چه چیزی باعث می شود کهکشان ما با سرعت زیادی پرواز کنیم؟ قانون هابل قدردانی نرخ حذف کهکشان از ما به طور مستقیم متناسب با فاصله تا کهکشان ها پرواز می کنند.

قانون هابل به نظر می رسد نرخ حذف کهکشان از ما به طور مستقیم متناسب با فاصله تا آن است. بازگشت از جنگ جهانی اول، ادوین هابل، در کوه ویلسون، رصدخانه نجومی نجومی Alpine در جنوب کالیفرنیا، مشغول به کار بود که در آن سالها بهترین در جهان بود. با استفاده از جدیدترین بازتابنده تلسکوپ با قطر آینه اصلی 2.5 متر، او مجموعه ای از اندازه گیری های کنجکاو را انجام داد، برای همیشه ایده های ما را در مورد جهان غرق کرد. در واقع، هابل در نظر گرفته شده برای بررسی یک مشکل سابق نجومی - ماهیت سحابی. این اشیاء مرموز، که از قرن هجدهم شروع می شود، دانشمندان را با اسرارآمیز منشاء خود نگران کردند. توسط قرن XX، برخی از این سحابی ها توسط ستاره ها داده شد و تصمیم گرفتند، اما اکثر ابرها، به طور خاص از ابرها بودند. دانشمندان وجود دارد و تعجب می کنند: و در واقع، این سازه های مهیج در کهکشان ما هستند؟ یا برخی از آنها دیگر "جزایر جهان" هستند، اگر آنها توسط زبان پیشرفته آن دوران بیان شوند؟ قبل از ورود به تلسکوپ در کوه ویلسون در سال 1917، این سؤال صرفا به لحاظ نظری بود، زیرا برای اندازه گیری فاصله به این ابزار فنی سحابی در دسترس نبود. او بیشتر، شاید از زمان بسیار قدیم سحابی آندرومدا، هابل را آغاز کرد. تا سال 1923، او توانست در نظر بگیرد که حومه این سحابی توسط ستاره های فردی انباشته شده است، که بعضی از آنها متعلق به کلاس متغیرهای Cefeide (با توجه به طبقه بندی نجومی) است. ستاره شناسان با تماشای متغیر Cefeide به اندازه کافی طولانی مدت، دوره تغییر نورانی را اندازه گیری می کنند و سپس بسته به دوره دوره، مقدار نور منتشر شده توسط آن تعیین می شود. برای درک بهتر آنچه که گام بعدی این است که چنین تقلید کنید. تصور کنید که شما در شب بسیار تاریک ایستاده اید، و در اینجا کسی شامل یک لامپ الکتریکی است. از آنجا که هیچ چیز جز این لامپ دور، شما در اطراف خود را نمی بینید، تقریبا غیرممکن است که فاصله را به آن تعیین کنید. شاید این بسیار روشن است و به دور از دسترس است، و شاید کم نور و درخشان در این نزدیکی هست. چگونه تعیین کنیم؟ و در حال حاضر تصور کنید که شما به نحوی موفق به یادگیری نور لامپ - می گویند، 60، 100 یا 150 وات. وظیفه بلافاصله ساده شده است، زیرا با توجه به درخشندگی قابل مشاهده، شما به راحتی می توانید فاصله هندسی را به آن برسانید. بنابراین: اندازه گیری دوره تغییر نوشتاری Cefeid، یک ستاره شناس در مورد وضعیت مشابهی به عنوان شما، محاسبه فاصله تا لامپ از راه دور، دانستن آن با نور (قدرت تابش) است. اولین چیزی که هابل انجام داد، - فاصله را به Cefeid در شیوع سحابی آندرومدا محاسبه کرد، و بنابراین به بیشتر سحابی: 900،000 سال نوری (دقیق تر به روز قبل از Galaxy Andromeda، همانطور که در حال حاضر نامیده می شود، 2.3 میلیون نفر است سال های سبک - تقریبا. نویسنده) - به این ترتیب، سحابی بسیار فراتر از راه شیری است - کهکشان ما. پریدن این و دیگر سحابی ها، هابل به نتیجه پایه ای در مورد ساختار جهان آمد: این شامل مجموعه ای از خوشه های ستاره ای بزرگ - کهکشان ها است. این است که آنها به نظر ما در آسمان از "ابرهای تاریک" به نظر می رسد، از آنجا که ما نمی توانیم ستاره های فردی را در چنین حذف عظیمی در نظر بگیریم. این باز کردن، در واقع، به اندازه کافی هابل را برای شناخت جهانی از شایستگی خود در مقابل علم خواهد داشت. دانشمند، با این حال، به این امر محدود نبود و یکی دیگر از جنبه های مهم در داده های به دست آمده، که ستاره شناسان قبل از آن مشاهده شد، متوجه شدند، اما تفسیر دشوار بود. یعنی: طول مشاهده شده امواج نور طیفی که از اتم های کهکشان های از راه دور منتشر شده اند کمی پایین تر از طول امواج طیفی منتشر شده توسط اتم های مشابه در شرایط آزمایشگاه های زمین است. یعنی، در طیف انتشار از کهکشان های همسایه، کوانتومی نور منتشر شده توسط اتم با پرش الکترون از مدار به مدار به فرکانس در جهت قسمت قرمز طیف در مقایسه با کوانتومی مشابه منتشر شده توسط همان اتم بر روی زمین. هابل به خاطر تفسیر این مشاهدات به عنوان یک تظاهرات اثر داپلر، به این معنی است که تمام کهکشان های همسایه مشاهده شده از زمین حذف می شوند، از آنجا که تقریبا تمام اشیاء کهکشانی خارج از راه شیری هستند، یک جابجایی طیفی قرمز وجود دارد، متناسب با سرعت حذف آنها. مهمترین چیز، هابل موفق به مقایسه نتایج حاصل از اندازه گیری فاصله خود را به کهکشان های همسایه (با توجه به مشاهدات از متغیرهای Cefeide) با اندازه گیری سرعت حذف آنها (بر روی جابجایی قرمز). و هابل متوجه شد که دورتر از ما کهکشان است، سرعت بیشتری از آن حذف می شود. این پدیده ای است که پدیده ای از مرکز "در حال اجرا" از جهان قابل مشاهده با افزایش نرخ به عنوان حذف از نقطه نظر محلی و نام قانون هابل نامیده می شود. این بسیار ساده ریاضی است: v \u003d HR که در آن V میزان حذف کهکشان از ما است، R فاصله از آن است، و H به اصطلاح هابل دائمی است. دومی به صورت آزمایشی تعیین می شود، و امروزه تقریبا حدود 70 کیلومتر / (از · MPK) برابر است (کیلومتر در ثانیه برای megaparsec؛ 1 MPK تقریبا 3.3 میلیون سال نوری است). و این به این معنی است که کهکشان از ما حذف شده است تا فاصله 10 مگاپساک از ما با سرعت 700 کیلومتر بر ثانیه دور شود، کهکشان 100 IPCS برداشته شده است - با نرخ 7000 کیلومتر بر ثانیه و غیره و اگر چه ابتدایی است هابل آن را به این قانون بر اساس مشاهدات تنها چند تا از نزدیکترین کهکشان ها آمده است، هیچ یک از بسیاری از کسانی که از آن زمان جدید کشف نشده اند، از راه دور از راه شیری کهکشانهای جهان قابل مشاهده از زیر اعمال این قانون، سقوط نیست بنابراین، اصلی ترین چیز - به نظر می رسد - یک نتیجه باور نکردنی از قانون هابل: جهان گسترش می یابد! این تصویر برای من روشن است: کهکشان ها کشمش در یک خمیر به سرعت در حال افزایش است. تصور کنید که یک موجودی میکروسکوپی بر روی یکی از Rayminum، خمیر که به نظر می رسد شفاف است: و چه چیزی را می بینید؟ از آنجا که خمیر افزایش می یابد، تمام کشمش های دیگر از شما حذف می شوند، و بیشتر Raymina، سریعتر از شما حذف می شود (از آنجا که تست بیشتری بین شما و کشمش های دور از بین شما و نزدیکترین کشمش ها وجود دارد). در عین حال، به نظر می رسد که این دقیقا همان چیزی است که شما در مرکز یک آزمایش جهانی در حال گسترش است، و هیچ چیز عجیب و غریب در این وجود ندارد - اگر شما در یکی دیگر از کش ها بودید، همه چیز را در دقت نیز خواهید دید. بنابراین کهکشان ها به دلیل یک دلیل ساده اجرا می شوند: پارچه فضای جهان گسترش می یابد. همه ناظران (و ما یک استثنا نیستیم) خود را در مرکز جهان قرار می دهند. بهتر است که این موضوع متفکران قرن XV Nikolai Kuzansky را تشکیل داد: "هر نقطه مرکز جهان بی حد و حصر است."

