Co sprawia, że \u200b\u200bnasza galaktyka lata z ogromną prędkością? Prawo Hubble'a doceniające tempo usunięcia galaktyki od nas jest bezpośrednio proporcjonalne do odległości do galaktyk.

Prawo Hubble'a pozornie wskaźnik usunięcia galaktyki jest bezpośrednio proporcjonalny do odległości do niej. Wracając z pierwszej wojny światowej, Edwin Hubble'a dostał pracę w Alpine Astronomical Observatory Count Wilson w południowej Kalifornii, która w tych latach była najlepsza na świecie w percepcji. Używając jego najnowszego reflektora teleskopowego o średnicy głównego lustra 2,5 m, przeprowadził serię ciekawskich pomiarów, na zawsze przytłoczył nasze pomysły na temat wszechświata. W rzeczywistości Hubble ma do zbadania jednego problemu dawnego astronomicznego - charakter mgławicy. Te tajemnicze obiekty, począwszy od XVIII wieku, zmartwili naukowcy z tajemnicą ich pochodzenia. Przez XX wieku niektóre z tych mgławicy zostały podane przez gwiazdy i rozwiązane, ale większość chmur pozostała mglisty - i w szczególności ich natury. Są naukowcy i zastanowieni: i gdzie w rzeczywistości te mgliste formacje są w naszej galaktyce? Albo niektóre z nich są inne "wyspy wszechświata", jeśli są wyrażone przez wyrafinowany język tej epoki? Przed wejściem do teleskopu na Mount Wilson w 1917 r. To pytanie było czysto teoretycznie, ponieważ do pomiaru odległości do tych mgławicy środków technicznych nie był dostępny. Zaczął swoje badania Hubble z najbardziej, być może z czasów niepamiętnych czasów Mgławicy Andromedy. W 1923 r. Uznał, że obrzeżnicy tej mgławicy są nagromadzone przez poszczególne gwiazdy, z których część należą do klasy zmiennych Cefeide (zgodnie z klasyfikacją astronomiczną). Oglądanie zmiennej Cefeide za wystarczająco długi czas, astronomowie mierzą okres zmiany jego jasności, a następnie w zależności od okresu okresu, ilość światła emitowanego przez niego jest określona. Aby lepiej zrozumieć, jaki następny krok ma dać taką analogię. Wyobraź sobie, że stoisz w bardzo ciemnej nocy, a tu ktoś zawiera lampę elektryczną. Ponieważ nic oprócz tej odległej żarówki nie widzisz wokół siebie, prawie niemożliwe jest określenie odległości do niego. Może jest bardzo jasne i świeci daleko, a może słabe i świecące w pobliżu. Jak ustalić? A teraz wyobraź sobie, że w jakiś sposób udało ci się nauczyć mocy lampy - powiedzmy, 60, 100 lub 150 watów. Zadanie jest natychmiast uproszczone, ponieważ według widocznej jasności można łatwo oszacować odległość geometryczną do niego. Tak więc: mierzenie okresu zmiany jasności Cefeidu, astronom jest w tej samej sytuacji, co ty, obliczając odległość do lampy zdalnej, znając ją światłem (moc promieniowania). Pierwszą rzeczą, którą zrobił Hubble, - obliczyła odległość do Cefeid na wybuchach Mgławicy Andromedy, a zatem do najbardziej mgławicy: 900 000 lat świetlnych (bardziej precyzyjnie zaprojektowany do tej pory przed Galaxy Andromeda, jak już się nazywa, wynosi 2,3 mln Lata świetlne. - Około. Autor) - to znaczy mgławica jest daleko poza Droga Mleczna - nasza galaktyka. Skacząc to i inną mgławicę, Hubble'a przyszedł do podstawowego zawarcia struktury wszechświata: składa się z zestawu ogromnych klastrów gwiazd - galaktyk. To oni wydają nam się na niebie odległych mglistymi "chmurami", ponieważ nie możemy rozważyć indywidualnych gwiazd na tak ogromne usunięcie. To otwarcie, właściwie miałoby wystarczającą ilość Hubble'a na całym świecie uznanie jego zasług przed nauką. Naukowiec nie był jednak ograniczony do tego i zauważył innego ważnego aspektu w uzyskanych danych, których astronomowie zaobserwowano wcześniej, ale trudno było zinterpretować. Mianowicie: obserwowana długość fal światła emitowanych przez atomy galaktyk odległych jest nieco niższa niż długość fal widmowych emitowanych przez te same atomy w warunkach laboratoriów Ziemi. Oznacza to, że w widmie emisji sąsiednich galaktyk, kwantowa światła emitowanego przez atom ze skokiem elektronowym z orbity na orbitę jest przesunięty w częstotliwości w kierunku czerwonej części widma w porównaniu z podobnym kwantem emitowanym przez Ten sam atom na ziemi. Hubble przejęła odwagę, aby zinterpretować tę obserwację jako manifestację efektu Dopplera, co oznacza, że \u200b\u200bwszystkie obserwowane sąsiednie galaktyki są usuwane z ziemi, ponieważ prawie wszystkie galaktyczne obiekty poza Drogą Mleczną, jest czerwony przemieszczenie widmowe, proporcjonalne do prędkość ich usuwania. Najważniejsza rzecz, Hubble zdołała porównać wyniki pomiarów odległości do sąsiednich galaktyk (zgodnie z obserwacjami zmiennych Cefeide) z pomiarami prędkości ich usuwania (na czerwonym przemieszczeniu). A Hubble odkrył, że dalsze od nas jest galaktyką, tym więcej prędkości jest usunięta. Jest to najbardziej zjawisko środkowego "biegania" widocznego wszechświata z rosnącą szybkością jako usunięcie z lokalnego punktu obserwacji, a nazwa prawa Hubble'a jest nazywana. Jest to bardzo proste matematycznie: V \u003d HR, gdzie V jest szybkością usunięcia galaktyki od nas, R jest odległością do niego, a H jest tak zwanym stałym Hubble. Ten ostatni jest określony eksperymentalnie, a dziś jest szacowany jako równy około 70 km / (od · MPK) (kilometry na sekundę dla megaparsec; 1 MPK wynosi około 3,3 mln lat świetlnych). Oznacza to, że galaktyka usunięta z nas na odległość 10 megaponek ucieka od nas z prędkością 700 km / s, galaktyka usunięta przez 100 ipcs - w tempie 7000 km / s itp. I, choć początkowe Hubble przybył do tego prawa opartego na obserwacji zaledwie kilku najbliższych galaktyk, żaden z wielu z tych odkrytych od tego czasu nowy, coraz bardziej odległy od Mlecznego sposobu galaktyk widocznego wszechświata z działań tego prawa nie upaść. To, co najważniejsze - wydaje się - niesamowita konsekwencja prawa Hubble'a: Wszechświat rozszerza się! Ten obraz jest dla mnie jasny: galaktyki są rodzynkami w szybko zewnętrznym ciasta drożdżowym. Wyobraź sobie sobie mikroskopijną istotę na jednym z Rayminum, ciasta, dla którego wydaje się przejrzyste: i co zobaczysz? Ponieważ ciasto wznosi się, wszystkie inne rodzynki są usuwane od Ciebie, a dalsze Raymina, tym szybciej jest usuwa się z Ciebie (ponieważ istnieje bardziej rozwijający się test między tobą a odległymi rodzynkami niż między tobą a najbliższymi rodzynkami). Jednocześnie wydaje się, że jest to, że jest to dokładnie w samym centrum rozszerzającego się testu uniwersalnego, a nie ma w tym nic dziwnego - jeśli byłeś w innej rodzynki, zobaczymy wszystko w dokładności. Dlatego galaktyki wyczerpują się dla jednego prostego powodu: tkanina światowej przestrzeni rozszerza się. Wszyscy obserwatorzy (i nie jesteśmy wyjątkiem) uważają się za centrum wszechświata. Najlepiej jest, że sformułował myśliciel XV wieku Nikolai Kuzansky: "Każdy punkt jest centrum nieograniczonego wszechświata".

