Astronomiya

Kainat sürətlənən sürətlə genişləndiyinə görə zaman yavaşlayır?

Kainat sürətlənən sürətlə genişləndiyinə görə zaman yavaşlayır?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Kainat sürətlənən bir sürətlə böyüyürsə, qalaktikaların bir-birindən uzaqlaşması sürətlənərsə, zaman da yavaşlamalıdır. Kainat işıq sürətinə qədər sürətlənəndə zaman dayanmalıdır.

Kainat sürətlənən sürətlə genişləndiyinə görə zaman yavaşlayır? Bunun doğru olub olmadığını hər hansı bir fizik izah edə bilərmi?


Ümumiyyətlə, erkən kainat inflyasiyasından danışmadığınız təqdirdə 'inflyasiya' istifadə etməkdən daha yaxşı çəkinin. Əksinə, Kainat belədir genişlənir sürətlənmiş sürətlə.

Bu sualın mahiyyəti, 'zaman' dediyiniz zamanla görünür. 'Zaman' deyilən bir şey yoxdur və zamanın hansı tərifini dayandıracağını gözlədiyinizə əmin deyiləm. Zaman hər hansı bir yenidən quruluşda mükəmməl şəkildə müəyyənləşdirilmişdir və Kainatın ümumi genişlənməsindən, nə dərəcədə olursa-olsun təsirlənməyəcəkdir.


Bəli, zaman bizim nöqteyi-nəzərimizdən müşahidə olunduğu kimi uzaq obyektlər üçün daha yavaş işləyir; bu ümumi nisbilik proqnozudur. Bəli, genişlənmə sürətləndiyindən bu dəfə genişlənmə yavaş-yavaş, çox yavaş-yavaş daha aydın görünür (bu, genişlənmə olmasa belə baş verərdi) sürətləndirmək, ancaq eyni sürətlə davam etdi).

Bu zaman genişlənmə yaxşı bilinən bir təsirdir və müşahidələr edərkən həmişə nəzərə alınır. Məsələn, uzaq supernovaları müşahidə edərkən çox vaxt parlaqlıqlarının zamanın funksiyası olaraq necə azalması ilə maraqlanır. Buna özləri deyilir işıq əyri. Müxtəlif qırmızı sürüşmələrdəki əyri əyriləri müqayisə etmək üçün onlar ümumiyyətlə yenidən əsaslarına, yəni "supernovanın yanında dursanız" necə görünəcəklərinə çevrilirlər (məsələn, Goldhaber və digərləri 2001).

Bununla birlikdə, zaman dilatasiyası düşündüyünüz kimi tam olaraq işləmir. Qırmızıda sürüşmə ilə qalaktikada $ z $ vaxtını bir dəfə artırdı $ 1 + z $, beləliklə bir qalaktika üçün vaxt iki dəfə yavaş çalışır, deyək ki $ z = 3 $ qalaktikadan daha çox $ z = 1 $. -Dən daha böyük olan redaktələr olan qalaktikalar $ z sim1.5 $ işığın sürətindən daha sürətli geri çəkilir və zaman burada heç dayanmır. Yalnız üçün $ z rightarrow infty $yəni Big Bangdəki zamanın əvvəlində zaman genişlənməsi sonsuzluğa yaxınlaşır.


Kainatın genişlənməsi səbəbindən zamanımız səngimir. Və zaman dayanmayacaq.

Lakin vaxt genişlənməsi baş verir və bu fərqli bir şeydir.

Bir şey bizə nisbətən çox yüksək bir sürətlə hərəkət edərkən, bunun üçün vaxtın yavaşladığını görürük. Daha uzaq qalaktikalar bizdən böyük sürətlə uzaqlaşdıqca, o qalaktikalardakı hadisələr (bizim nöqteyi-nəzərimizdən) daha yavaş görünür. Bu, bu yazıda təsvir olunan supernovaların işıqlandığı və solduğu bir vəziyyətdə müşahidə olunur.

Bu qalaktikaların sakinləri zaman sürətində heç bir dəyişiklik hiss etməzdilər. (əksinə saatlarımızın yavaşladığını görərdilər, çünki biz sürətli gedənlər olduqları üçün)

Genişlənmə sürəti artmaqdadır (bunun niyə sirrli olmasına baxmayaraq), ancaq kainatın heç bir hissəsi işıq sürətinə sürətlənməyəcək, çünki heç bir şey işıq sürəti ilə gedə bilməz. Beləliklə, zaman dilatasiyası sonlu olaraq qalacaq.


Genişlənən kainatımızın dərəcəsi böyükdürmü?

Yoxsa daha çox tədricən, xətti bir genişlənmə növüdür? Məsələn, sürət ölçüsü olaraq saatda mil istifadə etmək. Kainat belə sürətlənir?

yoxsa kainat belə sürətlənir?

Bonus: Bu yazını yazmağa başladığımda və & # x27submit & # x27 düyməsinə basdığımda kainatın müəyyən bir ölçüdə olduğu deməkdir?

Son bir az - son 4 və ya 5 milyard ildə ümumdünya genişlənmə nisbəti maddənin təsiri ilə yavaşlamadan, qaranlıq enerjinin təsiri altında sürətlənməyə keçdi.

