səbəbdən müxtəlif fərqli nəticələr mümkündür. Hə?

Tələbə: Big Crunch-un fərziyyəsi Big Bang-dən fərqli olardı ki, Big Bang, Kainatın bütün həndəsəsini genişləndirdi, çünki Big Crunch-un cazibə qüvvəsi yalnız obyektə səbəb ola bilər [eşitilməz]

Professor Charles Bailyn: Xeyr, yox, yox, yox, yox. Məlum oldu ki, bunu xəyal edə bilərsən, amma yanılırsan. Bu miqyaslı amilin miqyas faktoru üçün diferensial bir tənlik yaza biləcəyiniz və dayanan, dönən və geri dönən miqyas amilinin olduğu ortaya çıxdı. İndi, çıxdıqda, Kainatın ehtiva etdiyi xüsusi obyektlər, özünəməxsus hərəkətlər səbəbiylə fərqli olur. Daha çox bərabər şəkildə yayılır və sonra cazibə qüvvəsi sayəsində tədricən maddələr yığılır və geri döndüyünüzdə, məsələnin hamar bir şəkildə paylanması əvəzinə bir çox fərdi xal qazanacaqsınız. Ancaq bu, Kainatın ümumi hərəkəti ilə deyil, özünəməxsus hərəkətlərlə bağlıdır. Bir daha və sonra növbəti dəfə bunu davam etdirməliyik. Bəli, davam et.

Tələbə: Böyük Partlayışdan əvvəl, mənfi və # 8211 mənfi rəqəm olduqda nə olur [İşitilemez]

Professor Charles Bailyn: Düzdü. Beləliklə, Böyük Partlayışdan əvvəl buna mənfi bir rəqəm qoya bilərsiniz A? Bu, hadisə üfüqündə hərəkət etməklə eyni şəkildə riyazi çətinlik çəkir. Əslində bütün Kainat üçün bir metrik yaza bilərsiniz və bu baş verdikdə bütün işarələri dəyişdirəcəksiniz. Və çox oxşar bir problemə girirsiniz. Beləliklə, riyazi olaraq, bir dəstə şey hesablaya bilərsiniz. Bunun fiziki mənası, ilk növbədə, riyaziyyatın gerçək dünyada işləməsini müəyyənləşdirmək mümkün deyil və bunun nəticələrinin fiziki mahiyyəti şübhə doğurur. Yaxşı, dur.


İrəlidə düşünmək

Şəhər işıqlarından uzaqda olduğunuz zaman göyə baxırsınızsa, görünür, orada çox sayda ulduz var. Əslində, silahsız gözə (planetimizin hər iki yarımkürəsindən) yalnız 9000 ulduz görünür. Əksər ulduzların işığı o qədər zəifdir ki, dünyaya çatana qədər onu insan gözü aşkar edə bilməz. Kainatdakı silahsız gözlərimizin görə bilmədiyi cisimlərin böyük əksəriyyətini necə öyrənə bilərik?

Bu fəsildə astronomların görmə qabiliyyətlərini kosmosa uzatmaq üçün istifadə etdikləri alətləri təsvir edirik. Radiasiya və Spektr bölməsində bəhs edildiyi kimi, elektromaqnit radiasiyanı öyrənməkdən kainat haqqında bildiyimiz hər şeyi öyrəndik. İyirminci əsrdə kosmosda apardığımız araşdırma qamma şüalarından radio dalğalarına qədər bütün dalğa boylarında elektromaqnit şüalanmanı aşkar etməyə imkan verdi. Fərqli dalğa uzunluqları fərqli məlumat daşıyır və hər hansı bir obyektin görünüşü çox vaxt müşahidələrin aparıldığı dalğa uzunluğundan asılıdır.

Bir Amazon İştirakçısı olaraq uyğun satınalmalardan qazanırıq.

Bu kitaba istinad etmək, paylaşmaq və ya dəyişdirmək istəyirsiniz? Bu kitab Creative Commons Attribution Lisenziyası 4.0-dır və OpenStax-a aid etməlisiniz.

    Bu kitabın hamısını və ya bir hissəsini çap formatında paylayırsınızsa, hər fiziki səhifəyə aşağıdakı atributları daxil etməlisiniz:

  • Sitat yaratmaq üçün aşağıdakı məlumatları istifadə edin. Bu kimi bir istinad vasitəsini istifadə etməyi məsləhət görürük.
    • Müəlliflər: Andrew Fraknoi, David Morrison, Sidney C. Wolff
    • Yayımcı / veb sayt: OpenStax
    • Kitabın adı: Astronomiya
    • Yayın tarixi: 13 Oktyabr 2016
    • Yer: Houston, Texas
    • Kitabın URL-si: https://openstax.org/books/astronomy/pages/1-introduction
    • Bölmə URL: https://openstax.org/books/astronomy/pages/6-thinking-ahead

    © 27 yanvar 2021 OpenStax. OpenStax tərəfindən hazırlanan dərslik məzmunu Creative Commons Attribution License 4.0 lisenziyası ilə lisenziyalaşdırılır. OpenStax adı, OpenStax loqosu, OpenStax kitab örtükləri, OpenStax CNX adı və OpenStax CNX logosu Creative Commons lisenziyasına tabedir və Rice Universitetinin əvvəlcədən və açıq yazılı razılığı olmadan çoxaldıla bilməz.