مرحله بعدی سازمان ماده در جهان - کهکشان. یک مثال معمولی کهکشان ما است - راه شیری. این شامل حدود 10 11 ستاره است و دارای یک دیسک نازک با ضخیم شدن در مرکز است.
در شکل 39 طرح را نشان می دهد ساختار راه شیری کهکشان ما و موقعیت خورشید در یکی از آستین های مارپیچی کهکشان نشان داده شده است.

شکل. 39. ساختار راه شیری کهکشان.

در شکل 40 نشان می دهد طرح ریزی در هواپیما 16 نزدیکترین همسایگان کهکشان ما.

شکل. 40. 16 نزدیکترین همسایگان کهکشان ما به هواپیما طراحی شده اند. BMO و MMO - بزرگ و کوچک Magellanovo ابر

ستاره ها در کهکشان ها ناهموار توزیع می شوند.
ابعاد کهکشان ها از 15 تا 800 هزار سال نوری متفاوت است. توده کهکشان ها از 10 7 تا 10 12 از جرم خورشید متفاوت است. تعداد اصلی ستاره ها و گاز سرد در کهکشان ها متمرکز شده است. ستاره ها در کهکشان ها توسط کل میدان گرانشی کهکشان و ماده تاریک برگزار می شود.
راه شیری کهکشان ما یک سیستم مارپیچی معمولی است. ستاره ها در کهکشان همراه با چرخش کلی کهکشان ها نیز دارای سرعت خودشان نسبت به کهکشان هستند. سرعت مداری خورشید در کهکشان ما 230 کیلومتر بر ثانیه است. سرعت خود را از خورشید در مورد کهکشان است
20 کیلومتر / ثانیه

افتتاح جهان از کهکشان ها متعلق به E. hubble است. در سال های 1923-1924، رعایت تغییرات در نورانی از Cefeide، که در سحابی جداگانه هستند، نشان داد که سحابی هایی که توسط آنها شناسایی شده اند، کهکشان هایی که در خارج از کهکشان ما قرار دارند - راه شیری است. به طور خاص، او دریافت که سحابی Andromeda یکی دیگر از ستاره های ستاره است - کهکشان است که بخشی از راه شیری کهکشان ما نیست. سحابی آندرومدا یک کهکشان مارپیچی واقع در فاصله 520 PDA است. اندازه عرضی سحابی آندرومدا 50 PDA است.
بررسی سرعت ریزش های کهکشان های فردی، هابل کشف برجسته ای را انجام داد:

H \u003d 73.8 ± 2.4 کیلومتر · s -1 · megaparsek -1 - پارامتر هابل.

شکل. 41. برنامه اصلی هابل از کار 1929

شکل. 42. میزان حذف کهکشان ها بسته به فاصله تا زمین.

در شکل 42 در ابتدای مختصات، مربع سرعت های کهکشان ها و فاصله به آنها، بر اساس آن E. hubble این رابطه را به دست آورد (9).
افتتاح هابل یک پیش از تاریخ داشت. در سال 1914، ستاره شناس V. Slofer نشان داد که سحابی آندرومدا و چندین سحابی بیشتر نسبت به منظومه شمسی با سرعت حدود 1000 کیلومتر در ساعت حرکت می کنند. E. Hubble، که در بزرگترین تلسکوپ جهان با آینه اصلی با قطر 2.5 متر از رصدخانه کوه ویلسون در کالیفرنیا (ایالات متحده آمریکا) مشغول به کار بود، برای اولین بار برای حل ستاره های فردی در سحابی آندرومدا مدیریت شد. در میان این ستاره ها ستاره Cefete بود، که در آن رابطه بین دوره تغییرات در نورانی و روشنایی شناخته شده است.
دانستن درخشندگی ستاره و سرعت ستاره، E. hubble وابستگی سرعت حذف ستارگان از منظومه شمسی را بسته به فاصله دریافت کرد. در شکل 41 برنامه را از کار اصلی E. hubble نشان می دهد.

شکل. 43. تلسکوپ فضایی هابل

اثر داپلر اثر داپلر - تغییر فرکانس ثبت شده توسط گیرنده زمانی که منبع یا گیرنده حرکت می کند. اگر یک منبع متحرک نور یک فرکانس ω 0 را منتشر کند، پس از آن، فرکانس نور ثبت شده توسط گیرنده توسط رابطه تعیین می شود c سرعت نور در Vacuo است، V سرعت حرکت منبع تابش نسبت به گیرنده تابش، θ زاویه بین جهت بر روی منبع و بردار سرعت در سیستم مرجع گیرنده است. θ \u003d 0 مربوط به حذف شعاعی منبع از گیرنده، θ \u003d π مربوط به تقریب شعاعی منبع به گیرنده است.

سرعت تابش اشیاء آسمانی - ستاره ها، کهکشان ها - تعیین می کنند، اندازه گیری تغییر در فرکانس خطوط طیفی. هنگامی که منبع تابش از ناظر برداشته می شود، طول موج ها در جهت طول موج های طولانی تر (جابجایی قرمز) رخ می دهد. هنگامی که منبع تابش به ناظر نزدیک می شود، طول موج ها در جهت طول موج های کوتاهتر (آبی افست) رخ می دهد. با افزایش عرض توزیع خط طیفی، می توانید درجه حرارت شیء انتشار را تعیین کنید.
هابل کهکشان های تقسیم شده توسط ظاهر خود را برای سه کلاس بزرگ:

بیضوی (e)

مارپیچ (ها)،

نامنظم (IR).

شکل. 44. انواع کهکشان ها (مارپیچ، بیضوی، بی نظیر).

یکی از ویژگی های مشخصه کهکشان مارپیچی شاخه های مارپیچی هستند که از مرکز اطراف دیسک ستاره ای گسترش می یابند.
کهکشان های بیضوی سیستم های ساختمانی فرم بیضوی هستند.
کهکشان های نامنظم به ساختار بیرونی هرج و مرج، از بین رفته و شکل خاصی ندارند.
چنین طبقه بندی کهکشان ها نه تنها اشکال خارجی خود را نشان می دهد، بلکه خواص ستاره های موجود در آنها را نشان می دهد.
کهکشان های بیضوی عمدتا از ستاره های قدیمی تشکیل شده است. در کهکشان های نامنظم، سهم اصلی به تابش، ستاره های جوانتر از خورشید را می دهد. ستاره های تمام سنین در کهکشان مارپیچی یافت می شود. بنابراین، تفاوت در ظاهر کهکشان ها توسط ماهیت تکامل آنها تعیین می شود. در کهکشان های بیضوی، تشکیل ستاره تقریبا میلیاردها سال پیش متوقف شد. در کهکشان های مارپیچ، تشکیل ستارگان ادامه می یابد. در کهکشان های نامنظم، شکل گیری ستاره به شدت به عنوان میلیاردها سال پیش رخ می دهد. تقریبا تمام ستاره ها در یک دیسک گسترده متمرکز هستند، بخش عمده ای از آن گاز بین ستاره ای است.
جدول 19 مقایسه نسبی این سه نوع کهکشان را نشان می دهد و خواص آنها بر اساس تجزیه و تحلیل E.Habble را مقایسه می کند.