Bu barədə belə düşünə bilərsiniz: kainatdakı enerji sıxlığının çox hissəsi maddə şəklindədirsə, kainat & # x27s öz cazibə qüvvəsi səbəbindən genişlənmə yavaşlayacaq. Ancaq kainat genişləndikcə maddənin sıxlığı azalır, çünki maddənin ümumi miqdarı qorunmalıdır. Beləliklə zaman keçdikcə kütlə sıxlığı azalır və azalır və genişlənmə yavaşlayır və hətta yavaşlama sürəti azalır.

Əslində, yalnız lazımi miqdarda maddə olsaydı, zaman sonsuzluğa doğru irəlilədikcə kainatın bir növ mükəmməl bir dayanacağa doğru sürüşdüyü vəziyyətə gələrdiniz. Bunun reallaşması üçün kainatda mövcud olduğundan təxminən 4 qat daha çox maddə və qaranlıq enerjinin olmamasına ehtiyacınız olacaq. Hansı məni gətirir.

Ancaq qaranlıq enerji də var. Bu sanki boşluqla əlaqəli bir arxa plan enerjisi kimi davranır - istifadə etdiyimiz sözlər & # x27vacuum enerji & # x27. Beləliklə qaranlıq enerjinin enerji sıxlığı sabitdir. Göründüyü kimi, yer genişləndikcə, qaranlıq enerjinin ümumi miqdarı da onunla genişlənir. Kainat həcmi iki dəfə artırsa, qaranlıq enerjinin ümumi miqdarı da elədir. (İnanılmaz dərəcədə bu, enerjinin qorunmasını pozmur, amma bir an sonra buna qayıtmağa icazə verin.) Ancaq bu o deməkdir ki, kütləvi enerji sıxlığı azaldıqca azalır və tezliklə artan miqdarda qaranlıq enerji gəlir kainatın enerji büdcəsinə tamamilə hakim olmaq.

İndi kainatı təsvir etməyin ümumi nisbi yolu olan Einstein tənliyindən, kainatın dinamiklərini təsvir etməyin ümumi nisbi yolu olan Friedmann tənlikləri adlanan bir şey əldə edə bilərsiniz. Bundan əldə etdiyiniz şey yalnız vakuum enerjisinə sahib olan bir kainatdakı və ya vakum enerjisinin üstünlük təşkil etdiyi bir kainatdakı kəsrli sürətlənmə sürətinin (yəni genişlənmə sürətinə nisbətən sürətlənmə sürətidir) olmasıdır. Sabit.

Bunu söyləməyin bir başqa yolu da genişlənmə sürətinin vahid vaxt başına hər zaman eyni nisbətdə, yüzdə artmasıdır. Bunu söyləməyin başqa bir yolu da sürətlənmə sürətinin genişlənmə sürəti ilə mütənasib olmasıdır. Bunu söyləməyin bir başqa yolu da kosmik genişlənmənin sürətlə artmasıdır.


Kainat sürətlənən sürətlə genişləndiyinə görə zaman yavaşlayır? - Astronomiya

Kainat genişlənsə də, sürətlənsə də, cazibə genişlənməyi yavaşlatmazmı? Sürət gücü nə qədər böyük olsa da, cazibə qüvvəsi nə qədər az olsa da, genişlənməni azaldırmı?

Xeyr, əslində olmaz. Bu, dünyadakı ən böyük bənzətmə deyil, ancaq bir növ ipi yarıya bölmək, sonra da ipin yarılarından birini yarıya bölmək və sonra kəsmək kimidir. ki yarımda və s. Həmişəlik kəsməyə davam edə bilərsiniz və əsla ipdən kənarda qalmayacaqsınız. Heç vaxt ipdən çıxmayacaqsınız, çünki hər dəfə daha az kəsməyə davam edirsiniz.

Eynilə, cazibə qüvvəsi kainatın genişlənməsini ləngidə bilər, ancaq zaman keçdikcə bunu getdikcə daha az edir (çünki daha böyük məsafələrdə o qədər də güclü deyil). Beləliklə, genişlənmənin heç bir zaman müəyyən bir sürətdən aşağı düşmədiyi bir kainat təsəvvür etmək çətin deyil, çünki cazibə qüvvəsinin təsirləri heç vaxt onu ala bilməz olduqca o qədər aşağı.

Bu səhifə son dəfə 27 iyun 2015-ci ildə yeniləndi.

Müəllif haqqında

Christopher Springob

Chris, qalaktikaların xüsusi sürətlərindən istifadə edərək kainatın geniş miqyaslı quruluşunu araşdırır. 2005-ci ildə Cornell-dən doktorluq dissertasiyasını almış və hazırda Qərbi Avstraliya Universitetində Araşdırma Köməkçisi Prof.


Kainat niyə boşdur?

Yad həyatın ehtimalı böyükdür, ancaq görə biləcəyimiz bir şey yoxdur. Buna görə həyatın inkişaf trayektoriyasında bir yerdə yad həyatı görməyimiz üçün kifayət qədər ağıllı və geniş yayılmadan əvvəl sona çatdıran kütləvi və ortaq bir problem var - bu böyük bir filtrdir.