    Kainat Qeyri-Düz Bir şəkildə Genişlənmir

    [/ başlıq]
    Bir neçə həftə əvvəl tədqiqatçılar, kainatın ucundakı uzaq qalaktika dəstələrini dartaraq görünməyən bir maddənin aşkarlandığını elan etdilər. İndi kosmosda görünməyən və bilinməyən qüvvələrə dair daha çox dəlil gəlir, lakin bu dəfə evə daha yaxındır. Bir qrup tədqiqatçı, Kainatın xüsusi hissəsinin - 400 milyon işıq ili məsafəsinə qədər - gözlənildiyi kimi bütün istiqamətlərdə bərabər şəkildə genişlənmədiyini aşkar etdi. Daha doğrusu, genişlənmə səmanın yarısında digərinə nisbətən daha sürətli olur. Kanadadakı Ontario, Waterloo Universitetindən Mike Hudson deyir ki, genişlənməyə əlavə olaraq Kainatdakı qonşuluğumuzun müəyyən bir istiqamətdə əlavə bir vuruşu var və & # 8221; & # 8220Genişlənmənin getdikcə daha böyük tərəzilərdə daha vahid olacağını gözləyirdik, ancaq bu tapdığımız deyil. & # 8221 Əgər təsdiqlənərsə, tapıntıları kainatdakı quruluşun mənşəyi və mümkün düzəlişlər haqqında yeni bir anlayışla nəticələnəcəkdir. standart kosmoloji model.

    Hudson və digər iki alim genişmiqyaslı kosmik axınlar və kainatın ümumi genişlənməsi ilə bağlı tədqiqatlar aparırdılar. Bu genişlənmə zamanla qalaktikalar arasındakı məsafələri davamlı olaraq artırır və Hubble axını adlanır. Qalaktikaların sürətinin ümumi Hubble axınından sapmalarına & # 8220peculiar sürəti deyilir. & # 8221 Kümələrin və superklasterlərin özünəməxsus sürətlərini araşdıraraq alimlər Hubble’dan hər hansı bir sapmaya səbəb ola biləcək yerli kütlə konsentrasiyalarının təxminlərini əldə edə bilərlər. axın.

    Xüsusilə, bu tədqiqatçılar Kosmik Mikrodalğalı Fonla bağlı Yerli Qalaktikalar Qrupunun təxminən 600 km / s sürətinin mənşəyi ilə bağlı uzun müddətdir davam edən bir sualı həll etməyə çalışırlar.

    Bir neçə fərqli anketdən istifadə edərək Yerli Qrupun hərəkətinin təxminən 50% -nin gözləniləndən daha sürətli olduğunu aşkar etdilər. Bu hərəkəti meydana gətirmək üçün, kainatda görünməmiş və bilinməyən böyük bir quruluşun olmasına inanırlar. Qalan hərəkətin böyük dəyəri, çox böyük miqyaslı strukturlar tərəfindən meydana gələn əhəmiyyətli sürətlərin olduğunu və # strukturların Yerli Qrupun xaricində olduğunu ifadə edir.

    UW & # 8217s Fizika və Astronomiya bölməsində bir Universitet Tədqiqat müdiri Brian McNamara, Hudsonun yaxınlıqdakı kainatdakı maddələrin çoxunun təəccüblü dərəcədə yüksək bir sürətlə bir ansambl kimi hərəkət etdiyini tapdığını söylədi. & # 8220Onun və başqalarının gördüyü iş təsdiqlənərsə, bu, kainatın meydana gəldiyini və necə inkişaf etdiyini düşünmək tərzimizdə böyük bir düzəliş tələb edəcəkdir. & # 8221

    Hudson və həmkarları Kral Astronomiya Cəmiyyətinə bir sənəd təqdim etdilər və əvvəlcədən çap edilmiş versiyası burada mövcuddur.


    Hubble Essentials

    Hubble Mart 2002-ci ildə Yer üzündə üzür. Fotonu böyüdün.

    Astronomiyanın ilk günlərindən, Qalileo dövründən bəri, astronomlar daha çox şey görmək, daha uzaqlaşmaq, daha dərindən görmək üçün tək bir hədəfi paylaşdılar.

    Hubble Kosmik Teleskopunun 1990-cı ildə buraxılması insanlığı bu səyahətdəki ən böyük inkişaflarından birinə sürətləndirdi. Hubble Yerin ətrafında dövr edən bir teleskopdur. Planetimizə çatan işığı təhrif edən və bloklayan atmosferin üstündəki mövqeyi, kainata, ümumiyyətlə yerüstü teleskoplarınkından çox üstün bir görünüş verir.