جدول 19

انواع اصلی کهکشان ها و خواص آنها (توسط E. Hubble)
مارپیچ	بیضوی	نام مستعار
درصد در جهان
فرم و خواص ساختاری
ستاره های تخت و گاز با آستین های مارپیچی ضخیم شدن به مرکز. هسته ستاره های قدیمی تر و تقریبا کروی هاله (گاز بین ستاره ای، برخی ستاره ها و میدان های مغناطیسی)

در حال حاضر، با توجه به مشاهدات نجومی، آن را ثابت شده است جهان در یک مقیاس بزرگ همگن. تمام مناطق آن در اندازه 300 میلیون سال نوری و به احتمال زیاد نگاه می کنند. در مقیاس کوچکتر، جهان دارای مناطقی است که انباشت کهکشان ها یافت می شوند و بر خلاف آن، خالی، جایی که تعداد کمی از آنها وجود دارد.

کهکشان سیستم ستاره ها را با منشاء عمومی و جذابیت مربوط به نیروها نامیده می شود. کهکشان که در آن خورشید ما واقع شده است - راه شیری

فاصله ها به اجسام آسمانی در نجوم، بسته به نوع نزدیک یا دور از سیاره ما، این اشیا را تعیین می کنند. در فضای بیرونی، استفاده از واحدهای زیر برای اندازه گیری فاصله ها معمول است:

1 a. واحد نجومی) \u003d (149597870 2) کیلومتر؛

1 کامپیوتر ( پارسا) \u003d 206265.E. \u003d 3،086 · 10 متر؛

1 S.G. ( سال روشن) \u003d 0.307 pc \u003d 9.5 · 10 متر. سال نوری مسیری است که نور برای سال عبور می کند.

در این مقاله، یک روش برای تعیین فاصله به کهکشان های دور در "جابجایی قرمز" پیشنهاد شده است، I.E. با افزایش طول موج در طیفی از منبع تابش مشاهده شده مشاهده شده در مقایسه با طول موج های مربوطه خطوط در طیف مرجع.

تحت منبع نور، آنها را درک تابش کهکشان های دور (درخشان ترین ستارگان یا سحابی های نفوذی گاز در آنها) را درک می کنند. زیر " جابجایی قرمز"- تغییر خطوط طیفی در طیف های عناصر شیمیایی که این اشیا را در یک طرف طولانی موج (قرمز) تشکیل می دهند، در مقایسه با طول موج در طیف عناصر مرجع بر روی زمین. "تغییر قرمز" به علت اثر داپلر است.

اثر داپلر این همان چیزی است که تابش فرستاده شده توسط منبع حذف از گیرنده ثابت به عنوان یک موج طولانی پذیرفته خواهد شد، در مقایسه با تابش از همان منبع ثابت. اگر منبع نزدیک به گیرنده باشد، طول موج سیگنال ثبت شده، برعکس، کاهش می یابد.

در سال 1924، الکساندر فریدمن، فیزیکدان شوروی، پیش بینی کرد که جهان گسترش یافته است. داده های موجود در حال حاضر نشان می دهد که تکامل جهان از آن آغاز شد انفجار بزرگحدود 15 میلیارد سال پیش جهان یک نقطه بود (آن را نامیده می شود نقطه تکینگی)، به علت قوی ترین گرانش در آن، درجه حرارت و تراکم بسیار بالا، قوانین شناخته شده فیزیک قابل اجرا نیست. با توجه به مدل تصویب شده، جهان شروع به فروپاشی از نقطه تکینگی با افزایش شتاب آغاز کرد.

در سال 1926، شواهد تجربی گسترش جهان به دست آمد. ستاره شناس آمریکایی E.habbas، هنگام مطالعه با طیف های تلسکوپ کهکشان های دور، تغییر قرمز خطوط طیفی را باز کرد. این به این معنی بود که کهکشان ها از یکدیگر جدا می شوند و با سرعت افزایش می یابد. هابل یک رابطه خطی بین فاصله و سرعت مرتبط با اثر داپلر ایجاد کرد ( قانون هابل):

(1) جایی که

r. - فاصله بین کهکشان ها؛

v -میزان حذف کهکشان ها؛

n.- هابل دائمی مقدار n. این بستگی به زمان گذر از آغاز گسترش جهان تا لحظه ای دارد و تغییرات در محدوده 50 تا 100 کیلومتر بر ثانیه MPK تغییر می کند. در استروفی فیزیک، به عنوان یک قاعده، از H \u003d 75 کیلومتر / s · mpk استفاده کنید. دقت تعیین هابل ثابت است

0.5 کیلومتر / s · mpk؛

از جانب- سرعت نور در خلاء؛

Z.- طول موج تغییر قرمز، به اصطلاح. عامل کیهان شناسی

(2) جایی که

- طول موج گرفته شده توسط گیرنده تابش؛

- طول موج تابش منتشر شده توسط جسم.

بنابراین، اندازه گیری میزان جابجایی خطوط، به عنوان مثال، هیدروژن یونیزه شده (H +) در قسمت قابل مشاهده طیف، می تواند توسط فرمول (2) جابجایی قرمز آن تعیین شود Z.و با استفاده از قانون هابل (1)، فاصله را به آن یا سرعت حذف آن محاسبه کنید:

روش انجام کار

1. "تعریف فاصله تا Galaktik" را در دسکتاپ کامپیوتر تماس بگیرید. منطقه جهان با 9 کهکشان مختلف از سطح زمین مشاهده شده در صفحه نمایش مانیتور ظاهر می شود. طیف نور قابل مشاهده در بالای صفحه ظاهر می شود و نشانگر طول موج هیدروژن یونیزه H + است.

2. مکان نما را بر روی کهکشان مشخص شده توسط معلم نصب کنید و روی کلید کلیک کنید.

3. طول موج را در جدول اندازه گیری و λ هنگامی که آن را حذف می شود، توسط این کهکشان منتشر می شود.

در نزدیکی نسبی به کهکشان ما، راه شیری از ستاره شناسان کشف چند کهکشانهای کوچک را کشف کردند که آنها را در مورد قوانینی که برای آنها شناخته شده اند فکر می کنند. این کهکشان ها یک حلقه کامل با قطر 10 میلیون سال نوری تشکیل می دهند و از ما با چنین سرعت بالا پرواز می کنند که دانشمندان نمی توانند توضیحی روشن از چنین معکوس سریع پیدا کنند.

دانشمندان با پیدا کردن تحول های بین ساختار پایه و یک انفجار بزرگ، اطمینان می دهند که او از طریق روابط شیری و Galaxy Andromeda در گذشته دور افتاده و سرعت دریافت شده است.

مشکل در یک است: دانشمندان نمی توانند درک کنند که چرا، با چنین تقسیم شده، این کهکشان های کوچک چنین سرعت بالا دریافت کردند.