Bu filtr müxtəlif formalarda ola bilər. Ola bilsin ki, Goldilocks zonasında bir planetin - bir həyatın mövcud olması üçün nə çox isti, nə də çox soyuq olduğu bir ulduzun ətrafındakı dar zolaqla - və o planetin həyatda toplana bilən üzvi molekulları ehtiva etməsi ehtimalı çox azdır. Goldilock’un fərqli ulduzlar zonasında çox sayda planet müşahidə etdik (Samanyolu'nda 40 milyard olduğu təxmin edilir), amma bəlkə də həyatın mövcud olması üçün şərtlər hələ də mövcud deyil.

Böyük Filtr həyatın ən erkən mərhələlərində meydana gələ bilər. Orta məktəbdə oxuduğunuz zaman başınıza "mitokondriya hüceyrənin güc mərkəzidir." Dediniz. "Əlbəttə etdim. Mitokondriyalar bir anda öz varlığını yaşayan ayrı bir bakteriya idi. Bir nöqtədə Dünyada, tək hüceyrəli bir orqanizm bu bakteriyalardan birini yeməyə çalışdı, ancaq həzm olunmaq əvəzinə, bakteriya hüceyrə ilə birləşərək hüceyrənin daha yüksək həyat formalarına inkişaf etməsini təmin edən əlavə enerji istehsal etdi. bu o qədər çətin ola bilər ki, Samanyolu'nda yalnız bir dəfə baş verdi.

Və ya, filtr bizim kimi böyük beyinlərin inkişafı ola bilər. Axı biz bir çox canlı ilə dolu bir planetdə yaşayırıq və insanların bir növ zəkası yalnız bir dəfə meydana gəldi. Çox ehtimal ki, digər planetlərdə yaşayan canlıların zəka üçün lazım olan enerji tələb edən sinir quruluşlarını inkişaf etdirməyə ehtiyacları yoxdur.


Kainatımız Böyük Patlama dövründə təxminən 13,8 milyard il əvvəl başlayan radiusu 46,6 milyard il olan müəyyən bir sürətlə genişlənirsə, bu genişlənməyə nə səbəb olur?

Bunu kainatın genişlənməsi ilə əlaqədar / u / CodeReaper tərəfindən göndərilən r / askscience / comments / 5omsce / if_we_cannot_receive_light_from_objects_more_than-a göndərən bir sual kimi nəzərdən keçirin.

İndiyə qədər etdiyim ən yaxşı nümunə çörək xəmirinin genişlənməsi və şarın genişlənməsidir. obyektlərin bir-birindən necə uzaqlaşdığını. Bununla birlikdə, bütün bu ssenarilərdə daimi enerji tətbiq olunur, yəni çörək xəmirində fermentasiya (və ya müvafiq kimyəvi reaksiyalar), balon vəziyyətində bir növ nasos. Genişlənməni asanlaşdıran kainat vəziyyətində bu nasos nədir?

Yaxşı sual. Burada bir bənzətmə var.

Bir topu havaya atdığınızı təsəvvür edin - həqiqətən, çox çətin. Top əlinizdən ayrıldıqdan sonra havada yuxarıya doğru hərəkət edir. İndi kimsə baxıb bu topun havada uçduğunu görsə, soruşa bilər & quotBu top öz-özünə havada necə uçur? & quot Əlbətdə atdığın üçün!

Kainatla tam olaraq belə oldu. İndiki Kosmoloji anlayışımıza əsaslanaraq, Big Bang Kainatın çox sürətlə genişlənməsinə başladı. Niyə? Bu çox yaxşı bir sual və hələ də isti mübahisələrdən biridir.

Bəs bundan sonra nə olacaq? Bəli, top bənzətməyimizdə, Yerin cazibə qüvvəsi səbəbindən top getdikcə yüksəldikcə yavaşlayacaq. Bu Kainat üçün tam eynidir. Kainatdakı bütün şeylərin cazibə qüvvəsi sayəsində, Böyük Partlayışdan sonra məkanın genişlənməsi yavaşladı. Əslində Kainatın ümumi kütlə sıxlığı müəyyən bir kritik dəyərin üzərində olsaydı, Kainat genişlənməsini dayandıracaq və top son nəticədə ən yüksək nöqtəyə çatacaq və düşməyə başlayacağı kimi müqavilə bağlamağa başlayacaqdı.

Bəlkə də Kainatın yenidən çökməsinə səbəb olacaq qədər kütlə sıxlığı yox idi? O zaman nə olardı? Topu o qədər sərt atsaq ki, Yerin cazibə qüvvəsi onu dayandıra bilməzdi. Top bir müddət yavaşlayacaq, Yer kürəsinin cazibəsindən qaçacaq və sonra sonsuza qədər sahilə çıxacaqdı.

Bu iki fikir bu şəkildə ümumiləşdirilmişdir. X oxu zamandır, y oxu isə Kainatın ölçüsünü görselləşdirməyin bir yolu olan & quotscale factor & quot adlanır. İlk nümunəmizdə Kainatın yenidən çökdüyü bir & quotBöyük & quot Kainatda olardıq və & quotBöyük Crunch & quot əldə etdik. İkinci nümunə, topun əbədi olaraq yerləşdiyi & quotFlat & quot və ya & quot; Mənfi əyrilik & quot sətirlərinə bənzəyir.