Kolejny etap organizacji materii we wszechświecie - Galaxy. Typowym przykładem jest nasza galaktyka - Droga Mleczna. Zawiera około 10 11 gwiazdek i ma kształt cienkiej płyty z pogrubieniem w środku.
Na rys. 39 Schematycznie pokazuje strukturę naszej galaktyki Drogi Mlecznej i stanowisko Słońca w jednym z spiralnych tulei Galaxy.

Figa. 39. Struktura galaktyki Droga Mleczna.

Na rys. 40 przedstawia projekcję na płaszczyźnie 16 najbliższych sąsiadów naszej galaktyki.

Figa. 40. 16 najbliżsi sąsiedzi naszej galaktyki przeznaczonej do samolotu. BMO i MMO - duża i mała chmura magellanovo

Gwiazdy w galaktyk są nierównomiernie rozłożone.
Wymiary galaktyk różnią się od 15 do 800 tysięcy lat świetlnych. Masa galaktyk różni się od 10 7 do 10 12 masy słońca. Główna liczba gwiazd i zimnego gazu koncentruje się w galaktykach. Gwiazdy w galaktyk są trzymane przez całkowitą dziedzinę grawitacyjną galaktyki i ciemnej materii.
Nasza Galaxy Milky Way jest typowym systemem spiralnym. Gwiazdy w galaktyce wraz z ogólnym obrotem galaktyk również mają swoje własne prędkości dotyczące galaktyki. Szybkość orbitalna słońca w naszej galaktyce wynosi 230 km / s. Prędkość własna słońca w zakresie galaktyki jest
20 km / s.

Otwarcie świata galaktyk należy do E. Hubble'a. W latach 1923-1924 obserwowanie zmian w świetlistości Cefeide, które są w oddzielnych mgławicach, pokazał, że negulae wykryte przez nich są galaktyki znajdujące się poza naszą galaktyką - Droga Mleczna. W szczególności, stwierdził, że mgławica Andromedy jest kolejnym systemem gwiazd - galaktyka, która nie jest częścią naszej galaktyki Drogi Mlecznej. Mgławica Andromeda jest spiralna galaktyka znajdująca się w odległości 520 pdas. Rozmiar poprzeczny Mgławica Andromedy wynosi 50 PDA.
Studiowanie promieni prędkości poszczególnych galaktyk, Hubble wykonał wyjątkowe odkrycie:

H \u003d 73,8 ± 2,4 km · S -1 · Megaponk -1 - parametr Hubble'a.

Figa. 41. Oryginalny harmonogram Hubble'a z pracy 1929

Figa. 42. Suratura usuwania galaktyk w zależności od odległości do Ziemi.

Na rys. 42 Na początku współrzędnej, kwadrat prędkościami galaktyk i odległości, na podstawie którego E. Hubble wyprowadził relację (9).
Otwarcie Hubble'a miała prehistorię. W 1914 r. Astronom V. Slofer wykazał, że mgławica Andromedy i kilka więcej mgławicy porusza się w stosunku do układu słonecznego z prędkościami około 1000 km / h. E. Hubble, który pracował nad największym na świecie teleskopem z głównym lustrem o średnicy 2,5 m Obserwatorium Wilson w Kalifornii (USA), zarządzany po raz pierwszy, aby rozwiązać poszczególne gwiazdy w Mgławicy Andromedy. Wśród tych gwiazd była gwiazda Cefeet, dla której znana jest relacja między okresem zmian jasności a jasnością.
Znając jasność gwiazdy i szybkość gwiazdy, E. Hubble otrzymała zależność szybkości usunięcia gwiazd z układu słonecznego w zależności od odległości. Na rys. 41 przedstawia harmonogram z oryginalnej dzieła E. Hubble'a.

Figa. 43. Teleskop kosmiczny Hubble

efekt Dopplera Efekt Dopplera - zmiana częstotliwości zapisana przez odbiornik, gdy źródło lub odbiornik porusza się. Jeśli ruchome źródło emituje światło o częstotliwości ω 0, następnie częstotliwość światła nagranego przez odbiornik jest określony przez relację c jest prędkością światła pod próżnią, V jest prędkością ruchu źródła promieniowania względem odbiornika promieniowania, θ jest kątem między kierunkiem na źródle i wektor prędkości w systemie odniesienia odbiornika. θ \u003d 0 odpowiada promieniowym usuwaniu źródła z odbiornika, θ \u003d π odpowiada promieniowej przybliżenia źródła do odbiornika.

Prędkość promieniowania obiektów niebieskich - gwiazd, galaktyk - określić, mierząc zmianę częstotliwości linii widmowych. Gdy źródło promieniowania jest usuwane z obserwatora, występują długości fal w kierunku dłuższych długości fal (czerwone przemieszczenie). Gdy źródło promieniowania zbliża się do obserwatora, występuje długości fal w kierunku krótszych długości fal (niebieskie przesunięcie). Zwiększając szerokość rozkładu linii widmowej, możesz określić temperaturę obiektu emitującego.
Hubble podzielone galaktyki według ich wyglądu dla trzech dużych klas:

eliptyczny (e),

spirala (y),

nieregularny (IR).

Figa. 44. Rodzaje galaktyk (spirala, eliptyczny, nieregularny).

Charakterystyczną cechą galaktyk spiralnych są spiralne gałęzie rozciągające się od środka wokół dysku gwiezdnego.
Elipsyczne galaktyki są strukturami formularza eliptycznego.
Nieregularne galaktyki są przydzielane do zewnętrznej chaotycznej, zapukanej struktury i nie mają określonej formy.
Taka klasyfikacja galaktyk odzwierciedla nie tylko swoje zewnętrzne formy, ale także właściwości gwiazd zawartych w nich.
Galaktyki eliptyczne składają się głównie ze starych gwiazd. W nieregularnych galaktykach głównym wkładem do promieniowania daje gwiazdy młodsze niż słońce. Gwiazdy w każdym wieku znajdują się w galaktykach spiralnych. Tak więc różnica w pojawieniu galaktyk jest określona przez charakter ich ewolucji. W eliptycznych galaktykach formacja Star prawie przestała miliardy lat temu. W galaktyk spiralnych tworzenie gwiazd trwa. W nieregularnych galaktykach formacja Star występuje tak intensywnie jak miliony lat temu. Prawie wszystkie gwiazdy koncentrują się na szerokim dysku, którego większość jest gazem międzygwiezdnym.
Tabela 19 przedstawia względne porównanie tych trzech rodzajów galaktyk i porównywanie ich właściwości opartych na analizie E.Habble.