    Hubble NASA-nın ən uğurlu və uzunmüddətli elm missiyalarından biridir. Yüz minlərlə görüntüyü Yer kürəsinə qaytardı və astronomiyanın çox böyük sirlərinə işıq tutdu. Onun baxışları kainatın yaşını, kvazarların kimliyini və qaranlıq enerjinin varlığını təyin etməyə kömək etdi.

    Dəyişən Astronomiya

    Hubble’ın kəşfləri, alimlərin kainata baxışlarını dəyişdirdi. Kainatı görünməmiş bir təfərrüatla göstərmək qabiliyyəti astronomik fərziyyələri konkret müəyyənliklərə çevirdi. Gələcək astronomların yolunu aydınlaşdıran yenilərinə səbəb olsa da, kainatla bağlı nəzəriyyələr toplusunu araşdırdı.

    Bir çox kəşfi arasında Hubble, kainatın yaşının təxminən 13 ilə 14 milyard il arasında olduğunu, 10 ilə 20 milyard illik bir yerdə olan köhnə aralığından daha dəqiq olduğunu açıqladı. Hubble, kainatın genişlənməsinin sürətlənməsinə səbəb olan sirli bir qüvvə olan qaranlıq enerjinin kəşfində əsas rol oynadı.

    Hubble, elm adamlarına, təkamülün bütün mərhələlərində, o cümlədən kainatın hələ gənc olduğu dövrdə olan körpələr qalaktikaları göstərərək galaktikaların necə meydana gəldiyini anlamalarına kömək etdi. Gənc ulduzların ətrafında yeni planetlərin doğuşu üçün əsas rolunu oynayan protoplanet disklər, qaz yığınları və toz tapdı. Qama-şüa partlayışlarının və kütləvi ulduzların çökdüyü zaman uzaq qalaktikalarda qəribə, inanılmaz dərəcədə güclü enerji və mdash partlayışlarının baş verdiyi aşkar edildi. Və bunlar astronomiyaya verdiyi töhfələrin yalnız bir ovucudur.

    Hubble müşahidələrinə əsaslanan astronomiyanın çoxluğu da tarixin ən əhəmiyyətli rəsədxanalarından birinə çevrilməsinə kömək etdi. Hubble məlumatları əsasında 10.000-dən çox elmi məqalə dərc edilmişdir.

    Teleskopu idarə edən siyasətlər onun inanılmaz məhsuldarlığına kömək etmişdir. Teleskop bütün astronomik cəmiyyət üçün bir alətdir və dünyadakı hər hansı bir astronomun bir təklif təqdim edə bilməsi və teleskopda vaxt istəməsi mümkündür. Mütəxəssis qruplar daha sonra aparılacaq müşahidələri seçirlər. Müşahidələr başa çatdıqdan sonra, astronomlar məlumatların bütün elmi ictimaiyyətə yayılmasından əvvəl işlərini davam etdirmək üçün bir il var. Hər kəs məlumatı görməyə başladığı üçün, müşahidələr teleskop və orijinal təkliflər tərəfindən proqnozlaşdırıla bilməyəcək sahələrdə bir çox tapıntıya səbəb oldu. Hubble'ın bu siyasətlərlə qazandığı uğur, bunların astronomik cəmiyyətə yayılmasına kömək etdi və digər rəsədxanalarla ortaq hala gəldi.

    Niyə bir kosmik teleskop?

    Hubble Kosmik Teleskopu, teleskopların ixtira etdikləri ilk günlərdən bəri üzləşdikləri problemin birbaşa həllidir: atmosfer. Çıxış iki tərəflidir: Yerdəki atmosferdəki hava ciblərinin dəyişdirilməsi, teleskopların nə qədər böyük və ya elmi cəhətdən inkişaf etmiş olmasına baxmayaraq yerdəki teleskopların görünüşünü təhrif edir. Bu "atmosfer təhrifi" səmaya baxanda ulduzların parıldamağının səbəbidir.

    Atmosfer, eyni zamanda, ultrabənövşəyi, qamma və rentgen şüaları kimi müəyyən bir dalğa uzunluğunu Yerə çatmadan bloklayır və ya udur. Elm adamları bir ulduz kimi bir cismi yaydığı bütün dalğa boylarında araşdıraraq ən yaxşı şəkildə araşdıra bilər.

    Yeni yerüstü teleskoplar atmosfer təhrifini düzəltməyə çalışmaq üçün texnoloji inkişafdan istifadə edirlər, lakin atmosferin planetə çatmasına mane olan dalğa boylarını görmək üçün bir yol yoxdur.

    Atmosfer problemlərindən qaçınmağın ən təsirli yolu, teleskopunuzu kənarda yerləşdirməkdir. Və ya Hubble’ın halında, Yer səthindən 353 mil (569 km) yuxarıda.

    BU NECƏ İŞLƏYİR

    Hubble, hər 97 dəqiqədə bir saniyədə beş mil (saniyədə 8 km) sürətlə hərəkət edərək dünya ətrafında bir fırlanışı tamamlayır və təxminən 10 dəqiqə ərzində Amerika Birləşmiş Ştatları boyunca səyahət etmək üçün kifayət qədər sürətli. Səyahət edərkən Hubble aynası işığı tutur və onu bir neçə elm alətinə yönəldir.