Kainatın sürətləndiyini eşitmiş ola bilərsiniz. Bu, dövrümüzün ən böyük kəşflərindən biri idi. İndi tamamilə fərqli bir ssenari var. Təsəvvür edin ki, topunuzu atdınızsa, yuxarı qalxdı və bir az yavaşladı, ancaq birdən sürətlənməyə başladı və daha yüksək, daha sürətli və daha sürətli uçdu. Bir sehrli qüvvənin topu itələdiyini düşünürsən və haqlısan! Görünən budur ki, Kainatımızda baş verənlər. Bu əsrarəngiz qüvvəyə & quotQaranlıq Enerji & quot; adını verdik və Kainatın sürətlənməsinə səbəb oldu! Bu, həmin qrafikdəki "Qaranlıq Enerji" əyrisi ilə göstərilir.


Yavaşla, Kainat!

Bu Swift UVOT şəkli partlayışdan əvvəl M82 qalaktikasını göstərir və 2007-2013-cü illər arasında əldə edilmiş məlumatları birləşdirir. Orta ultrabənövşəyi şüalar mavi, ultrabənövşəyi ultrabənövşəyi işıqlar yaşıl, görünən işıqlar qırmızıdır. (Şəkil: NASA / Swift / P. Brown, TAMU)

1929-cu ildən bəri fiziklər Kainatın genişləndiyini bilirlər. 1990-cı illərdə aparılan müşahidələr bunun sürətinin sürətləndiyini və nəticədə müəlliflərinə 2001-ci ildə Fizika üzrə Nobel mükafatı qazandırdı. Bu kəşflərin hər ikisi, etdikləri zaman şok oldu. İndi fiziklər bir az geri dönmək məcburiyyətində qala bilərlər: yeni bir araşdırma, Kainatın genişlənməsinin əvvəllər düşünülən qədər sürətlənmədiyini göstərir.

Genişlənmənin sürətləndiyini kəşf edən əsas vasitə, ulduzları uçura bilən xüsusi bir partlayış növü idi. tip Ia supernova. "Fikir [.], Ia tip supernovanın eyni parlaqlıq olmasıdır" deyə Arizona Universitetinin yeni müəllifi olan bir astronom Peter Peter Milne izah edir. "Hamısı partladıqda olduqca oxşayır." Bu supernovalar buna görə də xidmət edə bilər standart şamlar: aydın parlaqlığını müşahidə edərək daxili parlaqlığını bildiyinizlə müqayisə edərək, nə qədər uzaqda olduqlarını öyrənə bilərsiniz. İşığın hərəkət etdiyi məsafəni və sürəti bilməklə, partlayışların nə qədər əvvəl baş verdiyini öyrənə bilərsiniz.

Bu kosmik mayaklardan gələn işıq bizə tərəf irəlilədikdə, Kainatın genişlənməsindən də təsirlənir. İşığın dalğa uzunluğu uzanaraq spektrin qırmızı ucuna keçir. Bunu ölçməklə redshift, fövqəladə fəsil tərəfindən işıq saçandan bəri Kainatın nə qədər genişləndiyini öyrənə bilərsiniz. Bir çox məsafədə bir çox tip Ia supernovanı müşahidə etməyi bacarsanız, Kainatın son genişlənmə tarixini birləşdirə bilərsiniz.

Genişlənən Kainat

Bir çox insan Kainatın genişlənməsini bir partlayış kimi düşünür, buna görə də bir mərkəzə sahib olmalı və bir kənar olmalıdır. Ancaq Kainatın mərkəzi yoxdur və genişlənmə kənarı da yoxdur. Təsəvvür etmək asan bir şey sonsuz bir Kainatdır. İki ölçülü bir Kainat düşünün, hər istiqamətdə sonsuz davam edən bir rezin təbəqə. Bu sonsuz təbəqə uzanmış olsaydı, harada dayandığınızdan asılı olmayaraq hər şeyin özünüzdən uzaqlaşdığını görərdiniz. Ətrafınızda müşahidə oluna bilən kainatınızın kənarını təsvir edən bir dairə çəkə bilərsiniz - bu dairənin radiusu təbəqənin genişlənməsinə başladığı vaxtdan bəri işığın keçə biləcəyi məsafə olacaqdır. Bu dairənin hüdudlarından kənarda heç bir vərəqin olmaması deyil, sadəcə onu hələ görə bilməməyimizdir.

Bəs Kainat sonludursa? Bir şarın sonlu, lakin kənarı olmayan səthini düşünün. Xaçlarla işarələnmiş bir balonu şişirdiksə, balon genişləndikcə bütün xaçlar bir-birindən uzaqlaşır. Genişlənmənin mərkəzi şarın üstündə yatmır, ona görə də Kainatın balon hissəsi deyil.

Yeni tədqiqat, Ia tip supernovanın düşünülən qədər vahid olmaya biləcəyini göstərərək əvvəlki konsensusa şübhə edir. "Fərqlərin [supernovalar] arasında təsadüfi olmadığını, əksinə Ia supernovaların iki qrupa ayrılmasına gətirib çıxardıq. Burada yaxınlıqdakı azlıqda olan qrupun böyük məsafələrdə çoxluq təşkil etdiyini və beləliklə Kainat daha gənc olanda "deyir Milne. "Orada fərqli populyasiyalar var və onlar tanınmadı. Böyük fərziyyə belə oldu ki, yaxından uzağa gedərkən Ia supernovanın tipi eynidir. Bu belə görünmür." Nəticə olaraq, Kainatın sürətlənməsini aşağıya doğru dəyişdirmək lazım ola bilər.