Tabela 19.

Główne typy galaktyk i ich właściwości (przez E. Hubble)
Spirala	Eliptyczny	Nienormalny
Procent we wszechświecie
Właściwości formy i strukturalne
Płaskie gwiazdy i gaz z pogrubionymi rękawami spiralnymi do środka. Rdzeń starszych gwiazd i w przybliżeniu sferyczny halo (gaz międzygwiezdny, niektóre gwiazdy i pola magnetyczne)

Obecnie zgodnie z obserwacjami astronomicznymi ustalono to Wszechświat na dużą skalę jednorodną. Wszystkie jego obszary wielkości od 300 milionów lat świetlnych i wyglądają bardziej prawdopodobne. W mniejszej skali Wszechświat ma obszary, w których znajdują się akumulacje galaktyk i, wręcz przeciwnie, pustce, gdzie ich niewiele.

Galaxy nazywa się systemami gwiazd o ogólnym pochodzeniu i atrakcyjności związanej z siłami. Galaktyka, w której znajduje się nasze słońce - Droga Mleczna

Odległości do ciał niebieskich w astronomii są określane inaczej w zależności od tego bliska lub dalekiej naszej planety te obiekty znajdują się. W przestrzeni kosmicznej jest zwyczajowo korzystać z następujących jednostek do pomiaru odległości:

1 a.e. ( jednostka astronomiczna.) \u003d (149597870 2) km;

1 szt. ( parsec.) \u003d 206265 a.e. \u003d 3,086 · 10 m;

1 s.g. ( rok świetlny) \u003d 0,307 PC \u003d 9,5 · 10 m. Light Rok to ścieżka, że \u200b\u200bświatło przechodzi na rok.

W niniejszym artykule proponuje się metodę określania odległości odległych galaktyk na "czerwonym przemieszczeniu", tj. Poprzez zwiększenie długości fal w widmie obserwowanego zdalnego źródła promieniowania w porównaniu z odpowiednimi długościami fal linii w widma odniesienia.

Pod źródłem światła rozumieją promieniowanie odległych galaktyk (najbardziej jasne gwiazdy lub mgławice wnikające gazu w nich). Pod " czerwone przemieszczenie"- Przesunięcie linii widmowych w widma elementów chemicznych, z których obiekty te składają się w długich falach (czerwonych), w porównaniu z długościami fal w widmach elementów referencyjnych na Ziemi. "Red Shift" wynika z efektu Dopplera.

efekt Dopplera Jest to, że promieniowanie wysłane przez źródło usunięcia z ustalonego odbiornika zostanie przyjęty jako dłuższa fala, w porównaniu z promieniowaniem z tego samego źródła stałego. Jeśli źródło zbliża się do odbiornika, a następnie długość fali zarejestrowanego sygnału, przeciwnie, zmniejszy się.

W 1924 r. Radziecki fizyk Aleksander Friedman przewidział, że wszechświat rozszerzył się. Obecnie dostępne dane pokazują, że rozpoczęła się ewolucja wszechświata Duża eksplozja.Około 15 miliardów lat temu Wszechświat był punktem (nazywa się to punkt osobliwości), Do którego, ze względu na najsilniejszą grawitację, bardzo wysoką temperaturę i gęstość, znane prawa fizyki nie ma zastosowania. Zgodnie z modelem przyjętym teraz, wszechświat zaczął puchnąć z punktu osobistości ze wzrostem przyspieszenia.

W 1926 r. Uzyskano eksperymentalne dowody ekspansji wszechświata. Amerykański astronom E.Habble, podczas studiowania z widm teleskopu odległej galaktyk otworzył czerwoną przesunięcie linii widmowych. Oznaczało to, że galaktyki są usuwane ze sobą i w tempie rosnącej z odległością. Hubble zbudował liniową zależność między odległością a szybką związaną z efektem Dopplera ( prawo Hubble'a):

(1) gdzie

r. - odległość między galaktykami;

v -szybkość usuwania galaktyk;

N.- Stały Hubble. Wartość N. Zależy to od czasu minimalnego od początku rozszerzenia wszechświata do chwili obecnej i zmiany w zakresie od 50 do 100 km / s · MPK. W astrofizyce, z reguły, użyj H \u003d 75 km / s · MPK. Dokładność określania stałego Hubble'a jest

0,5 km / s · MPK;

z- prędkość światła w próżni;

Z.- Czerwona długość fali zmiany biegów, tzw. Współczynnik kosmologiczny.

(2) gdzie

- długość fali podjęta przez odbiornik promieniowania;

- długość fali promieniowania emitowanego przez obiekt.

Zatem mierząc wielkość przemieszczenia linii, na przykład, jonizowany wodór (H +) w widocznej części widma, można określić o wzorze (2) jego czerwonego przemieszczenia Z.i, używając prawa Hubble'a (1), oblicz odległość do niego lub prędkości jego usunięcia:

Procedura wykonywania pracy

1. Zadzwoń do programu "Definicja odległości do Galaktik" na pulpicie komputera. Obszar wszechświata z dziewięcioma różnymi galaktykami obserwowanymi z powierzchni Ziemi pojawi się na ekranie monitora. W górze ekranu pojawia się widmo światła widocznego i znacznik długości fali z jonizowanego wodoru H +.

2. Zainstaluj kursor na galaktyce określonej przez nauczyciela i kliknij klawisz.

3. Zapisz długość fali w tabeli pomiaru i λ Emitowane przez tę galaktykę, gdy zostanie usunięty.

W przestrzeni względnej bliskości naszej galaktyki Mleczny sposób astronomów odkrył kilka małych galaktyk, które sprawiły, że pomyśleli o tych przepisach znanych z nich. Te galaktyki tworzą cały pierścień o średnicy 10 milionów lat świetlnych i odlecieć od nas tak dużą prędkością, że naukowcy nie mogą znaleźć wyraźnego wyjaśnienia tak szybko odwrócenia.

Znalezienie analogii między założoną strukturą a dużą eksplozją, naukowcy są przekonani, że została utworzona i otrzymała szybkość przez zbliżenie Drogi Mlecznej i Galaxy Andromedy w odległej przeszłości.

Problem jest w jednym: naukowcy nie mogą zrozumieć, dlaczego, z takim podziałem te małe galaktyki otrzymały tak dużą prędkość.