    Hubble, bir Cassegrain reflektoru kimi tanınan bir teleskop növüdür. İşıq teleskopun əsas güzgüsünə və ya əsas güzgüsünə dəyir. Əsas güzgüdən sıçrayır və ikinci bir güzgü ilə qarşılaşır. İkincil güzgü işığı teleskopun elm alətlərinə aparan əsas güzgü mərkəzindəki bir delikdən cəmləşdirir.

    İnsanlar tez-tez səhvən bir teleskopun gücünün cisimləri böyütmə qabiliyyətində olduğuna inanırlar. Teleskoplar əslində insan gözünün özbaşına tuta biləcəyindən daha çox işıq toplayaraq işləyir. Teleskopun güzgüsü nə qədər böyükdürsə, o qədər çox işıq toplaya bilər və görmə qabiliyyəti daha yaxşıdır. Hubble'ın əsas güzgüsü 94,5 düym (2,4 m) diametrdədir. Bu güzgü, cari yerüstü teleskoplarla müqayisədə kiçikdir, bu da 400 düym (1000 sm) və yuxarı ola bilər, lakin Hubbleın atmosferdən kənarda yerləşməsi ona diqqətəlayiq bir aydınlıq verir.

    Güzgü işığı tutduqdan sonra Hubble'ın elmi alətləri müşahidəni təmin etmək üçün birlikdə və ya ayrı-ayrılıqda işləyir. Hər bir alət, kainatı fərqli bir şəkildə araşdırmaq üçün hazırlanmışdır.

    Geniş Faydalı Kamera 3 (WFC3) üç fərqli işığı görür: ultrabənövşəyi, görünən və yaxın infraqırmızı, eyni zamanda olmasa da. Təsviri və görüş sahəsi Hubble'ın digər alətlərindən daha çoxdur. WFC3, Hubble'ın ən yeni iki alətindən biridir və qaranlıq enerjini və qaranlıq maddəni, ayrı-ayrı ulduzların meydana gəlməsini və əvvəllər Hubble'ın görmə qabiliyyətinin xaricindəki son dərəcə uzaq qalaktikaların kəşfini öyrənmək üçün istifadə ediləcəkdir.

    Hubble'ın digər yeni aləti olan Cosmic Origins Spectrograph (COS), yalnız ultrabənövşəyi işığı görən bir spektrografdır. Spektroqraflar işığı kosmosdan tərkib hissələrinin rənglərinə ayıran prizmalar kimi bir şey edir. Bu, müşahidə olunan obyektin istiliyi, kimyəvi tərkibi, sıxlığı və hərəkəti barədə məlumat verən dalğa uzunluğu & barmaq izi & quot verir. COS, Hubble'ın ultrabənövşəyi həssaslığını ən azı 10 dəfə və son dərəcə zəif obyektləri müşahidə edərkən 70 dəfəyə qədər yaxşılaşdıracaqdır.

    İnkişaf etmiş Anketlər Kamerası (ACS) görünən işığı görür və kainatdakı ən erkən fəaliyyətlərin bir qismini öyrənmək üçün hazırlanmışdır. ACS qaranlıq maddənin paylanmasının xəritəsinə kömək edir, kainatdakı ən uzaq cisimləri aşkarlayır, nəhəng planetləri axtarır və qalaktikaların çoxluqlarını təkamül edir. ACS 2007-ci ildə elektrik enerjisi qisa olduğu üçün işini qismən dayandırdı, lakin 2009-cu ilin may ayında Xidmət Mission 4-də təmir edildi.

    Kosmik Teleskop Görüntü Spektroqrafı (STIS) ultrabənövşəyi, görünən və infraqırmızı şüaları görən və qara dəlik ovlamaq qabiliyyəti ilə tanınan bir spektrografdır. COS, ulduzlar və ya kvazarlar kimi kiçik işıq mənbələri ilə ən yaxşı şəkildə işləsə də, STIS qalaktikalar kimi daha böyük obyektləri müəyyənləşdirə bilər. STIS, 3 Avqust 2004-cü il tarixində bir texniki nasazlıq səbəbiylə işini dayandırdı, ancaq Servis Missiyası 4 zamanı da təmir edildi.

    Yaxınlıqdakı İnfraqırmızı Kamera və Çox Nöqtəli Spektrometr (NICMOS), Hubble'ın istilik sensörüdür. İnsanlar tərəfindən istilik və mdash kimi qəbul edilən infraqırmızı işığa və mdash-a həssaslığı, ulduzların doğulduğu yerlər kimi ulduzlararası tozun gizləddiyi obyektləri müşahidə etməyə və ən dərin məkana baxmağa imkan verir.

    Nəhayət, İncə Rəhbər Sensorları (FGS) "bələdçi ulduzlara" kilidlənən və Hubbleı doğru istiqamətə yönəldən cihazlardır. Bunlar ulduzlar arasındakı məsafəni və nisbi hərəkətlərini dəqiq ölçmək üçün istifadə edilə bilər.