Milne və həmmüəllifləri (Urbana-Champaign İllinoys Universitetindən Ryan J. Foley, Texas A & ampM Universitetindəki Peter J. Brown və Tucson'daki Milli Optik Astronomiya Rəsədxanasından Gautham Narayan) böyük bir Ia tip supernova nümunəsini müşahidə etdilər, həm ultrabənövşəyi işığında, həm də görünən işığında. Tədqiqatları üçün Hubble Kosmik Teleskopu ilə NASA-nın Swift peykinin apardığı müşahidələri birləşdirdilər. Swift ilə toplanan məlumatlar xüsusilə vacib idi, çünki iki supernova qrupu arasındakı fərqlər - qırmızı və ya mavi spektrə doğru kiçik dəyişikliklər - əvvəllər tip Ia supernovaları aşkar etmək üçün istifadə olunan görünən işıqda çox incədir. Yalnız Swift'in ultrabənövşəyi rəngli xüsusi izləmələri sayəsində aydın oldu.

Milne, "Ia tip supernovanın iki qrupunun mövcud olduğunu Swift məlumatları ilə başladıq" dedi. "Sonra eyni məlumatı görüb görmədiyimizi görmək üçün başqa məlumat dəstlərindən keçdik. Bütün digər məlumatlarda mövcud olma meylini tapdıq."

Fiziklər Kainatın genişlənməsini sürətləndirdiyini ilk dəfə aşkar etdikdə, bunun səbəbini izah etmək üçün ehtiyac duydular. Bu anlayışına səbəb oldu qaranlıq enerji, şeyləri bir-birindən uzaqlaşdıran sirrli bir enerji forması. Milne, "Verilərimizin dərslik məlumatlarına nisbətən daha az qaranlıq enerjinin olacağını düşündüyünü təklif edirik, ancaq bunun üçün bir rəqəm qoya bilmərik" deyir. "Yazımıza qədər iki supernova populyasiyası eyni populyasiya kimi qəbul edildi. Bu son cavabı almaq üçün bütün bu işləri yenidən, [iki] populyasiya üçün ayrı bir şəkildə etməlisiniz." Fiziklərin yeni nəticənin qaranlıq enerji üçün nə demək olduğunu dəqiq qiymətləndirmədən əvvəl daha çox məlumat toplanmalıdır.

Bu məqalə Daniel Stolte tərəfindən Arizona Universitetinin xəbər buraxılışından hazırlanmışdır.


Təhlilin təkmilləşdirilməsi

Bu yeni kağız tərifəlayiq bir şey etməyə çalışır. Verilənlərin statistik analizini yaxşılaşdırmağa çalışır (təhlilinə dair şərhlərə baxın).

Getdikcə daha çox məlumat əldə etdikcə və ölçümümüzdəki qeyri-müəyyənlik azaldıqca, hər son detalı nəzərə almaq getdikcə daha vacib olur.

Əslində, Qaranlıq Enerji Araşdırması ilə, supernova məlumatlarını nəzəriyyə ilə müqayisə etmək üçün istifadə etdiyimiz statistik təhlili sınaqdan keçirmək və yaxşılaşdırmaq üçün tam işləyən üç nəfər işləyirik.

Təkmilləşdirilmiş statistik analizin əhəmiyyətini başa düşürük, çünki tezliklə sürətlənməni aralarında yalnız 52 supernovaya sahib olan orijinal kəşflərdən daha dəqiq ölçmək üçün təxminən 3.000 supernovaya sahib olacağıq. Bu yeni sənədin yenidən analiz etdiyi nümunədə 740 supernova var.

Məqalədəki nəticələrə dair son bir qeyd. Müəlliflər sürətlənməyən bir kainatın düşünülməsinə dəyər olduğunu düşünürlər. Yaxşıdır. Ancaq siz və mən, Yer, Süd Yolu və digər bütün qalaktikalar bir-birimizi cazibə qüvvəsi ilə cəlb etməliyik.

Deməli, yalnız sabit bir sürətlə genişlənən bir kainat, sürətlənən qədər qəribədir. İçindəki hər şeyin cazibəsinə görə genişlənmənin niyə yavaşlamadığını hələ izah etməlisiniz.

Yəni bu yazıda sürətlənməmə iddiası doğru olsa da, izah yenə də yeni fizika tələb edir və onu izah edən “qaranlıq enerji” axtarışı da o qədər vacibdir.

Sağlam şübhə tədqiqatda vacibdir. Sürətlənməyə səbəb olan və cazibə anlayışımız hələ tamamlanmadığı üçün ortaya çıxan aydın bir sürətlənmə olub olmadığı barədə hələ çox mübahisələr var.

Həqiqətən, biz peşəkar kosmoloqlar kimi bütün karyeramızı araşdırmağa sərf edirik. Bu yeni sənəd və əvvəlki sənədlərin razılaşdığı şey, izah edilməsi lazım olan bir şeyin olmasıdır.