"اگر تئوری گرانش انیشتین درست باشد، کهکشان ما هرگز نمی تواند آندرومدا را نپارد تا چیزی را با سرعت مشابه پرتاب کند." Zhao Hongsheng از دانشگاه سنت اندروز (اسکاتلند)، نویسنده این مطالعه منتشر شده در مجله توضیح داد mnras .

ژائو با همکاران، حرکات این حلقه از کهکشان های کوچک را مطالعه می کنند که همراه با شیری و کهکشان آندرومدا بخشی از گروه محلی به اصطلاح محلی است که شامل حداقل 54 کهکشان است. راه شیری مارپیچ مارپیچی ما و کهکشان همسایه آندرومدا 2.5 میلیون سال نوری را به اشتراک می گذارند، با این حال، بر خلاف بزرگترین کهکشان های معروف، همسایه ما از ما حذف نشده است و با سرعت بیش از 400 کیلومتر بر ثانیه استفاده می شود.

با استفاده از مدل استاندارد کیهان شناختی استاندارد در محاسبات (به اصطلاح مدل λCDM)، دانشمندان نشان می دهند که پس از 3.75 میلیارد سال، دو کهکشان باید با آن روبرو شوند، و چند میلیارد سال دیگر، این برخورد منجر به تخریب شدید هر دو کهکشان ها خواهد شد تشکیل یک جدید. اما اگر این کهکشان ها در حال حاضر نزدیکتر باشند، می توانند در گذشته نزدیک شوند؟

در سال 2013، تیم ژائو پیشنهادی که 7-11 میلیارد سال پیش، راه شیری و آندرومدا در حال حاضر برای یک فاصله بسیار نزدیک به یکدیگر پرواز کرده اند.

این باعث شد که امواج "سونامی مانند" در آنها افزایش یابد، به لطف که کهکشان های کوچکتر از آن خارج شده اند، که امروزه از ما پرواز می کردند، به وجود آمد.

همبستگی مشابهی از دو کهکشان به ستاره شناسان شناخته می شود (بر روی تصویر نکته - رویکرد Galaxies NGC 5426 و NGC 5427). با این حال، آنها خیلی سریع پراکنده اند. "سرعت شعاعی مرکز گالاکتیک از برخی از کهکشان های گروه محلی توسط نیروهای عمل بر روی آنها ایجاد شده است، که مدل ما در نظر نمی گیرد،" آنها در این مقاله نتیجه گرفتند. " علاوه بر این، در کل گذشته از راه شیری، آندرومدا و این کهکشان های پرواز شک ندارند، اگر آنها در مورد همان هواپیما هستند، آنها دانشمندان را استدلال می کنند.

"توزیع شکل حلقه بسیار خاص است. این کهکشان های کوچک به نظر می رسد مانند قطرات باران که از یک چتر چرخشی پرواز می کنند، توضیح داد که همکاری نویسنده تحقیقات Indonon Banike.

- بر اساس تخمین های من، شانس این که کهکشان های تصادفی به طور تصادفی توزیع شده اند، به همان شیوه ای مشابه به 640 می رسد.

من قبل از رویداد پویا که زمانی اتفاق افتاد که جهان دو بار جوانتر بود، منشاء خود را کشف کردم.

مدل λCDM - که در نظر گرفتن حضور در جهان معمول (ماده باریون، انرژی تاریک، در معادلات انیشتین در قالب ثابت λ) و ماده تاریک سرد است.

مشکل سناریوی توصیف شده از جداسازی کهکشان های کوچک نه تنها در نقض احتمالی مدل λCDM نیست. محاسبات نشان می دهد که چنین نزدیک شدن نزدیک به راه شیری و آندرومدا در گذشته منجر به ادغام آنها شد، که شناخته شده است، اتفاق نمی افتد.

"بنابراین سرعت بالا (کهکشان ها) نیاز به 60 برابر بزرگتر از ستاره ها از ما امروز در راه شیری و آندرومدا. با این حال، اصطکاک که بین Halo عظیم از ماده تاریک در مرکز گاکیتیک بوجود می آید و این ستارگان منجر به ادغام آنها می شود و نه به 2.5 میلیون دلار، که رخ داده است، رخ داده است. "

مارسی پاولووفسکی، استروفی فیزیکدان از دانشگاه کالیفرنیا، می گوید: "علم از طریق چالش ها در حال توسعه است." - این یک حلقه غول پیکر یک چالش جدی برای پارادایم استاندارد ایجاد می کند. "

حتی ستاره شناسان همیشه به درستی گسترش جهان را درک نمی کنند. بالون بادی - قدیمی، اما هماهنگی خوب گسترش جهان است. کهکشان هایی که بر روی سطح توپ قرار دارند، هنوز هستند، اما از آنجا که جهان گسترش می یابد، فاصله بین آنها افزایش می یابد و ابعاد کهکشان ها خود را افزایش نمی دهند.

در ژوئیه 1965، دانشمندان اعلام کردند که افتتاح نشانه های آشکار گسترش جهان را از یک حالت اولیه داغتر و متراکم اعلام کرده اند. آنها یک پسزمینه خنک کننده یک انفجار بزرگ را یافتند. از این نقطه، گسترش و خنک کننده جهان پایه کیهان شناسی را تشکیل داد. گسترش کیهان شناسی امکان درک اینکه چگونه ساختارهای ساده شکل گرفته و چگونه آنها به تدریج به پیچیده تبدیل شده اند، امکان پذیر است. 75 سال پس از افتتاح گسترش جهان، بسیاری از دانشمندان نمی توانند به معنای واقعی خود نفوذ کنند. جیمز پوزشب پوزید، یک کیه شناس از دانشگاه پرینستون، که در سال 1993 مطالعه می کند، در سال 1993، نوشت: "به نظر من، حتی متخصصان نمی دانند که اهمیت و احتمال یک مدل انفجار بزرگ را نمی دانند."

فیزیکدانان مشهور، نویسندگان کتاب های درسی نجوم و محبوبیتان علوم گاهی اوقات تفسیر نادرست یا تحریف شده از گسترش جهان را ارائه می دهند که اساس مدل انفجار بزرگ را تشکیل می دهند. منظور ما چه زمانی می گوییم که جهان گسترش می یابد؟ بدون شک، گیج کردن این واقعیت است که آنها در حال حاضر در مورد تسریع گسترش گسترش، و ما را در پایان مرده قرار می دهد.

مرور کلی: سوء تفاهم فضایی

* گسترش جهان یکی از مفاهیم اساسی علوم مدرن است - هنوز تفسیر های مختلفی را دریافت می کند.

* اصطلاح "انفجار بزرگ" را به معنای واقعی کلمه درک نکنید. او یک بمب در مرکز جهان منفجر نشد. این انفجار فضایی بود که در همه جا اتفاق افتاد، درست همانطور که سطح بالون پر شده گسترش می یابد.

* درک تفاوت های بین گسترش فضا و گسترش در فضا بسیار مهم است تا درک آنچه که اندازه جهان، سرعت کهکشان های کهکشان ها، و همچنین امکان مشاهدات نجومی و ماهیت شتاب انبساط است، بسیار مهم است به احتمال زیاد جهان را تجربه می کند.

* مدل انفجار بزرگ تنها چیزی را که پس از آن اتفاق افتاد توصیف می کند.