    Hubble'ın bütün funksiyaları günəş işığı ilə işləyir. Günəş işığını birbaşa elektrik enerjisinə çevirən Hubble idman günəş massivləri. Bu elektrik enerjisinin bir hissəsi, Günəş şüalarının qarşısını alan, Yer kürəsinin kölgəsində olduğu zaman teleskopun işləməsini təmin edən batareyalarda yığılır.

    Hərəkətdəki məlumat

    Teleskopda bir antena kvarteti, Hubble və Greenbelt, Goddard Space Uçuş Mərkəzindəki Uçuş Əməliyyatları Komandası arasında məlumat göndərir və qəbul edir.Mühendisler teleskopla əlaqə qurmaq üçün peyklərdən istifadə edərək istiqamət və əmrlər verirlər. Teleskopun iki əsas kompüteri və bir sıra kiçik sistemləri vardır. Əsas kompüterlərdən biri teleskopu və bütün sistem funksiyalarını göstərən əmrləri idarə edir. Digər cihazlarla danışır, məlumatlarını alır və onu yerə ötürən peyklərə göndərir.

    Yerüstü stansiya məlumatları Goddard-a ötürdükdən sonra Goddard onu Kosmik Teleskop Elm İnstitutuna (STScI) göndərir, burada işçilər məlumatları dalğa boyu və ya parlaqlıq & mdash kimi elmi mənalı vahidlərə çevirir və 5.25 inçlik maqnitoptik məlumatları arxivləşdirirlər. disklər. Hubble arxivə hər həftə təxminən 18 DVD doldurmaq üçün kifayət qədər məlumat göndərir. Astronomlar arşivlənmiş məlumatları İnternet vasitəsilə yükləyə və dünyanın hər yerindən təhlil edə bilərlər.

    Goddard Space Uçuş Mərkəzində və STScI-də yüzlərlə mühəndis və kompüter alimi, Hubble'ın işini davam etdirmək və təhlükəsizliyini, sağlamlığını və performansını izləməkdən məsuldur. Goddard-da nəzarətçilər teleskopun hərəkətlərini və elm fəaliyyətlərini istiqamətləndirərkən sağlamlığını izləyirlər. STScI işçiləri ayrıca teleskopun istifadəsini planlaşdırır, alətləri izləyir və kalibrləyir, arxivi idarə edir və kütləvi təbliğat aparırlar.

    Dünyanın hər yerindən gələn astronomlar Hubble'ı istifadə etmək üçün zamanla yarışırlar. Teleskopu istifadə etmək üçün vaxtından daha çox elm adamı istifadə etmək istəyir, buna görə də astronomiya mütəxəssislərindən ibarət araşdırma komissiyası dəstədən ən yaxşı təklifləri seçməlidir. Qalib gələn təkliflər, astronomik sualları həll edərkən teleskop və rsquos imkanlarından ən yaxşı şəkildə istifadə edən təkliflərdir. Hər il təxminən 20.000 fərdi müşahidələr üçün təxminən 1000 təklif nəzərdən keçirilir və təxminən 200-ü seçilir.

    İLK DÜŞÜNCƏLƏR

    Təsvir Kredit: Kathy Cordes, STScI

    Kosmik teleskopun ideyası 1923-cü ildə, roketriyanın banilərindən olan Alman alimi Hermann Oberth, bir teleskopun raketin üzərinə kosmosa partladılmasını təklif etdiyi zaman ortaya çıxdı. 1946-cı ildə Amerikalı astrofizik Lyman Spitzer Jr., kosmik rəsədxananın təklif olunduğu bir məqalə yazdı. Növbəti 50 ili kosmik teleskopun gerçəkləşdirilməsi üçün çalışacaqdı.

    Spitzer, Kopernik peyki və Orbiting Astronomical Rəsədxanası da daxil olmaqla, dövrün bir neçə orbit rəsədxanasının arxasında duran əsas qüvvələrdən biri idi. Çalışqan vəkilliyi NASA-ya 1969-cu ildə Böyük Kosmik Teleskop layihəsini təsdiqləməyə kömək etdi.Büdcə məsələlərini nəzərə alaraq, orijinal təklif teleskopun güzgüsünün ölçüsünü və gəzdirəcəyi alətlərin sayını azaldaraq bir qədər azaldıldı.

    1974-cü ildə layihə üzərində işləyən qrup bir sıra dəyişdirilə bilən alətləri olan bir teleskop təklif etdi. Bir yay saniyəsinin ən azı onda birini həll edə və ultrabənövşəyi ilə görünən və infraqırmızı işığa qədər olan dalğa uzunluqlarını öyrənə biləcəklər. Space Shuttle teleskopu orbitə qoymaq və ya təmir və dəyişdirmə alətləri üçün Yerə qaytarmaq və ya kosmosda xidmət göstərmək üçün istifadə ediləcəkdir.