Supernova məlumatları həqiqətən qəribə bir şey olduğunu göstərir. Çözüm sürətlənmə və ya yeni bir cazibə nəzəriyyəsi ola bilər. Nə olursa olsun, onu axtarmağa davam edəcəyik.


Kainat sürətlənən sürətlə genişləndiyinə görə zaman yavaşlayır? - Astronomiya

Kainatın taleyi nəhayət, ilk partlayışın şiddəti (genişlənmənin arxasında duran qüvvə) və kainatdakı bütün maddələr (genişlənməni ləngitməyə meylli olduqda) cazibə arasındakı tarazlıq ilə müəyyən ediləcəkdir. Bəzi əlavə enerji mənbələrinin genişlənməni sürətləndirməyə meylli olma ehtimalı da var.

Mümkün gələcəkləri araşdırmağa başlamazdan əvvəl, anlayışını xatırlamalıyıq qaçma sürəti çünki bu bizim müzakirəmizdə lazımdır. Qaçış sürəti, cazibə qüvvəsindən qurtulmaq və sonsuzluğa səyahət etmək üçün bir cisimin bir planetin və ya bir ulduzun səthindən atılması lazım olan minimum sürətdir. Başlatma sürəti qaçma sürətindən kiçikdirsə, mərmi tədricən yavaşlayaraq maksimum hündürlüyə çatacaq və sonra dönüb səthə geri dönəcəkdir. Bir mərminin qaçması şərtini də sıxlıqla ifadə etmək olar, çünki daha sıx bir obyekt daha yığcamdır (eyni həcmdə daha çox kütlə yığa bilər).

Bu, genişlənən Kainat üçün çox aktualdır. Kainat kifayət qədər kütlə ehtiva edərsə, cazibə qüvvəsi genişlənməni ləngidə və bəlkə də onu dayandıracaq. Əks təqdirdə Kainat sonsuza qədər genişlənə bilər. Müəyyən edən amil Kainatın bugünkü sıxlığıdır. Maraqlı bir nümunə qalaktikadakı ulduzlar tərəfindən verilmişdir. Ulduzların yerləşdiyi məkan genişlənsə də, qarşılıqlı cazibə qüvvələri onları bir arada saxlayır və qalaktikanın özü də böyümür.

Kritik Sıxlıq

Kainatın genişləndiyini və qalaktikaların bir-birindən uzaqlaşdığını bilirik. Qalaktikaların bir-birlərinə cazibə qüvvəsi səbəbindən cəlb olunduğunu da bilirik, bu da cazibənin genişlənməyə qarşı işlədiyini və yavaşladığını göstərir. Sonra sual yaranır, qalaktikaların qarşılıqlı cazibəsindən qurtarmaq üçün kifayət qədər bir sürəti varmı? Bu sualın cavabı Kainatın sıxlığından asılıdır.

Daha spesifik olmaq üçün kritik sıxlıq Kainatın. Sıxlıq kritik sıxlıqdan daha böyükdürsə, genişlənməni dayandırmaq və onu çevirmək üçün kifayət qədər kütlə və bu səbəbdən cazibə qüvvəsi var. Digər tərəfdən Kainatın sıxlığı kritik sıxlıqdan aşağıdırsa, Kainatın mövcud kütləsi genişlənməni dayandıracaq qədər cazibə qüvvəsi göstərmir.

Rahatlıq üçün kainatın bugünkü sıxlığını indiki kritik sıxlıq baxımından belə ifadə edirik:

Qeyd edək ki, & Omega tərifinə daxil olan hər iki kəmiyyət0 zamanla dəyişir, buna görə dəyərlərini bu tərifdə indiki zamanda istifadə edirik. Bu gün Kainatın sıxlığı kritik sıxlığa bərabərdirsə, o zaman & Omega0 = 1, sıxlıq kritik sıxlıqdan böyükdürsə, o zaman & Omega0 & gt 1, və sıxlıq kritik sıxlıqdan azdırsa, o zaman & Omega0 & lt 1. Kainatın taleyi aşağıda izah edildiyi kimi bu ehtimallardan hansının həqiqətən mövcud olmasından asılıdır.


Xeyr, Kainat sürətlənmiş bir sürətlə genişlənmir, deyirlər Fiziklər

Hələ 2011-ci ildə, üç astronom Kainatın sadəcə genişlənmədiyini, sürətlənən bir sürətlə genişləndiyini kəşf etdiklərinə görə Fizika üzrə Nobel Mükafatına layiq görüldü.

Kəşf, Kainatımızın qaranlıq enerji adlanan əsrarəngiz bir qüvvəyə hakim olduğu fikrinin geniş qəbul edilməsinə səbəb oldu və standart kosmologiya modelini sonsuza qədər dəyişdirdi. Ancaq indi fiziklər nəticəni şübhə altına alırlar və onları dəstəkləmək üçün daha böyük bir məlumat bazasına sahibdirlər.

2011-ci il Fizika üzrə Nobel mükafatı haqqında bir az məlumat üçün, Kaliforniya Universitetindən kosmoloqlar Saul Perlmutter, Johns Hopkins Universitetindən Berkeley Adam Riess və Avstraliya Milli Universitetindən Brian Schmidt arasında paylaşıldı.