فرمت چیست؟

هنگامی که چیزی آشنا گسترش می یابد، به عنوان مثال، یک نقطه مرطوب یا امپراتوری روم، آنها بیشتر می شوند، مرزهای آنها در حال حرکت هستند و شروع به اشغال حجم بیشتری در فضا می کنند. اما جهان به نظر می رسد هیچ محدودیتی فیزیکی ندارد و هیچ جایی برای حرکت ندارد. گسترش جهان ما بسیار شبیه به هجوم بالون است. فاصله تاکشان های دور به طور معمول، ستاره شناسان می گویند که کهکشان ها برداشته می شوند یا از ما فرار می کنند، اما به عنوان بخش هایی از بمب انفجار بزرگ حرکت نمی کنند. در حقیقت، فضای بین ما و کهکشان ها در حال گسترش است، هرج و مرج در داخل خوشه های تقریبا ثابت حرکت می کند. تابش Relic جهان را پر می کند و به عنوان یک سیستم مرجع شبیه به سطح لاستیک بالون، با توجه به جنبش و اندازه گیری می شود.

در خارج از توپ، ما می بینیم که گسترش سطح دو بعدی پیچیده آن تنها به این دلیل است که در فضای سه بعدی قرار دارد. در ابعاد سوم، مرکز توپ قرار دارد و سطح آن به حجم اطراف آن گسترش می یابد. بر این اساس، ممکن است نتیجه گیری شود که گسترش جهان سه بعدی ما نیاز به حضور بعد چهارم در فضا دارد. اما با توجه به نظریه کلی نسبیت انیشتین، فضا پویا است: می تواند گسترش، کوچک و خم شود.

راهبندان

جهان خودکفا است. نه این مرکز نیازی به گسترش از آن نیست، و نه فضای آزاد از خارج (هر کجا که باشد) برای گسترش آن وجود ندارد. درست است، برخی از آخرین نظریه ها، مانند نظریه رشته، حضور اندازه گیری های اضافی را مطرح می کنند، اما هنگام گسترش جهان سه بعدی ما، آنها مورد نیاز نیستند.

در جهان ما، مانند روی سطح بالون، هر شیء از همه چیز متمایز است. بنابراین، انفجار بزرگ انفجار در فضا نبود، بلکه این انفجار فضایی بود که در یک مکان خاص رخ نداد و پس از آن به خلط اطراف گسترش نیافت. این در همه جا اتفاق افتاد.

انفجار بزرگ چطور بود؟

اشتباه: جهان متولد شد و پس از آن زمانی که ماده، مانند یک بمب، در یک مکان خاص منفجر شد. فشار در مرکز بالا بود و کم در خلط اطراف آن بود که موجب وحی یک ماده شد.

درست: این انفجار فضایی بود که ماده را در حرکت به ارمغان آورد. فضای و زمان ما در بنگ بزرگ بوجود آمد و شروع به گسترش کرد. هیچ جا مرکز نیست، زیرا شرایط در همه جا مشابه بود، هیچ اختلاف فشار مشخصی از انفجار منظم نبود.

اگر تصور کنید که ما از طریق فیلم به ترتیب معکوس حرکت می کنیم، خواهیم دید که چگونه تمام زمینه های جهان فشرده می شوند و کهکشان ها تا زمانی که همه در یک انفجار بزرگ مانند اتومبیل ها در ترافیک جاده ای قرار دارند، نزدیکتر می شوند. اما مقایسه در اینجا کامل نیست. اگر در مورد این حادثه بود، شما می توانید در اطراف مربا رانندگی کنید، با شنیدن پیام های آن در رادیو. اما انفجار بزرگ فاجعه ای بود که می توان از آن اجتناب کرد. به نظر می رسد که اگر سطح زمین و تمام جاده ها در آن خندیدند، به نظر می رسید، اما اتومبیل ها برای همان اندازه باقی خواهند ماند. در نهایت، ماشین با آن مواجه می شود، و هیچ پیامی در رادیو به جلوگیری از آن کمک نمی کند. همچنین یک انفجار بزرگ: او در همه جا رخ داد، بر خلاف انفجار بمب، که در یک نقطه خاص رخ می دهد، و قطعات در همه جهات پرواز می کنند.

تئوری انفجار بزرگ اطلاعات ما را در مورد اندازه جهان ارائه نمی دهد و حتی آن محدود یا بی نهایت است. تئوری نسبیت توضیح می دهد که چگونه هر منطقه فضایی گسترش می یابد، اما هیچ چیز در مورد اندازه یا شکل گفته نمی شود. گاهی اوقات کیهان شناسان می گویند که جهان یک بار دیگر گریپ فروت بود، اما آنها فقط به این معنی است که بخشی از آن، که ما هم اکنون می توانیم تماشا کنیم.

در ساکنان سحابی Andromeda یا دیگر کهکشان ها جهان های خود را مشاهده کردند. ناظران واقع در آندرومدا می توانند کهکشان هایی را که برای ما در دسترس نیستند را ببینیم، به این دلیل که آنها کمی نزدیک به آنها هستند؛ اما آنها نمی توانند کسانی را که ما در نظر می گیریم فکر کنیم. جهان مشاهده شده آنها نیز اندازه گریپ فروت بود. شما می توانید تصور کنید که جهان اولیه شبیه به یک دسته از این میوه ها بود، و به طور بی نهایت کشش در تمام جهات. بنابراین، این ایده که انفجار بزرگ "کوچک" بود، اشتباه بود. فضای جهان بی نهایت است. و همانطور که نه فشرده شدن، باقی خواهد ماند.

سریعتر نور

عملکرد خطا با توضیحات کمی همراه است. سرعت که فاصله بین کهکشان ها افزایش می یابد، به الگوهای ساده شناسایی شده توسط ستاره شناس آمریکایی ادوین هابل (ادوین هابل) در سال 1929 مربوط می شود: میزان حذف Galaxy V به طور مستقیم متناسب با فاصله آن از ایالات متحده D یا V است \u003d HD نسبت تناسب H، ثابت هابل نامیده می شود و میزان گسترش فضا را در اطراف ما و اطراف هر ناظر در جهان تعیین می کند.

برخی از این واقعیت را گیج می کنند که نه همه کهکشان ها تحت قانون هابل قرار می گیرند. نزدیک به ما یک کهکشان بزرگ (Andromeda) به طور کلی به سمت ما حرکت می کند و نه از ما. چنین استثنائات این است، زیرا قانون هابل تنها رفتار متوسط \u200b\u200bکهکشان ها را توصیف می کند. اما هر یک از آنها می توانند یک جنبش کوچک خود را داشته باشند، زیرا Galaxies Gravitational بر یکدیگر تاثیر می گذارد، به عنوان مثال، کهکشان ما و آندرومدا. کهکشان های از راه دور نیز دارای سرعت های هرج و مرج کوچک هستند، اما با فاصله ای بزرگ از ایالات متحده (با مقدار زیادی D)، این سرعت های تصادفی در برابر پس زمینه سرعت حذف بالا (V) ناچیز هستند. بنابراین، برای کهکشان های دور، قانون هابل با دقت بالا انجام می شود.

با توجه به قانون هابل، جهان به سرعت ثابت نیست. برخی از کهکشان ها از ما با سرعت 1000 کیلومتر بر ثانیه حذف می شوند، دیگران دو برابر سرعت 2 هزار کیلومتر بر ثانیه و غیره بنابراین، قانون هابل نشان می دهد که از یک فاصله مشخص، به نام Hubblovsky، کهکشان ها با سرعت فوق العاده ای حذف می شوند. برای مقدار اندازه گیری شده ثابت هابل، این فاصله حدود 14 میلیارد سال نوری است.

اما تئوری خصوصی نسبیت انیشتین ادعا نمی کند که هیچ جسم نمی تواند سرعت بالای نور را داشته باشد؟ چنین سؤالی در پایان مرده، بسیاری از نسل های دانش آموزان قرار دارد. و پاسخ این است که نظریه خصوصی نسبیت تنها به سرعت "عادی" قابل استفاده است - به حرکت در فضا. در قانون هابل، ما در مورد میزان حذف ناشی از گسترش فضای خود، و نه توسط جنبش در فضا صحبت می کنیم. این اثر تئوری کلی نسبیت، از نظریه خصوصی نسبیت اطاعت نمی کند. حضور میزان حذف بالای سرعت، نظریه خصوصی نسبیت را نقض نمی کند. هنوز هم درست است که هیچ کس نمی تواند با یک پرتو نور به دست بیاید.