"Jeśli teoria grawitacji Einsteina jest prawdziwa, nasza galaktyka nigdy nie mogła zbliżyć się do Andromedy, by rzucić coś podobną prędkością" - wyjaśnił Zhao Hongsheng z Uniwersytetu Świętego Andrews (Szkocji), autor badanie opublikowanych w czasopiśmie Mnras. .

Zhao z kolegami zbadają ruchy tego pierścienia małych galaktyk, które wraz z Mleczną, a Galaxy Andromedy, są częścią tak zwanej grupy lokalnej, która obejmuje co najmniej 54 galaktyk. Nasza spiralna Galaxy Droga Mleczna i sąsiednie Galaxy Andromeda dzieli się 2,5 miliona lat świetlnych, jednak w przeciwieństwie do najbardziej znanych galaktyk, nasz bliźnie nie jest z nas usunięty i korzysta z prędkością więcej niż 400 km / c.

Korzystając z standardowego modelu kosmologicznego w obliczeniach (tzw. Model λCDM), naukowcy sugerują, że po 3,75 miliardzie lat, dwie galaktyki muszą spotkać, a kolejne kilka miliardów lat, to kolizja doprowadzi do silnego zniszczenia obu galaktyk i tworzenie nowego. Ale jeśli te galaktyki są teraz bliżej, czy mogą zbliżyć się do przeszłości?

W 2013 r. Zespół Zhao zasugerował Że 7-11 miliardów lat temu Droga Mleczna i Andromeda już przeliczają się na bardzo bliską odległość.

To dało w nich początek "tsunami", dzięki czemu mniejsze galaktyki zostały wyrzucone, które obserwowano dzisiaj odlatując od nas.

Podobne zbliżenie dwóch galaktyk jest znane astronomom (na ilustracji nuty - podejście galaktyk NGC 5426 i NGC 5427). Jednak rozpraszają się zbyt szybko. "Wysokie centralne prędkości promieniowe niektórych galaktyk grupy lokalnej zostały spowodowane przez siły działające na nich, co nasz model nie uwzględnia", zawarli w artykule. Co więcej, w całkowitej przeszłości Drogi Mlecznej, Andromeda i te latające galaktyki nie wątpią, czy są one w tej samej płaszczyźnie, argumentują naukowców.

"Dystrybucja w kształcie pierścienia jest bardzo specyficzna. Te małe galaktyki wyglądają jak krople deszczu odlatujące z dala od obrotowego parasola - wyjaśnił współautor badaniem Banike Indonon.

- Według moich szacunków szansa, że \u200b\u200bprzypadkowo rozproszone galaktyki są ustawione w podobny sposób, wynosi 1/640.

Prześledziłem ich pochodzenie przed dynamicznym wydarzeniem, które miało miejsce, gdy wszechświat był dwa razy młodszy. "

Model λCDM - który bierze pod uwagę obecność we wszechświecie zwykłego (baryona, ciemna energia opisana w równaniach Einsteina w postaci stałej λ) i zimnej ciemnej materii.

Problem opisanego scenariusza oddzielenia małych galaktyk jest nie tylko w hipotetycznym naruszeniu modelu λCDM. Obliczenia pokazują, że takie bliskie zbliżenie Drogi Mlecznej i Andromedy w przeszłości miało doprowadzić do ich fuzji, która jest znana, nie miała miejsce.

"Tak duża prędkość (galaktyki) wymaga 60 razy większa masa gwiazd niż dzisiaj w Drogi Mlecznej i Andromedy. Jednakże tarcie, które powstałyby między masywnym halo z ciemnej materii w centrum Galaktika, a te gwiazdy doprowadziłyby do ich fuzji, a nie do 2,5 miliona dolarów, które miały miejsce, "wyjaśnił baner.

"Nauka rozwija się poprzez wyzwania", mówi Marseil Pavlovski, Astrofizykista z California University w Irway. - Jest to gigantyczny pierścień tworzy poważne wyzwanie dla standardowego paradygmatu. "

Nawet astronomowie nie zawsze rozwiązywają rozbudowę wszechświata. Nadmuchiwany balon - stary, ale dobra analogia rozbudowy wszechświata. Galaktyki znajdujące się na powierzchni piłki są nadal, ale ponieważ wszechświat rozszerza odległość między nimi wzrasta, a wymiary samych galaktyk nie rosną.

W lipcu 1965 r. Naukowcy ogłosili otwarcie oczywistych oznak rozszerzania wszechświata z gorętszego i gęstego stanu początkowego. Znaleźli chłodzony poświata dużej eksplozji - promieniowanie relikwiczne. Od tego momentu rozszerzenie i chłodzenie wszechświata stanowiły podstawę kosmologii. Ekspansja kosmologiczna umożliwia zrozumienie, w jaki sposób powstały proste struktury i jak stopniowo rozwijały się na kompleks. 75 lat po otwarciu rozbudowy wszechświata wielu naukowców nie może przeniknąć swoje prawdziwe znaczenie. James Peebles Peebles, kosmolog z Princeton University, który studiuje reliktowe promieniowanie, napisał w 1993 r.: "Wydaje mi się, że nawet specjaliści nie wiedzą, co znaczy i możliwość gorącego dużego modelu eksplozji".

Sławni fizycy, autorzy podręczników astronomii i popullizatorów nauki dają czasem nieprawidłową lub zniekształconą interpretację rozszerzenia wszechświata, co stanowiło podstawę dużego modelu wybuchu. Co mamy na myśli, kiedy mówimy, że wszechświat rozszerza? Niewątpliwie myląc fakt, że obecnie mówią o przyspieszeniu ekspansji i stawia nas w martwym końcu.

Przegląd: Przestrzeń nieporozumienia

* Rozbudowa Wszechświata jest jedną z podstawowych koncepcji współczesnej nauki - wciąż otrzymuje różne interpretację.

* Nie dostrzegaj terminowej "dużej eksplozji" dosłownie. Nie był bombą eksplodowałem w centrum Wszechświata. Była to eksplozja samej przestrzeni, która nastąpiła wszędzie, tak jak powierzchnia zawyżonego balonu rozszerza się.

* Zrozumienie różnic między rozszerzeniem przestrzeni i ekspansji w przestrzeni jest niezwykle ważne, aby zrozumieć, jak wielkość Wszechświata, szybkość galaktyk galaktyk, a także możliwość obserwacji astronomicznych i charakteru przyspieszenia rozszerzającego, które prawdopodobnie doświadczy wszechświata.

* Duży model eksplozji opisuje tylko to, co się stało po nim.

Jaki jest rozszerzenie?

Kiedy coś znajome rozszerza się, na przykład, mokre miejsce lub imperium rzymskie stają się więcej, ich granice odchodzą i zaczynają zajmować większą objętość w przestrzeni. Ale Wszechświat wydaje się nie mieć żadnych ograniczeń fizycznych i nigdzie nie poruszy się. Rozbudowa naszego wszechświata jest bardzo podobna do napływu balonu. Odległość do odległej galaktyki wzrostu. Zazwyczaj astronomowie mówią, że galaktyki są usuwane lub uciekają od nas, ale nie poruszają się w przestrzeni jak fragmenty dużej bomby wybuchowej. W rzeczywistości przestrzeń między nami a galaktykami rozszerza się, chaotyczne poruszanie się wewnątrz niemal stałe klastry. Reliktowe promieniowanie wypełnia wszechświat i służy jako system odniesienia podobny do gumowej powierzchni balonu, w odniesieniu do którego ruchu i można go zmierzyć.