1990-cı illərdə, bu üç alim uzaq tip 1a supernovanı - ağ cırtdan adlanan bir ulduz növünün şiddətli ucunu ölçən rəqib komandaların tərkibində idilər.

Ağ cırtdan ulduzlar, bilinən Kainatdakı maddənin ən sıx formalarından birindən hazırlanır - yalnız neytron ulduzları və qara dəliklər üstündür.

Tipik bir ağ cırtdan Yerdən yalnız bir qədər böyük olacaq, Günəşimizlə eyni miqdarda kütləyə sahib olacaqdır. Bunu perspektivə qoymaq üçün Günəşin içərisinə təxminən 1.300.000 Yer sığa bilər.

İndi təsəvvür edin ki, inanılmaz dərəcədə sıx, ölü bir ulduz öz çəkisi ağırlığı altında çökür. Günəşdən təxminən 5 milyard qat daha parlaq bir işıq səviyyəsindən danışırıq.

Hər bir Tip 1a supernovası təxminən eyni parlaqlıqla partladığından, yaydıqları işıq miqdarı Yerdən uzaqlıqlarının bir göstəricisi olaraq istifadə edilə bilər - və rəngdəki kiçik dəyişikliklər də nə qədər sürətli hərəkət etdiklərini anlamaq üçün də istifadə edilə bilər.

Perlmutter, Riess və Schmidt Hubble kosmik teleskopu və bir sıra iri yerüstü teleskoplar tərəfindən qeydə alınan məlum Type 1a supernova üçün bütün məlumatları ölçəndə inanılmaz dərəcədə qəribə bir şey tapdılar.

İsveç Kral Akademiyasının Stokholmdakı Nobel mükafatı elanının səhəri izah etdiyi kimi:

"Maddənin hökm sürdüyü bir Kainatda, cazibə qüvvəsinin genişlənmənin yavaşlamasına səbəb olacağını gözləmək olar. İki qrup elm adamının genişlənmənin yavaşlamadığını, sürətləndiyini kəşf etdikdə təsəvvür edin.

Alimlər uzaq və uzaq fövqəladə fövqəladə fəsillərlə yaxınlıqdakı fövqəl fəlakətlərin parlaqlığını müqayisə edərək, uzaq fövqəl fəsillərin yüzdə 25-in çox zəif olduğunu aşkar etdilər. Çox uzaqlarda idilər. Kainat sürətlənir. Beləliklə, bu kəşf kosmologiya üçün əsas və bir mərhələdir. Və gələcək nəsillər üçün elm adamları üçün bir problem. "

Kəşf, yığılma qalaktikalar və kosmik mikrodalğalı fon - Böyük Partlayışın zəif bir sonrakı parıltısı kimi şeylər haqqında ayrıca toplanan məlumatlarla dəstəkləndi.

Bu ilin əvvəlində NASA və ESA alimləri Kainatın əvvəlcə düşünüləndən yüzdə 8 daha sürətli genişlənə biləcəyini tapdılar.

Bütün hesablara görə, kəşf möhkəm bir idi (Nobel mükafatı), ancaq çox çətin bir sual ortaya qoydu - əgər Böyük Partlayışla Kainata qovulan bütün maddənin kollektiv cazibəsi hər şeyi ləngidirsə, necə sürətlənə bilər? ?

"Kainatı bürüyən bir şey var ki, cazibə qüvvəsi şeyləri bir-birinə yaxınlaşdıra biləcəyindən daha çox fiziki olaraq məkanı bir-birindən ayırır. Təsiri kiçikdir - yalnız uzaq qalaktikalara baxdığınız zaman nəzərə çarpır - ancaq oradadır. Qaranlıq enerji -" qaranlıq "olaraq bilinir. , çünki bunun nə olduğunu heç kim bilmir. "

Elm adamları ilk dəfə qaranlıq enerjini təklif etdikləri üçün heç kim bunun nə ola biləcəyini anlamağa yaxınlaşmadı.

Ancaq indi beynəlxalq bir fizik qrupu Kainatın genişlənməsinin sürətlənməsini şübhə altına aldı və onları dəstəkləmək üçün daha çox Type 1a supernovae verilənlər bazasına sahib oldular.

İndiyə qədər müəyyən edilmiş 740 Tip Ia supernovasına fərqli bir analitik model tətbiq edərək qrup, aralarındakı incə fərqləri əvvəllər olmadığı qədər hesaba gətirə bildiklərini söylədi.

Orijinal komandanın istifadə etdiyi statistik üsulların çox sadə olduğunu və 1930-cu illərdə hazırlanan bir modelə əsaslandığını söyləyirlər.

Ayrıca kosmik mikrodalğalı fonun qaranlıq enerjidən birbaşa təsirlənmədiyini, buna görə yalnız "dolayı" bir dəlil növü olduğunu xatırladırlar.

"Kəşf iddiasının əsas götürüldüyü orijinal nümunələrdən 10 qat daha böyük - 740 Tip Ia supernovaların son kataloğunu təhlil etdik və sürətlənmiş genişlənmə sübutlarının ən çox fiziklərin '3 sigma' dedikləri olduğunu gördük." Oxford Universitetindən aparıcı tədqiqatçı Subir Sarkar bildirir.