کهکشان ها می توانند با سرعت بالای سرعت نور را از بین ببرند؟

اشتباه: تئوری خصوصی نسبیت انیشتین آن را ممنوع می کند. منطقه حاوی چند کهکشان را در نظر بگیرید. به دلیل گسترش آن، کهکشان از ما حذف شده است. کهکشان بیشتر، سرعت آن بیشتر (فلش قرمز). اگر سرعت نور یک حد باشد، نرخ حذف باید در نهایت ثابت شود.

درست: البته، شاید. تئوری خصوصی نسبیت نرخ حذف را در نظر نمی گیرد. نرخ حذف بی نهایت با فاصله ها افزایش می یابد. علاوه بر یک فاصله مشخص به نام Hubblovsky، آن را بیش از سرعت نور است. این نقض تئوری نسبیت نیست، حذف ناشی از حذف در فضا نیست، بلکه گسترش فضای خود است.

آیا می توانم کهکشان ها را سریعتر از نور ببینم؟

اشتباه: البته که نه. نور از این کهکشان ها با آنها پرواز می کند. اجازه دهید کهکشان برای محدودیت فاصله هابل (کره)، I.E. از ما سریعتر از سرعت نور خارج می شود. او یک فوتون (زرد مشخص شده) را منتشر می کند. در حالی که فوتون از طریق فضا پرواز می کند، آن را گسترش می دهد. فاصله تا زمین سریعتر از حرکت فوتون افزایش می یابد. او هرگز به ما نخواهد رسید.

درست: البته ممکن است، از آنجا که نرخ گسترش با زمان تغییر می کند. اول، فوتون واقعا تخریب شده است. با این حال، فاصله هابل به طور مداوم نیست: افزایش می یابد، و در نهایت، فوتون می تواند به حوزه هابل تبدیل شود. به محض این که اتفاق می افتد، فوتون سریعتر از زمین حرکت می کند، و او قادر خواهد بود به ما دست یابد.

کشش فوتون

اولین مشاهدات نشان می دهد که جهان گسترش یافته بین سال های 1910 و 1930 در اتم های آزمایشگاهی منتشر شد و همیشه نور را در طول موج های خاصی جذب می کند. همان در طیف های کهکشان های دور دیده می شود، اما با جابجایی به منطقه طولانی مدت طول موج. ستاره شناسان می گویند که تابش کهکشان یک جابجایی قرمز را تجربه می کند. توضیح ساده: هنگام گسترش فضای، موج نور کشیده می شود و بنابراین ضعیف می شود. اگر در آن زمان تا زمانی که موج نور به ما رسید، جهان دو برابر بود، سپس طول موج دو برابر شد، و انرژی آن دو بار تضعیف شد.

خستگی فرضیه

هر بار که آمریکایی علمی مقاله ای در مورد کیهان شناسی منتشر می کند، بسیاری از خوانندگان به ما می نویسند که، به نظر آنها، کهکشان ها در واقع از ما خارج نمی شوند و گسترش فضا یک توهم است. آنها بر این باورند که تغییر قرمز در طیف های کهکشان ها توسط چیزی مانند "خستگی" از یک سفر طولانی ایجاد می شود. یک فرایند ناشناخته خاص، نور را از بین می برد، از طریق فضا گسترش می یابد، انرژی را از دست می دهد و بنابراین سرخ شدن.

این فرضیه بیش از نیم قرن بوده است و در نگاه اول به نظر می رسد منطقی است. اما با مشاهدات کاملا متناقض است. به عنوان مثال، هنگامی که ستاره به عنوان یک ابرنواختر منفجر می شود، آن را فلاش می کند، و سپس از بین می رود. کل فرایند حدود دو هفته طول می کشد در یک نوع ابرنواختر، که ستاره شناسان برای تعیین فاصله به کهکشان ها استفاده می شود. در طول این مدت زمان، جریان فوتون ها منتشر می شود. فرضیه خستگی نور می گوید که در طول مسیر فوتون ها انرژی را از دست می دهند، اما ناظر هنوز هم جریان فوتون ها را در مدت دو هفته دریافت می کند.

با این حال، در یک فضای گسترش، نه تنها فوتون ها کشیده می شوند (و بنابراین انرژی را از دست می دهند)، اما جریان آنها نیز کشیده شده است. بنابراین، طول می کشد بیش از دو هفته به طوری که همه فوتون ها به زمین می رسند. مشاهدات چنین اثری را تایید می کند. شیوع ابرنواختر در کهکشان با جابجایی قرمز 0.5 به مدت سه هفته و در کهکشان با جابجایی قرمز 1 ماه مشاهده می شود.

فرضیه خستگی نور با مشاهدات طیف اشعه ماوراء بنفش و اندازه گیری های روشنایی سطح کهکشان های دور روبرو است. وقت آن است که "نور خسته" (Charles LineViver و Tamara Davis) را ارسال کنید.

Supernovae، مانند این در انباشت کهکشان ها در Virgo، کمک به اندازه گیری فرمت کیهانی. خواص مشاهده شده آنها، نظریه های کیهانی جایگزین را رد می کند که در آن فضای گسترش نمی یابد.

این فرآیند را می توان از لحاظ درجه حرارت توصیف کرد. فوتون های منتشر شده توسط بدن دارای توزیع انرژی هستند، که به طور کلی با درجه حرارت مشخص می شود که نشان می دهد چقدر بدن گرم است. هنگامی که فوتون ها در فضای گسترش حرکت می کنند، انرژی را از دست می دهند و دمای آنها کاهش می یابد. بنابراین، جهان در حال گسترش است، به عنوان یک هوا فشرده از سیلندر Scablast فرار می کند. به عنوان مثال، تابش Relic در حال حاضر دمای حدود 3 کیلوگرم دارد، در حالی که آن را در دمای حدود 3000 کیلوگرم متولد شد، اما از آن زمان جهان در مقدار 1000 بار افزایش یافت و دمای فوتون در همان زمان کاهش یافت . تماشای گاز در کهکشان های دور، ستاره شناسان به طور مستقیم دمای این تابش را در گذشته دور اندازه گیری می کنند. اندازه گیری ها تایید می کنند که جهان در طول زمان خنک می شود.

در ارتباط بین جابجایی قرمز و سرعت، برخی از تناقضات نیز وجود دارد. جابجایی قرمز ناشی از افزونه اغلب با جابجایی قرمز آشنا تر ناشی از اثر داپلر اشتباه گرفته می شود، که معمولا باعث می شود امواج صوتی بیشتر طول می کشد اگر منبع صدا حذف شود. همین امر برای امواج نور درست است که اگر منبع نور در فضا داده شود، طولانی تر می شود.

تغییر رنگ قرمز داپلر و جابجایی قرمز کیهان شناسی - همه چیز کاملا متفاوت است و توسط فرمول های مختلف توصیف می شود. اول از نظریه نسبیت خصوصی پیروی می کند که به گسترش فضا نمی رسد و دوم از نظریه نسبیت کلی پیروی می کند. این دو فرمول تقریبا یکسان برای کهکشان های نزدیک هستند، اما برای راه دور متفاوت است.