Będąc poza piłką, widzimy, że ekspansja swojej skręconej dwuwymiarowej powierzchni jest możliwa tylko dlatego, że jest w przestrzeni trójwymiarowej. W trzecim wymiarze znajduje się środek piłki, a jej powierzchnia rozszerza się w otaczającą głośność. Na tej podstawie możliwe byłoby stwierdzenie, że ekspansja naszego trójwymiarowego świata wymaga obecności czwartego wymiaru w przestrzeni. Ale według ogólnej teorii względności Einsteina przestrzeń jest dynamiczna: może się rozszerzyć, kurczyć się i zginać.

Korek uliczny

Wszechświat jest samowystarczalny. Ani centrum nie jest wymagane do rozszerzenia z niego, ani wolnej przestrzeni z zewnątrz (gdziekolwiek jest), aby się tam rozwinąć. Prawda, niektóre najnowsze teorie, takie jak teoria strun, postulować obecność dodatkowych pomiarów, ale podczas rozszerzenia naszego trójwymiarowego wszechświata nie są one wymagane.

W naszym wszechświecie, jak na powierzchni balonu, każdy obiekt wyróżnia się od wszystkich innych. Dlatego duża eksplozja nie była wybuchem w przestrzeni, ale była to wybucha samej przestrzeni, która nie wystąpiła w określonym miejscu, a następnie nie rozszerzyła się w otaczającą pustkę. Stało się to jednocześnie w tym samym czasie.

Jaka była duża eksplozja?

ŹLE: Wszechświat urodził się wtedy, gdy substancja, jak bomba, eksplodowała w określonym miejscu. Ciśnienie było wysokie w środku i niskie w otaczającej pustce, co spowodowało objawienie substancji.

DOBRZE: Była to eksplozja samej przestrzeni, która wprowadziła substancję w ruchu. Nasza przestrzeń i czas pojawił się w wielkim hupie i zaczął się rozwijać. Nigdzie był centrum, ponieważ Warunki były wszędzie tak samo, nie było różnicy ciśnień charakterystycznej dla regularnej eksplozji nie było.

Jeśli wyobrażasz sobie, że przewijamy film w odwrotnej kolejności, zobaczymy, jak sprężają wszystkie obszary wszechświata, a galaktyki zbliżyły się do wszystkich razem w dużej eksplozji jak samochody w korku drogowym. Ale porównanie nie jest tutaj kompletne. Jeśli chodziło o incydent, możesz jeździć po dżemie, usłyszeli wiadomości o tym w radiu. Ale duża eksplozja była katastrofą, której można uniknąć. Wygląda na to, że sposób, gdy powierzchnia ziemi i wszystkie drogi były na nim śmiałe, ale samochody pozostaną z tego samego rozmiaru. W końcu samochód napotkał, a żadna wiadomość w radiu pomogłaby zapobiec. Również duża eksplozja: Wystąpił wszędzie, w przeciwieństwie do wybuchu bomby, która występuje w pewnym punkcie, a fragmenty lecą we wszystkich kierunkach.

Teoria dużej eksplozji nie daje nam informacji o wielkości Wszechświata, a nawet że jest skończona lub nieskończona. Teoria względności opisuje, jak każdy obszar kosmiczny rozszerza się, ale nic nie mówi się o rozmiarze lub formie. Czasami kosmolodzy mówią, że wszechświat nie był już więcej grejpfruta, ale one oznaczają tylko tę część, którą możemy teraz oglądać.

W mieszkańcach mgławicy Andromedy lub innych galaktyk ich obserwowane wszechświaty. Obserwatorzy zlokalizowani w Andromeda widzą galaktyki, które nie są dla nas dostępne, po prostu dlatego, że są dla nich trochę bliżej; Ale nie mogą kontemplować tych, które uważamy. Ich obserwowany wszechświat był również wielkością grejpfruta. Możesz sobie wyobrazić, że wczesny wszechświat był podobny do grupy tych owoców i bez końca rozciągając się we wszystkich kierunkach. Więc pomysł, że duża eksplozja była "mała", błędnie. Przestrzeń wszechświata jest nieskończona. A ponieważ nie jest ani ściskając, pozostanie.

Szybsze światło

Przedstawienia błędów są powiązane z opisem rozszerzenia ilościowego. Szybkość, z którą wzrasta odległość między galaktykami, podlega prostych wzorce zidentyfikowanych przez amerykańskiego astronoma Edwin Hubble'a (Edwin Hubble'a) w 1929 r.: Szybkość usuwania Galaxy V jest bezpośrednio proporcjonalna do jego odległości od US D lub V \u003d HD. Stosunek proporcjonalności H nazywa się stałą Hubble'a i określa szybkość rozbudowy przestrzeni zarówno wokół nas, jak i wokół dowolnego obserwatora we wszechświecie.

Niektórzy myli fakt, że nie wszystkie galaktyki podlegają prawu Hubble'a. Najbliższy do nas duża galaktyka (Andromeda) jest na ogół porusza się do nas, a nie od nas. Takie wyjątki są, ponieważ prawo Hubble'a opisuje tylko średnie zachowanie galaktyk. Ale każdy z nich może mieć mały ruch, ponieważ galaktyki grawitacyjne wpływają na siebie, jak na przykład nasza Galaxy i Andromeda. Odległy galaktyki mają również małe chaotyczne prędkości, ale z dużą odległością od nas (z dużą wartością d) te prędkości losowe są pomijalne na tle wysokich prędkości usuwania (V). Dlatego też dla odległej galaktyk prawo Hubble'a jest wykonywane przy wysokiej dokładności.

Zgodnie z prawem Hubble'a Wszechświat rozszerza się nie na stałej prędkości. Niektóre galaktyki są usuwane z nas z prędkością 1 tys. Km / s, inne, które są dwa razy więcej niż prędkość 2 tys. Km / s itp. W ten sposób prawo Hubble'a wskazuje, że począwszy od pewnej odległości, zwanej Hubblovsky, galaktyki są usuwane z prędkością nadprostową. Dla zmierzonej wartości stałej Hubble'a odległość ta wynosi około 14 miliardów lat świetlnych.

Ale jest prywatną teorię względności Einsteina nie twierdzi, że żaden obiekt nie może mieć prędkości powyżej prędkości światła? Takie pytanie umieszczone w martwym końcu, wiele pokoleń studentów. Odpowiedź jest to, że prywatna teoria względności ma zastosowanie tylko do "normalnych" prędkości - do ruchu w przestrzeni. W prawie Hubble'a mówimy o szybkości usuwania spowodowanej ekspansją samej przestrzeni, a nie przez ruch w przestrzeni. Ten wpływ ogólnej teorii względności nie przestrzega prywatnej teorii względności. Obecność szybkości usuwania powyżej prędkości nie narusza prywatnej teorii względności. Nadal jest to prawdą, że nikt nie może nadrobić zaległości z promieniem światła.