    1975-ci ildə Avropa Kosmik Agentliyi NASA ilə birlikdə Hubble Kosmik Teleskopuna çevriləcək bir plan üzərində işləməyə başladı. 1977-ci ildə Konqres teleskopun maliyyələşdirilməsini təsdiqlədi.

    İŞ BAŞLAYIR

    Kredit: Huntington Kitabxanası, San Marino, CA və sənətçi Kathy Cordes, STScI

    Hubble Kosmik Teleskopu 24 aprel 1990-cı ildə Space Shuttle Discovery-də kosmosa göndərildi.
    Şəkli böyüdün

    Konqres teleskopun maliyyələşdirilməsini təsdiqlədikdən qısa müddət sonra elm alətləri üçün təkliflər gəlməyə başladı. Beş qalib seçildi. Bu vaxt, müteahhitler, universitetlər və NASA mərkəzləri səy göstərdi. Huntsville, Ala.-Dəki Marshall Kosmik Uçuş Mərkəzi, teleskopun və dəstək sistemlərinin dizaynı, inkişafı və inşası ilə məşğul olacaq. Goddard Space Uçuş Mərkəzi, elmi alətlərin dizaynı, inkişafı və quruluşu ilə məşğul olacaq və yerüstü nəzarəti həyata keçirəcəkdir.

    Perkin-Elmer Korporasiyasına teleskopun yönləndirilməsi üçün lazım olan güzgülər və İncə Rəhbər Sensorları da daxil olmaqla teleskop düzəltməsini həll etmək üçün müqavilə bağlandı. Lockheed Missiles (indiki Lockheed Martin) quruluşu və dəstək sistemlərini qurmaq, teleskopu bir yerə yığmaq və test etmək üçün işə götürüldü. 1979-cu ilədək astronavtlar teleskop maketindən istifadə edərək çəkisizliyi simulyasiya etmək üçün sualtı tankda tapşırıq üçün hazırlaşırdılar.

    1981-ci ildə Teleskop zamanı təkliflərini qiymətləndirmək və elm proqramını idarə etmək üçün Baltimore, MD-də Kosmik Teleskop Elm İnstitutu quruldu. Gecə səmasındakı qeyri-səlis işıq parçalarının əslində özümüzdən çox uzaq olan digər qalaktikalar olduğunu göstərən və kainatın genişləndiyini sübut edən Amerikalı astronom Edvin Hubldan sonra kosmik teleskop Hubble Kosmik Teleskopu adlandırıldı.

    Bəzi gecikmələrdən sonra Hubbleın buraxılışı 1986-cı ilin Oktyabr ayına planlaşdırılmışdı. Lakin 28 yanvar 1986-cı ildə Space Shuttle Challenger uçuşuna bir dəqiqədən bir qədər çox vaxt partladı. Servis uçuşları iki ildir dayandırıldı. Hazır teleskop hissələri anbara köçürülmüşdür. Hubble işçiləri gecikmə zamanı teleskopu çimdikləməyə, günəş batareyalarını yaxşılaşdırmağa və digər sistemləri yeniləməyə davam etdilər.

    24 aprel 1990-cı ildə Hubble nəhayət Space Shuttle Discovery gəmisində orbitə çıxdı. Teleskop beş aləti daşıyırdı: Geniş Sahə / Planet Kamera, Goddard Yüksək Çözünürlüklü Spektroqraf, Zəif Obyekt Kamerası, Zəif Obyekt Spektroqrafı və Yüksək Sürətli Fotometr.

    BİZİM PROBLEMİMİZ VAR

    Hubble orbitə çıxdıqdan dərhal sonra bir şeyin səhv olduğu aydın oldu. Şəkillər yerüstü teleskoplardan daha aydın olsa da, söz verilmiş qalıcı görüntülər deyildi. Bulanık idilər.

    Hubble'ın bir il ərzində bu qədər diqqətlə və məhəbbətlə cilalanmış əsas güzgüsündə "kürə sapması" deyilən bir qüsur var idi. Güzgünün mərkəzindən sıçrayan işığın kənarındakı sıçrayışdan fərqli bir yerdə fokuslanmasına səbəb olan bir az səhv forma idi. Bir kağız və mdash qalınlığının təxminən 1/50 hissəsinin kiçik qüsuru və görünüşü mənzərəni pozmaq üçün kifayət idi.

    Xoşbəxtlikdən, elm adamları və mühəndislər tamamilə bənzərsiz bir vəziyyətdə olsalar da yaxşı başa düşülən bir optik problem və mdash ilə məşğul idilər.

    Və bir həll yolu var idi. Güzgüdən əks olunan işığı tutmaq, qüsuru düzəltmək və işığı teleskopun elmi alətlərinə sıçramaq üçün bir sıra kiçik güzgülərdən istifadə edilə bilər. Qalan və gələcək alətlərin yaratdığı görüntüləri düzəltmək üçün Teleskopun digər alətlərindən birinin yerinə Dəyişdirici Optik Kosmik Teleskopun Eksenel Dəyişdirilməsi və ya COSTAR quraşdırıla bilər. Astronavtlar ayrıca Geniş Sahə / Planet Kamerasını dəyişməni düzəltmək üçün kiçik güzgülər ehtiva edən yeni bir versiya - Geniş Sahə və Planet Kamera 2 (WFPC2) ilə əvəz edəcəklər. Bu, Hubble-ın daxili düzəldici optikaya sahib olan ilk alətidir.