با توجه به فرمول داپلر، اگر سرعت جسم در فضا به سرعت نور نزدیک شود، جابجایی قرمز آن به بی نهایت منجر می شود و طول موج بیش از حد بزرگ می شود و بنابراین عدم دسترسی به مشاهدات. اگر آن را برای کهکشان ها درست بود، اشیاء دورتر قابل مشاهده در آسمان به سرعت برداشته می شوند، سرعت قابل توجهی از نور را به طور قابل توجهی کاهش می دهند. اما فرمول کیهان شناسی برای تعصب سرخ منجر به نتیجه گیری دیگری می شود. در چارچوب مدل استاندارد کیهان شناختی کهکشان با جابجایی قرمز حدود 1.5 (به عنوان مثال، طول موج دریافت شده اشعه خود را با 50٪ بیشتر آزمایشگاه) در سرعت نور حذف می شود. ستاره شناسان قبلا حدود 1000 کهکشان با جابجایی قرمز بیش از 1.5 را پیدا کرده اند. بنابراین، ما حدود 1000 اشیا را می دانیم که سریعتر از سرعت نور حذف می شوند. تابش Relic همراه با فاصله های حتی بیشتر و تغییر قرمز حدود 1000 است. هنگامی که پلاسمای داغ جهان جوان امروز تابش را منتشر کرد، از ما تقریبا 50 برابر سریعتر از سرعت نور حذف شد.

در حال اجرا در محل

دشوار است باور کنیم که ما می توانیم کهکشان ها را سریعتر از سرعت نور ببینیم، اما این امکان وجود دارد به دلیل تغییر نرخ توسعه. تصور کنید یک پرتو نور که از فاصله بیش از فاصله هابل (14 میلیارد سال نوری) به ما می آید. او به سرعت نور نسبت به موقعیت آن به ما سرعت می دهد، اما خود را از ما سریعتر از سرعت نور حذف می کند. اگر چه نور به ما با بالاترین سرعت ممکن تبدیل می شود، اما نمی تواند گسترش فضا را بپردازد. این کودک را به یاد می آورد که سعی دارد در جهت مخالف بر روی پله برقی اجرا شود. فوتون ها در فاصله هابل در حداکثر سرعت حرکت می کنند تا در همان محل باقی بمانند.

شما ممکن است فکر کنید که نور از مناطق از راه دور در فاصله هابل هرگز قادر به رسیدن به ما نخواهد بود و ما هرگز آن را نمی بینیم. اما فاصله هابل بدون تغییر باقی نمی ماند، از آنجا که هابل ثابت، که از آن به تغییرات در طول زمان بستگی دارد. این اندازه متناسب با سرعت شکستن دو کهکشان تقسیم شده توسط فاصله بین آنها متناسب است. (شما می توانید از هر دو کهکشان برای محاسبه استفاده کنید.) در مدل های جهان، سازگار با مشاهدات نجومی، جانباز سریعتر از عددی افزایش می یابد، بنابراین هابل دائمی کاهش می یابد. در نتیجه، فاصله هابل رشد می کند. و اگر چنین است، نور، که در ابتدا به ما نمی رسد، می تواند در طول زمان در فاصله زمانی هابل باشد. سپس فوتون ها در منطقه هستند که سرعت نور را از بین می برد، پس از آن آنها قادر به رسیدن به ما خواهند بود.

آیا جابجایی فضایی قرمز واقعا - این یک افست داپلر است؟

اشتباه: بله، چون کهکشان های قابل جابجایی در فضا حرکت می کنند. در اثر داپلر، امواج نور کشش (تبدیل شدن به قرمز تر) زمانی که منبع آنها از ناظر حذف می شود. طول موج نور در طول سفر خود از طریق فضا تغییر نمی کند. ناظر نور را می گیرد، جابجایی قرمز آن را اندازه گیری می کند و سرعت کهکشان را محاسبه می کند.

درست: نه، تعصب قرمز هیچ ارتباطی با اثر داپلر ندارد. کهکشان تقریبا ثابت در فضا است، بنابراین نور همان طول موج را در تمام جهات منتشر می کند. در طول راه طول موج بیشتر می شود، از آنجا که فضای گسترش می یابد. بنابراین، نور به تدریج سرخ می شود. ناظر نور را می گیرد، جابجایی قرمز آن را اندازه گیری می کند و سرعت کهکشان را محاسبه می کند. جابجایی قرمز کیهانی از جابجایی داپلر متفاوت است، که مشاهدات را تایید می کند.

با این حال، کهکشان، که نور را ارسال کرده است می تواند همچنان با سرعت فوق العاده ای حذف شود. بنابراین، ما می توانیم نور را از کهکشان هایی که مانند قبل، همیشه سریعتر از سرعت نور برداشته شود، مشاهده کنیم. به طور خلاصه، فاصله هابل ثابت نشده است و مرزهای جهان را نشان نمی دهد.

و آنچه در واقع مرز فضای مشاهده شده را نشان می دهد؟ در اینجا نیز سردرگمی خاصی وجود دارد. اگر فضا گسترش نیافته باشد، ما می توانیم شیء دورترین را در حال حاضر در فاصله ای از حدود 14 میلیارد سال نوری از ما، I.E. در فاصله ای که نور به مدت 14 میلیارد سال طول می کشد، که از زمان بزرگترین انفجار گذشت. اما از آنجایی که جهان گسترش می یابد، فضای عبور از فوتون در طول مسیر آن گسترش یافت. بنابراین، فاصله فعلی تا راه دور از اشیاء مشاهده شده تقریبا سه برابر بیشتر است - حدود 46 میلیارد سال نوری.

پیش از این، کیهان شناسان تصور می کردند که ما در حال کاهش جهان هستیم و بنابراین ما می توانیم کهکشان های بیشتری و بیشتر را مشاهده کنیم. با این حال، در جهان شتاب دهنده، ما از مرز فرار می کنیم، فراتر از آن هرگز رویدادها را نمی بینیم - این افق فضایی رویدادها است. اگر نور از کهکشان ها سریعتر از سرعت نور برداشته شود، به ما می رسد، به این معنی است که فاصله هابل افزایش خواهد یافت. اما در جهان شتاب دهنده، افزایش آن ممنوع است. یک رویداد از راه دور می تواند یک پرتو نور را در جهت ما ارسال کند، اما این نور برای همیشه برای محدود کردن فاصله هابل به دلیل شتاب گسترش آن باقی خواهد ماند.

همانطور که می بینیم، جهان شتاب دهنده به یک سیاهچاله یادآوری می کند که همچنین افق رویدادها را دارد، که در خارج از آن سیگنال ها را دریافت نمی کنیم. فاصله فعلی تا افق فضایی ما حوادث (16 میلیارد سال نوری) به طور کامل در محدوده منطقه مشاهده شده ما است. نور منتشر شده توسط کهکشان هایی که در حال حاضر در افق کیهانی حوادث هستند، هرگز قادر به رسیدن به ما نخواهند بود، زیرا فاصله ای که 16 میلیارد سال نوری سازگار است، خیلی سریع گسترش خواهد یافت. ما قادر خواهیم بود که رویدادهایی را که در کهکشان ها اتفاق افتاد قبل از عبور از افق، ببینیم، اما ما هرگز در مورد رویدادهای بعدی نمی دانیم.

در جهان همه چیز گسترش می یابد؟

مردم اغلب فکر می کنند که اگر فضای گسترش یابد، همه چیز در آن گسترش می یابد. اما نادرست است گسترش به عنوان مثال (یعنی اینرسی، بدون شتاب یا کاهش سرعت) هیچ قدرتی تولید نمی کند. طول موج فوتون همراه با جهان افزایش می یابد، زیرا بر خلاف اتمها و سیاره های فوتون، اشیاء مرتبط نیستند که ابعاد آن توسط تعادل نیروها تعیین می شود. نرخ تغییر در حال تغییر واقعا یک نیروی جدید در تعادل ایجاد می کند، اما نمی تواند اشیا را به گسترش یا کاهش دهد.