Czy galaktyki można usunąć z prędkością nad prędkością światła?

ŹLE: Prywatna teoria względności Einsteina zabrania go. Rozważ obszar zawierający kilka galaktyk. Ze względu na jego ekspansję galaktyka jest z nas usunięta. Dalsza galaktyka, tym większa prędkość (czerwone strzałki). Jeśli prędkość światła jest limitem, wówczas szybkość usuwania powinna ostatecznie stała się stała.

DOBRZE: Oczywiście może. Prywatna teoria względności nie uwzględnia szybkości usuwania. Szybkość usuwania jest nieskończenie wzrasta z odległościami. Dalej o pewnej odległości zwanej Hubblovsky, przekracza szybkość światła. Nie jest to naruszenie teorii względności, usunięcie nie jest spowodowane przez usunięcie w przestrzeni, ale rozszerzenie samej przestrzeni.

Czy mogę zobaczyć galaktyki, które są usuwane szybciej niż światło?

ŹLE: Oczywiście nie. Światło z takich galaktyk leci z nimi. Niech Galaxy będzie limit odległości Hubble'a (sfera), tj. Jest usuwany z nas szybciej niż prędkość światła. Emituje foton (oznaczony żółty). Podczas gdy foton leci przez przestrzeń, rozszerza się. Odległość do ziemi zwiększa się szybciej niż foton. Nigdy nas nie dotrze.

DOBRZE: Oczywiście jest to możliwe, ponieważ tempo zmiany ekspansji z czasem. Po pierwsze, foton jest naprawdę zburzony. Jednak odległość Hubble'a nie jest stale: zwiększa się, a na końcu foton może dostać się do sfery Hubble'a. Gdy tylko się stanie, foton poruszy się szybciej niż ziemia zostanie usunięta, a on będzie w stanie nas osiągnąć.

Fotony rozciągające

Pierwsze obserwacje pokazujące, że wszechświat rozszerza się od 1910 do 1930 r. W atomach laboratoryjnych emitują i pochłaniają światło zawsze na pewnych długościach fal. To samo obserwuje się w widmach odległej galaktyk, ale z przemieszczeniem do regionu długości długości długości długości. Astronomowie mówią, że promieniowanie galaktyki doświadcza czerwonego przemieszczenia. Wyjaśnienie Proste: Rozszerzając przestrzeń, fala lekka jest rozciągnięta i dlatego osłabia się. Jeśli w tym czasie, aż fala lekka dotarła do nas, wszechświat był dwukrotnie dwukrotnie, a potem podwoiła długość fali, a jej energia osłabiła dwukrotnie.

Zmęczenie hipotezy

Za każdym razem, gdy Scientific American publikuje artykuł na temat kosmologii, wielu czytelników piszą do nas, że, ich zdaniem galaktyki nie są w rzeczywistości usunięte od nas i że rozbudowa przestrzeni jest iluzją. Wierzą, że czerwona zmiana w widmach galaktyk jest spowodowana czymś takiej jak "zmęczenie" z długiej podróży. Pewny nieznany proces zmusza światło, rozprzestrzeniające się przez przestrzeń, tracą energię i dlatego rumieniec.

Hipoteza ta była ponad pół wieku, a na pierwszy rzut oka wygląda rozsądnie. Ale jest całkowicie niezgodne z obserwacjami. Na przykład, gdy gwiazda eksploduje jako supernovę, miga, a następnie zanika. Cały proces trwa około dwóch tygodni w rodzaju supernova, który astronomowie służą do określenia odległości do galaktyk. W tym okresie strumień fotonów promieniuje. Hipoteza światła zmęczenia mówi, że podczas ścieżki fotonów straci energię, ale obserwator nadal otrzyma przepływ fotonów w ciągu dwóch tygodni.

Jednak w rozszerzającej przestrzeni nie tylko same fotony są rozciągnięte (a zatem tracą energię), ale ich strumień jest również rozciągany. Dlatego zajmuje ponad dwa tygodnie, aby wszystkie fotony dostały się do ziemi. Uwagi potwierdzają taki efekt. Wybuch Supernowej w galaktyce z czerwonym przemieszczeniem 0,5 obserwuje się przez trzy tygodnie, aw galaktyce z czerwonym przemieszczeniem 1 miesiąca.

Hipoteza zmęczenia światła zaprzecza obserwacjom spektrum rejsu promieniowania i pomiarów jasności powierzchni odległych galaktyk. Nadszedł czas, aby wysłać "zmęczone światło" (Charles Lineviver i Tamara Davis).

Supernowe, podobnie jak w akumulacji galaktyk w Pannie, pomóż mierzyć rozszerzenie kosmiczne. Ich obserwowane właściwości wykluczają alternatywne teorie kosmologiczne, w których przestrzeń nie rozszerza.

Proces można opisać pod względem temperatury. Fotony emitowane przez organizm mają rozkład energii, który generalnie charakteryzuje się temperaturą wskazującą, jak bardzo ciało jest gorące. Gdy fotony poruszają się w rozszerzającej przestrzeni, tracą energię, a ich temperatura jest zmniejszona. W ten sposób wszechświat jest chłodzony w ekspansji, jako sprężone powietrze uciekające się z cylindra SCAblast. Na przykład promieniowanie relikwialne ma teraz temperaturę około 3 k, podczas gdy urodził się w temperaturze około 3000 K. Ale od tego czasu wszechświat wzrósł w ilości 1000 razy, a temperatura fotonowa spadła w tym samym czasie . Oglądanie gazu w odległej galaktyk, astronomowie mierzą bezpośrednio temperaturę tego promieniowania w odległej przeszłości. Pomiary potwierdzają, że wszechświat jest chłodzony z czasem.

W związku między czerwonym przemieszczeniem i szybkościami istnieje również pewne sprzeczności. Czerwony przemieszczenie spowodowane przedłużeniem jest często mylone z bardziej znanym czerwonym przemieszczeniem spowodowanym przez efekt Dopplera, który zwykle powoduje, że dźwiękowe fale, jeśli źródło dźwięku zostanie usunięte. To samo dotyczy fal światła, które stały się dłuższe, jeśli źródło światła jest podane w przestrzeni.

Doppler Red Shift i kosmologiczne czerwone przemieszczenie - rzeczy są zupełnie inne i są opisane przez różne wzory. Pierwsza wynika z prywatnej teorii względności, która nie uwzględnia rozszerzalności przestrzeni, a druga wynika z ogólnej teorii względności. Te dwa formuły są prawie takie same dla pobliskich galaktyk, ale różnią się na pilocie.