    Astronotlar və NASA heyəti, indiyə qədər edilən ən mürəkkəb kosmik missiyalardan biri üçün 11 ay təlim keçdi. Missiyanın kritik təbiətinə əlavə olaraq, teleskopun kosmosda xidmət və təmir edilə bilmə qabiliyyətinin ilk sınağı olacaqdır.

    TƏMİR EKRAFI

    2002-ci ildə Hubble-a ACS quraşdıran iki astronavt.
    Şəkli böyüdün

    2 Dekabr 1993-cü ildə, Space Shuttle Endeavor, beş günlük kosmos yürüşləri və təmir işlərini əhatə edəcək bir missiya üçün yeddi nəfərlik bir heyəti orbitə apardı. Yüksək Sürətli Fotometrini çıxardıb COSTAR ilə əvəz etdilər. Orijinal Geniş Sahə / Planet Kamerasını daha yeni WFPC2 ilə əvəz etdilər. Günəş panellərini, qoruyucu fişləri və digər aparatları əvəz edərək bir çox başqa tapşırıqları yerinə yetirdilər. 9 dekabr tarixində bunlar bitdi.

    NASA, Hubble'ın sabit optiklərindən ilk yeni şəkilləri 13 yanvar 1994-cü ildə yayımladı. Şəkillər öz təsvirləri ilə gözəl və əla idi. Hubble əvvəlcə vəd edilmiş teleskopa çevrildi.

    Hubble bundan sonra bir neçə dəfə uğurla təmir ediləcək və təmir ediləcəkdir. 1997-ci ilin fevralında astronavtlar Goddard Yüksək Çözünürlüklü Spektrografı və Zəif Obyekt Spektrografını təkmilləşdirilmiş alətlər, Yaxın İnfraqırmızı Kamera və Çox Nöqtəli Spektrometr və Kosmik Teleskop Görüntüləmə Spektrografı ilə əvəz etdilər. 1999-cu ilin dekabrında bir ötürücüyü, altı gyroskopu və əməliyyat zamanı Hubble'ı sabit göstərməyə imkan verən və bir də İncə Rəhbər Sensorundan birini əvəz etdilər.

    2002-ci ilin fevralında astronavtlar 1997-ci ildən bəri Hubble-da quraşdırılan ilk yeni alət olan Advanced Surveys for Surveys (ACS) Kamerasını əlavə etdilər. ACS WFPC2-dən daha həssas bir detektor istifadə edərək Hubble-ın görüş sahəsini iki qat artırdı.

    Astronavtlar hər dəfə bir xidmət missiyasını yerinə yetirərkən, gündəlik təmir işləri və günəş panellərini və istilik yorğanlarını düzəltmək və avadanlıqları yeniləmək də yerinə yetirdilər.

    Son səfər

    Hubble-ın növbəti xidmət missiyası 2006-cı ilə planlaşdırılmışdı. Lakin 1 fevral 2003-cü ildə bir tədqiqat missiyasından qayıdan Space Shuttle Columbia, Yer atmosferinə yenidən girərkən ayrıldı.

    Servislər topraklandı. Sonra NASA İdarəçisi Şon O'Keefe, Columbia faciəsindən sonra hazırlanmış təhlükəsizlik qaydalarına istinad edərək Hubble missiyasını dayandırdı. NASA-nın növbəti administratoru Mike Griffin, 2005-ci ildə təyin olunduqdan sonra ləğvi yenidən nəzərdən keçirdi və başqa bir missiyaya dəstək olduğunu bildirdi. 31 oktyabr 2006-cı ildə Hubble'a yenidən xidmət veriləcəyini bildirdi.

    Xidmət Missiyası 4 2009-cu ilin may ayında reallaşdı. Astronavtlar teleskopu geniş sahə kamerası 3 və kosmik mənşə spektrografı ilə təkmilləşdirdilər və araşdırmalar üçün inkişaf etmiş kameranı və kosmik teleskop görüntü spektrografını təmir etdilər. Hubble'ın batareyalarını yeni versiyalarla əvəzlədilər və İncə bir Rəhbər Sensorunu yenilənmiş birisi ilə altı yeni giroskop quraşdırdı və Hubble'ın yorğanlarının parçalandığı yerlərə yeni izolyasiya panelləri əlavə etdilər. Elm alətlərinə əmr verməyə və teleskop daxilindəki məlumat axınını idarə etməyə kömək edən Elm Aləti Komutunu və Məlumat İşləmə vahidini (SIC & ampDH) əvəz etdilər və 2008-ci ildə elektrik problemi gördülər. teleskopu öz orbitindən keçirmək üçün robot modulunun gələcəkdə özünü Hubble ilə əlaqələndirməsinə icazə verin.