به عنوان مثال، اگر گرانش قوی تر شود، نخاع شما تا زمانی که الکترونها در ستون فقرات به یک موقعیت تعادل جدید برسد، کمی نزدیک تر به یکدیگر متصل می شود. رشد شما کمی کاهش می یابد، اما فشرده سازی متوقف خواهد شد. به همان شیوه، اگر ما در جهان با غلبه بر نیروهای قبر، سالها پیش زندگی کردیم، اکثر کیهان شناسان معتقد بودند، گسترش آن کاهش می یابد، و فشرده سازی ضعیف برای تمام اجسام عمل می کند و آنها را مجبور به دستیابی به کوچکتر می کند اندازه تعادل اما، رسیدن به او، آنها دیگر کوچک نخواهند شد.

جهان مشاهده شده چقدر بزرگ است؟

اشتباه: جهان 14 میلیارد ساله است، بنابراین بخش مشاهده شده آن باید شعاع 14 میلیارد سال نوری داشته باشد. ما دورتر از کهکشان های مشاهده شده را در نظر خواهیم گرفت - که فوتون های آن بلافاصله پس از انفجار بزرگ منتشر می شود، تنها به ما رسیده است. سال نوری فاصله ای است که توسط فوتوم در سال گرفته شده است. بنابراین، فوتون 14 میلیارد سال نوری را بر عهده دارد

درست: از آنجا که فضا گسترش می یابد، منطقه مشاهده شده دارای شعاع بیش از 14 میلیارد سال نوری است. در حالی که فوتون سفر می کند، فضای آن که عبور می کند، گسترش می یابد. در آن زمان به ما می رسد، فاصله تا کهکشان خالی بیش از حد محاسبه شده توسط زمان پرواز - تقریبا سه برابر بیشتر است

در حقیقت، گسترش تسریع شده است، که ناشی از یک نیروی ضعیف، "تورم" تمام بدن است. بنابراین، اشیاء مرتبط با آن ابعاد کمی بیشتر از جهان غیر پاشش می باشند، زیرا تعادل نیروها در آنها با اندازه کمی بزرگتر به دست می آید. در سطح زمین، شتاب هدایت شده در خارج از مرکز سیاره، سهم ناچیز (10 ^ (- 30) $) از شتاب گرانشی طبیعی به مرکز است. اگر این شتاب درست باشد، زمین را مجبور نخواهد کرد. فقط این سیاره اندازه کمی بیشتر از آن است که بدون انفجار باشد.

اما همه چیز تغییر خواهد کرد اگر شتاب دائما نباشد، همانطور که برخی از کیهان شناسان معتقدند. اگر انفجار افزایش یابد، در نهایت ممکن است در نهایت باعث تخریب تمام ساختارها شود و منجر به "پارگی بزرگی" شود، که به دلیل گسترش یا شتاب به این صورت رخ نداده است، اما به دلیل شتاب، شتاب خواهد شد.

و اشیاء در جهان نیز گسترش می یابد؟

اشتباه: آره. گسترش باعث می شود جهان و همه در آن در آن. به عنوان یک شی، تجمع کهکشان ها را در نظر بگیرید. هنگامی که جهان بیشتر می شود، سپس خوشه نیز هست. مرز خوشه (خط زرد) گسترش می یابد.

درست: نه. جهان در حال گسترش است، اما اشیاء مرتبط آن را در آن نمی سازند. کهکشان های همسایه برای اولین بار حذف می شوند، اما در نهایت جاذبه متقابل آنها از گسترش آن عبور می کند. خوشه ای از این اندازه شکل گرفته است که مربوط به وضعیت تعادل آن است.

به عنوان اندازه گیری های دقیق جدید کمک به کیهان شناسان کمک به بهتر درک گسترش و شتاب، آنها را می توان از سوالات اساسی بیشتر در مورد اولین لحظات و بزرگترین مقیاس جهان پرسید. چه چیزی باعث گسترش شد؟ بسیاری از کیهان شناسان بر این باورند که فرایند به نام "تورم" (تورم) به سرزنش، نوع خاصی از گسترش تسریع شده است. اما شاید این تنها یک پاسخ جزئی باشد: به طوری که شروع شد، به نظر می رسد که جهان قبلا باید گسترش یابد. و در مورد بزرگترین مقیاس برای حد مشاهدات ما چیست؟ بخش های مختلفی از جهان به روش های مختلف گسترش می یابند، به طوری که جهان ما فقط یک حباب تورم مدرن در یک غول پیکر فوق العاده است؟ هیچ کس نمی داند اما ما امیدواریم که در طول زمان ما بتوانیم فرایند گسترش جهان را درک کنیم.

درباره نویسندگان:
چارلز H. LineWeaver (چارلز H. LineWeaver) و Tamara Davis (Tamara M. Davis) - ستاره شناسان از Mount Stromlo رصدخانه استرالیا. در اوایل دهه 1990 در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی، Linevive گروهی از دانشمندان بود که با کمک یک ماهواره COBE از اشعه ماوراء بنفش افتتاح شد. او از پایان نامه نه تنها بر روی استروفی فیزیک دفاع کرد، بلکه بر روی تاریخ و ادبیات انگلیسی نیز دفاع کرد. دیویس در حال کار بر روی ایجاد رصدخانه فضایی ابرنواختر / شتاب (SuperNova و محقق شتاب) است.

اظهارات به مقاله "پارادوکس های انفجار بزرگ"
پروفسور Zapov Anatoly Vladimirovich، Phys. FT MSU: تمام سوء تفاهم ها که نویسندگان مقاله استدلال می کنند مربوط به این واقعیت است که برای دید، گسترش حجم محدود جهان در یک سیستم مرجع سفت و سخت اغلب در نظر گرفته می شود (و گسترش یک منطقه به اندازه کافی کوچک به منظور عدم توجه به تفاوت در زمان زمان بر روی زمین و کهکشان ها در مرجع زمین). از این رو ارائه و انفجار، و جابجایی داپلر و سردرگمی مشترک با سرعت حرکت. نویسندگان بنویسند و به درستی بنویسند، همانطور که در سیستم مختصات غیر انحصاری (همراه) به نظر می رسد، که معمولا کیهان شناسان معمولا کار می کنند، هرچند این مقاله به طور مستقیم در مورد آن صحبت نمی کند (در اصل، تمام فاصله ها و سرعت ها به انتخاب های بستگی دارد سیستم مرجع، و در اینجا همیشه یک اختیاری خاص وجود دارد). تنها چیزی که نوشته شده است نامشخص است، بنابراین این چیزی است که مشخص نیست که در جهان در حال گسترش در زیر فاصله درک شود. اولا، نویسندگان سرعت نور را با زمان انتشار ضرب می کنند، و سپس گفته می شود که حتی حسابداری برای گسترش، که Galaxy را حتی بیشتر در حالی که نور در راه بود، حذف کرد. بنابراین، فاصله در حال حاضر به عنوان سرعت نور شناخته شده است، ضرب شده در زمان توزیع، که او صرف می شود اگر کهکشان متوقف شد و نور را از بین می برد. در واقع، همه چیز پیچیده تر است. فاصله آن مقدار وابسته به مدل و به طور مستقیم از مشاهدات دریافت نشده است، بنابراین کیهان شناسان بدون آن خوب هستند، جایگزین جابجایی قرمز می شوند. اما شاید یک رویکرد سخت تر در اینجا و نامناسب باشد.