Zgodnie z formułą Dopplera, jeśli prędkość obiektu w przestrzeni zbliża się do prędkości światła, jego czerwone przemieszczenie ma tendencję do nieskończoności, a długość fali staje się zbyt duża, a zatem niedostępna do obserwacji. Jeśli było to prawdą dla galaktyk, najbardziej odległe widoczne obiekty na niebie zostaną usunięte z prędkością, zauważalnie niższą prędkość światła. Ale kosmologiczna formuła do czerwonych stronniczości prowadzi do innego wniosku. W ramach standardowego modelu kosmologicznego galaktyki z czerwonym przemieszczeniem około 1,5 (tj. Otrzymana długość fali ich promieniowania o 50% więcej wartości laboratoryjnej) jest usuwana z prędkością światła. Astronomowie już znaleźli około 1000 galaktyk z czerwonym przemieszczeniem większym niż 1,5. Wiemy więc około 1000 obiektów, które są usuwane szybciej niż szybkość światła. Promieniowanie reliktowe przychodzi jeszcze większą odległość i ma czerwoną zmianę około 1000. Gdy gorąca plazma młodego wszechświata emitowała dzisiaj promieniowanie, zostało usunięte z nas prawie 50 razy szybciej niż prędkość światła.

Bieganie na miejscu

Trudno wierzyć, że możemy zobaczyć galaktyki poruszające się szybciej niż szybkość światła, ale jest to możliwe dzięki zmianie wskaźnika ekspansji. Wyobraź sobie promień światła, który przechodzi do nas z odległości większej niż odległość Hubble'a (14 mld lat świetlnych). Porusza się do nas z prędkością lekkiej w stosunku do lokalizacji, ale sama jest usunięta z nas szybciej niż prędkość światła. Chociaż światło pędzi do nas o najwyższej możliwej prędkości, nie może zadowolić rozszerzenia przestrzeni. Przypomina dziecko próbujące uruchomić w przeciwnym kierunku na schodach ruchomych. Fotony w odległości Hubble'a poruszają się przy maksymalnej prędkości, aby pozostać w tym samym miejscu.

Możesz myśleć, że światło z obszarów odległe w odległości Hubble'a nigdy nie będzie w stanie nas dotrzeć i nigdy tego nie zobaczymy. Ale odległość Hubble'a nie pozostaje niezmieniona, ponieważ stała Hubble, z której zależy o zmianach w czasie. Ta wielkość jest proporcjonalna do prędkości łamania dwóch galaktyk podzielonych przez odległość między nimi. (Możesz użyć dowolnych dwóch galaktyk do obliczenia.) W modelach wszechświata, zgodne z obserwacjami astronomicznymi, mianownik zwiększa szybciej cyfrowo, więc stały hubble zmniejsza się. W związku z tym odległość Hubble'a rośnie. A jeśli tak, światło, które pierwotnie nie dotarło do nas, nie może być w odległości Hubble'a. Następnie fotony znajdą się w obszarze, który usuwa wolniejszą prędkość światła, po czym będą mogli dostać do nas.

Czy rezygnuje z przepisów kosmicznych - czy jest to przesunięcie Dopplera?

ŹLE: Tak, ponieważ wymienni galaktyki poruszają się w przestrzeni. W efekcie Dopplera fale światła są rozciągnięte (stają się bardziej czerwone), gdy ich źródło jest usuwane z obserwatora. Długość fali światła nie zmienia się podczas swojej podróży przez przestrzeń. Obserwator bierze światło, mierzy jego czerwone przemieszczenie i oblicza prędkość galaktyki.

DOBRZE: Nie, czerwony niebieski nie ma nic wspólnego z efektem Dopplera. Galaktyka jest prawie stacjonarna w przestrzeni, więc emituje światło tej samej długości fali we wszystkich kierunkach. W drodze długość fali staje się większa, ponieważ przestrzeń rozszerza się. Dlatego światło stopniowo rumieni się. Obserwator bierze światło, mierzy jego czerwone przemieszczenie i oblicza prędkość galaktyki. Kosmiczne czerwone przemieszczenie różni się od przemieszczenia Dopplera, które potwierdzają obserwacje.

Jednak galaktyka, która wysłała światło, może być nadal usunięte z superluminalną prędkością. W ten sposób możemy obserwować światło od galaktyk, które jak poprzednio, zawsze można usunąć szybciej niż szybkość światła. Krótko mówiąc, odległość Hubble'a nie jest ustalona i nie wskazuje nam granic obserwowanego wszechświata.

A co faktycznie oznacza granicę obserwowanej przestrzeni? Jest tu również pewne zamieszanie. Jeśli przestrzeń nie została rozszerzona, możemy obserwować najnowszy obiekt teraz w odległości około 14 miliardów lat świetlnych od nas, tj. W pewnej odległości, że światło pokonało przez 14 miliardów lat, które minęły od największej eksplozji. Ale ponieważ wszechświat rozszerza przestrzeń skrzyżowana przez foton rozszerzona podczas jego ścieżki. Dlatego obecna odległość do najbardziej odległych z obserwowanych obiektów wynosi około trzy razy więcej - około 46 miliardów lat świetlnych.

Wcześniej kosmolodzy uważali, że żyjemy w spowolnionym wszechświecie, dlatego moglibyśmy obserwować coraz więcej galaktyk. Jednak w przyspieszonym wszechświecie jesteśmy ogromnionym przez granicę, poza tym, co nigdy nie zobaczy wydarzeń - jest to horyzont przestrzeni wydarzeń. Jeśli światło z galaktyk, które zostały usunięte szybciej niż szybkość światła dotrze do nas, oznacza to, że odległość Hubble'a wzrośnie. Ale przy przyspieszonym wszechświecie jego wzrost jest zabroniony. Zdarzenie zdalne może wysłać promień światła w naszym kierunku, ale to światło będzie na zawsze pozostanie na limit odległości Hubble'a z powodu przyspieszenia ekspansji.

Jak widać, przyspieszający wszechświat przypomina czarną dziurę, która ma również horyzont wydarzeń, poza tym, czego nie dostajemy sygnałów. Bieżąca odległość do naszego horyzontu przestrzeni zdarzeń (16 miliardów lat świetlnych) jest w całości w granicach naszego obserwowanego obszaru. Światło emitowane przez galaktyki, które są teraz na kosmicznym horyzoncie wydarzeń, nigdy nie będzie w stanie dotrzeć do nas, ponieważ Odległość, że 16 miliardów lat świetlnych jest spójna, rozszerza się zbyt szybko. Będziemy mogli zobaczyć wydarzenia, które miały miejsce w galaktykach, zanim przekroczyli horyzont, ale nigdy nie będziemy dowiedzieć się o kolejnych wydarzeniach.

W wszechświecie wszystko się rozszerza?

Ludzie często myślą, że jeśli przestrzeń się rozszerza, wówczas wszystko się rozszerza. Ale jest nieprawidłowy. Ekspansja jako taka (która jest, bezwładność, bez przyspieszenia lub zwalniania) nie powoduje żadnej mocy. Długość fali foton wzrasta wraz z rosnącym wszechświatem, ponieważ w przeciwieństwie do atomów i planety fotonów nie są obiektami, których wymiary są określane przez równowagę sił. Zmiana szybkości ekspansji naprawdę powoduje nową siłą w równowadze, ale nie może zmusić obiektów do rozszerzenia lub kurczenia się.