    Astronavtlar qaldırılmış xüsusi bir texnologiya ilə geri dünyaya yönəldi: COSTAR. İlk buraxılışından bəri Hubble-ın bütün alətləri qüsurlu güzgü üçün daxili düzəlişlər ilə dizayn edilmişdir və nəticədə COSTAR-ı lazımsız hala gətirdi.

    Mission 4-ə xidmət göstərməyin Hubble'ın ömrünü ən azı 2013-cü ilə qədər uzatması gözlənilir. Gəncləşən bir teleskop, hər həftə təxminən 120 gigabayt məlumat ötürərək, göylərin görüntülərini Yer kürəsinə qaytarmağa davam edəcəkdir.

    Hubble'ın varisi olan James Webb Space Teleskopu (JWST) hazırda işdədir. JWST, ən erkən kainatdakı obyektləri, işığı "qırmızıya" çevrilmiş və ya infraqırmızı işığa uzanan obyektləri araşdıracaqdır.

    JWST, Yerdən 940.000 mil (1.5 milyon km) uzaqlıqdakı orbitindən, görünən işığı bağlayan tozların arasından baxaraq ulduzların, günəş sistemlərinin və qalaktikaların doğuş sirlərini açacaq. Teleskopun bu on ildə işə salınması planlaşdırılır.

    BÜTÜN YAXŞI ŞEYLƏR

    Nəhayət, Hubbleın vaxtı bitəcək. İllər irəlilədikcə Hubble'ın hissələri yavaş-yavaş teleskopun işini dayandırdığı nöqtəyə qədər azalacaq.

    Bu baş verdikdə, Hubble, orbiti çürüyənə qədər Yerin ətrafında fırlanmağa davam edəcək və bu da dünyaya dönməyə imkan verəcəkdir. NASA əvvəlcə Hubble-ı muzey nümayişi üçün dünyaya qaytarmağı ümid etsə də, teleskopun uzun ömrü onu kosmik məkan proqramının təqaüdə çıxma tarixindən kənara çıxardı. Hubble kosmik məkanla işləmək üçün xüsusi hazırlanmışdır, buna görə əvəzedici vasitə onu yerə qaytara bilməyəcəkdir. Robot bir missiyanın, qalıqlarını atmosferə və okeana qərq olaraq rəhbərlik edərək Hubble orbitindən çıxmasına kömək edəcəyi gözlənilir.

    Ancaq Hubble'ın mirası və kəşfləri, cəlbedici dizaynı, kainatı misilsiz təfərrüatlarla bizə göstərmək müvəffəqiyyəti və mdash yaşayacaqdır. Elm adamları, kosmosu anlamaq və Hubble'ın zəngin varlığı sayəsində aydınlıq, fokus və zəfər qazanan bir araşdırma aparmaq üçün davam etdikləri müddətdə Hubble'ın açıqlamalarına etibar edəcəklər.


    İzləmə # 1: foton mənbələri

    Onsuz da zəruri maddələri özündə cəmləşdirən klassik elektromaqnit sahələri ilə izah etmək ən asan ola bilər. Yüklənmiş hissəciklər bu sahələrin mənbəyidir. Yüklənmiş hissəciklərin sahələrə səbəb olma yolu Maksvell tənliklərində tutulur. Şarjın özü elektrik sahəsindəki 'fikir ayrılığına' səbəb olur. Cari maqnit sahəsindəki 'qıvrım' əmələ gəlir. Ancaq bəzi bölgələrdəki tarlalara baxmaq mənbələr haqqında mümkün olan bütün məlumatları vermir. Məsələn, statik sahə bir az yaxınlıqdakı yükdən və ya bir çox uzaqdan yüklənə bilər.
    Mike W.

    Bu mövzuda yerli gurumuzla görüşdüm, professor Michael Stone. Bir müddət bu barədə düşündü və sonra 'Çətindir' dedi. Onun izahı, adi, sərbəst, fotonun adi çarpaz polarizatorlar təcrübəsi ilə asanlıqla nümayiş etdirilə biləcəyi iki fərqli eninə qütbləşmə vəziyyətinə sahib olmasıdır. Bu cür fotonla qarşılıqlı əlaqəli bir elektron, haradan gəldiyinə görə daha az maraqlana bilmir. Yalnız ala Compton'u dağıdır. İndi fotonlar virtual olduqda, məsələn iki elektron bir-birinə yaxın olduqda və Coulomb kimi qüvvələr yaşadıqda, foton əlavə, uzununa, qütbləşmə vəziyyətinə malikdir. Bu əlavə vəziyyət mənbəyinin yükləmə işarəsi barədə məlumat daşıyır. Bu səbəbdən fotonu qəbul edən elektron cazibə və ya itələməyə qərar verə bilər.


    Videoya baxın: #24 لماذا الزجاج شفاف فهم الموجات الكهرومغناطيسية والتفاعلات بين الفوتونات والذرات (Sentyabr 2021).