"Bu, əsas əhəmiyyətə malik bir kəşf tələb etmək üçün lazım olan '5 sigma' standartından çox qısadır."

Kainatın sürətlənmiş genişlənməsini dəstəkləyən dəlil tapmaq əvəzinə Sarkar və komandası, Kainatın sabit bir sürətlə genişləndiyini göründüyünü söylədi. Doğrudan da belədirsə, demək, bunu izah etmək üçün qaranlıq enerjiyə ehtiyacımız yoxdur.

"Kainatın tam olaraq homojen olmadığını və maddə məzmununun ideal bir qaz kimi davrana bilməyəcəyini müşahidə edən daha mükəmməl bir nəzəri çərçivə - standart kosmologiyanın iki əsas fərziyyəsi - qaranlıq tələb etmədən bütün müşahidələri hesaba gətirə bilər. enerji "deyir.

İndi aydın olsun ki, bu yalnız bir tədqiqatdır və Nobel mükafatlı bir kəşfin kökündən səhv olduğu barədə böyük, son dərəcə mübahisəli bir iddia. (Çünki sənə Nobel mükafatlarının yüngül şəkildə verilmədiyini söyləmək məcburiyyətində deyiləm.)

Ancaq nəticələrin təkrarlanması elmdə hər şeydir və beş il əvvələ nisbətən daha böyük bir məlumat dəstimiz varsa, bundan əvvəlki kəşfləri dəstəkləmək və ya düzəltmək üçün istifadə etməliyik.

İndi sual budur ki, Sarkarın komandası yeni statistik modelini məlumatları ən yaxşı şəkildə əks etdirən bir şəkildə tətbiq edib-etmədiyi və bunun hansının doğru olduğunu sürətləndirən Kainatın və ya daimi Kainatın olduğunu bilmək üçün çox sayda fizikə təkan verəcəkdir.

Sarkar, "Təbii ki, fizika ictimaiyyətini buna inandırmaq üçün çox iş lazım olacaq, amma işimiz standart kosmoloji modelinin əsas sütununun olduqca sarsıldığını nümayiş etdirməyə xidmət edir" deyir.

"İnşallah bu, kosmoloji məlumatlarının daha yaxşı təhlil edilməsinə və nəzəriyyəçiləri daha nüanslı kosmoloji modelləri araşdırmağa ruhlandırmasına səbəb olacaqdır."


1 Cavab 1

Vikipediyadan ssenari

İnflyasiya nəzəriyyəsinə görə, şişmə ilk kainatdakı kosmik inflyasiyadan məsul olan skalar sahəsidir. Bu sahə üçün bir şişmə adlanan digər kvant sahələrinə bənzər bir miqdar hissəcik gözlənilir. Sahə, kainatı meydana gətirən ilkin genişlənmədən sonra 10 ^ −35 - 10 ^ −34 saniyə arasında sürətli bir genişlənmə dövrünün yarana biləcəyi bir mexanizm təmin edir.

10 ^ -35 saniyədən əvvəl inflyasiyanın orijinal Big Bang-dən sabit bir sürət olduğunu unutmayın.

İnflyasiyanın əsas prosesi üç mərhələdən ibarətdir:

Genişlənmə dövründən əvvəl, şişmə sahə daha yüksək enerjili vəziyyətdə idi. Təsadüfi kvant dalğalanmaları bir faza keçidi başlatdı, bunun sayəsində şişmə sahə potensial enerjisini maddə və radiasiya olaraq ən aşağı enerjili vəziyyətinə gəldikdə sərbəst buraxdı.

sürətli inflyasiya, şişmə sahəsinin aşağı enerji səviyyəsinə yerləşməsi ilə kinetik enerjinin artması ilə nəticələnir

Bu hərəkət, kainatın bu gün bizim üçün müşahidə oluna bilən hissəsini, 10 ^ -35 saniyədəki radiusdakı təxminən 10 ^ -50 metrdən, 10 ^ -34 saniyədəki radiusdan demək olar ki, 1 metrə qədər genişləndirməyə itələyən bir qüvvə yaratdı.

Beləliklə, şişmə sahənin yuxarı enerji səviyyəsindən aşağı enerji səviyyəsinə düşməsi üçün vaxt lazımdır.

At the end of the early universe's inflationary period, all the matter and energy in the universe was set on an inertial trajectory consistent with the equivalence principle and Einstein's general theory of relativity and this is when the precise and regular form of the universe's expansion had its origin (that is, matter in the universe is separating because it was separating in the past due to the inflaton field).

According to measurements, the universe's expansion rate was decelerating until about 5 billion years ago due to the gravitational attraction of the matter content of the universe,

So it is the gravitational attraction that takes over once the inflaton field is at its lowest energy state.A lot of kinetic energy ended up as potential gravitational balancing the expansion

after which time the expansion began accelerating.

and is currently doing so.

In order to explain the acceleration physicists have postulated the existence of dark energy which appears in the simplest theoretical models as a cosmological constant. According to the simplest extrapolation of the currently-favored cosmological model (known as "ΛCDM"), this acceleration becomes more dominant into the future.

As I understand it the subject is still under research, theoretically and experimentally


Videoya baxın: Tarix Tarixdə illərin hesablanması. Günay İbrahimova (Avqust 2022).