Na przykład, jeśli grawitacja stała się silniejsza, przewód kręgowy byłby wciśnięty, aż elektrony w kręgosłupie osiągnęłyby nową pozycję równowagi, nieco bliżej siebie. Twój wzrost nieznacznie zmniejszyłby się, ale kompresja zaprzestałaby. W ten sam sposób, gdybyśmy mieszkali we wszechświecie z przewagą sił grobów, tyle lat temu, większość kosmologów wierzyła, ekspansja spowolniłaby, a słabsza kompresja będzie działać dla wszystkich organów, zmuszając ich do osiągnięcia mniejszych Rozmiar równowagi. Ale dotarł do niego, już nie kurczą się.

Jak duży jest obserwowany wszechświat?

ŹLE: Wszechświat ma 14 miliardów lat, dlatego jego obserwowana część musi mieć promień 14 miliardów lat świetlnych. Rozważymy najbardziej odległe z obserwowanych galaktyk - ten, którego fotony emitowane natychmiast po wielkiej eksplozji, już teraz dotarł do nas. Light Rok to odległość wykonana przez fotom w roku. Więc foton pokonał 14 miliardów lat świetlnych

DOBRZE: Ponieważ przestrzeń rozszerza się obserwowany obszar ma promień ponad 14 miliardów lat świetlnych. Podczas gdy foton podróżuje, przestrzeń, którą przechodzi, rozszerza się. Zanim nas osiąga nas, odległość do pustej galaktyki staje się bardziej niż właśnie obliczana przez czas lotu - około trzy razy więcej

W rzeczywistości rozszerzanie jest przyspieszone, co jest spowodowane słabą siłą "nadmuchiwaniem" wszystkich organów. Dlatego powiązane obiekty mają nieco więcej niż wszechświatowy wszechświat, ponieważ równowaga sił osiąga się w nich z nieco większym rozmiarem. Na powierzchni Ziemi przyspieszenie skierowane na zewnątrz, od centrum planety, jest skromny udział (10 ^ (- 30) $) normalnego przyspieszenia grawitacyjnego do centrum. Jeśli to przyspieszenie jest niezmiennie, nie zmusi to ziemi do rozszerzenia. Tylko planeta trwa trochę więcej rozmiarów niż byłoby bez odpychania.

Ale wszystko się zmieni, jeśli przyspieszenie nie jest stale, ponieważ niektórzy kosmologowie wierzą. Jeśli wzrasta odpychanie, może to ostatecznie spowodować zniszczenie wszystkich struktur i prowadzić do "dużej pęknięcia", która nie wystąpiłaby z powodu rozszerzenia lub przyspieszenia jako takiego, ale ponieważ przyspieszenie zostało przyspieszone.

A obiekty we wszechświecie również się rozszerza?

ŹLE: Tak. Rozszerzenie powoduje w tym wszechświat i wszystko w nim. Jako obiekt rozważ gromadzenie galaktyk. Gdy Wszechświat stanie się więcej, klastra jest również. Granica klastra (żółta linia) rozszerza się.

DOBRZE: Nie. Wszechświat rozszerza się, ale powiązane przedmioty nie wykonują go w nim. Sąsiadujące galaktyki są najpierw usunięte, ale ostatecznie ich wzajemna atrakcja przecina rozbudowę. Utworzona jest klastra tego rozmiaru, który odpowiada jego stanowi równowagi.

Ponieważ nowe dokładne pomiary pomagają kosmologom lepiej zrozumieć rozbudowę i przyspieszenie, można je zapytać jeszcze bardziej podstawowe pytania dotyczące najwcześniejszych momentów i największej skali wszechświata. Co spowodowało rozszerzenie? Wielu kosmologów uważa, że \u200b\u200bproces zwany "inflacją" (inflacja) jest winna, specjalny rodzaj przyspieszającej ekspansji. Ale może to tylko częściowa odpowiedź: tak, że zaczęło się, wydaje się, że wszechświat już musiał się rozwinąć. A co z największą skalą dla limitu naszych obserwacji? Są różne części wszechświata na różne sposoby rozszerzają się, dzięki czemu nasz wszechświat jest tylko skromną bańką inflacyjną w gigantycznym supotestionym? Nikt nie wie. Ale mamy nadzieję, że z czasem możemy zrozumieć proces rozszerzenia wszechświata.

O Autorach:
Charles H. Lineweaver (Charles H. Lineweaver) i Tamara Davis (Tamara M. Davis) - astronomowie z Australian Observatory Count Stromlo. Na początku lat 90. XX wieku W California University w Berkeley, linevive był grupą naukowców, którzy otwierali przy pomocy Cobe Satellite of Relication Promieniowanie. Bronił rozprawy nie tylko na astrofizyce, ale także na historii i literaturze angielskiej. Davis pracuje nad stworzeniem Obserwatorium Space Supernova / przyspieszenie (supernova i akceleracja badacza).

Uwagi do artykułu "Paradoksy wielkiej eksplozji"
Profesor Zapov Anatoliy Vladimirovich, Phys. FT. MSU: Wszystkie nieporozumienia, z którymi autorzy artykułu argumentują, są związane z faktem, że na widoczność najczęściej rozwinięta rozwinięcia ograniczonej objętości wszechświata w sztywnym systemie odniesienia jest najczęściej rozważana (i rozbudowa wystarczająco małego obszaru Aby nie brać pod uwagę różnicy w czasie na ziemi i galaktyk w uziemieniu). Stąd prezentacja i eksplozja i przemieszczenie doppleniowe oraz wspólne zamieszanie z prędkością ruchu. Autorzy piszą, i prawidłowo piszą, ponieważ wygląda w nie-inertocal (towarzyszącym) układu współrzędnych, w którym zazwyczaj pracują kosmologów, chociaż artykuł nie mówi bezpośrednio o tym (co do zasady, wszystkie odległości i prędkości zależą od wyboru System odniesienia, a tutaj zawsze istnieje pewna arbitralna). Jedyną rzeczą, która jest napisana, jest niejasna, więc jest to, co nie jest ustalone, że w rozszerzonym wszechświecie jest rozumiany w odległości. Po pierwsze, autorzy są szybkością światła pomnożonego przez czas rozprzestrzeniania, a następnie mówi się, że nawet rozliczanie ekspansji, która usunęła galaktykę jeszcze bardziej, gdy światło było w drodze. Zatem odległość jest już rozumiana jako prędkość światła, pomnożona przez czas dystrybucji, którą wydałby, gdyby galaktyka przestała zostać usunięta i promieniować teraz światło. W rzeczywistości wszystko jest bardziej skomplikowane. Odległość jest wielkością zależną od modelu i bezpośrednio z obserwacji, których nie otrzymano, więc kosmologowie są w porządku bez niej, zastępując czerwonym przemieszczeniem. Ale może bardziej rygorystyczne podejście tutaj i niewłaściwe.