Ang tanong tungkol sa pinagmulan ng Uniberso, ang nakaraan at hinaharap nito ay nakababahala sa mga tao mula pa noong una. Sa loob ng maraming siglo, ang mga teorya ay lumitaw at pinabulaanan, na nag-aalok ng isang larawan ng mundo batay sa kilalang data. Ang isang pangunahing pagkabigla sa siyentipikong mundo ay ang teorya ng relativity ni Einstein. Gumawa rin siya ng malaking kontribusyon sa pag-unawa sa mga prosesong bumubuo sa Uniberso. Gayunpaman, ang teorya ng relativity ay hindi maaaring i-claim na ang tunay na katotohanan, na hindi nangangailangan ng anumang mga karagdagan. Ang pagpapabuti ng mga teknolohiya ay nagbigay-daan sa mga astronomo na gumawa ng mga dati nang hindi maiisip na pagtuklas na nangangailangan ng bagong teoretikal na base o isang makabuluhang pagpapalawak ng mga kasalukuyang probisyon. Ang isang kababalaghan ay ang madilim na bagay. Pero unahin muna.
Mga kaso ng nakalipas na araw
Upang maunawaan ang terminong "dark matter" bumalik tayo sa simula ng huling siglo. Noong panahong iyon, nangingibabaw ang ideya ng Uniberso bilang isang nakatigil na istraktura. Samantala, ipinapalagay ng pangkalahatang teorya ng relativity (GR) na sa malao't madali ang puwersa ng pagkahumaling ay hahantong sa "pagdidikit" ng lahat ng mga bagay sa kalawakan sa isang bola, ito ay mangyayari tulad nitotinatawag na gravitational collapse. Walang mga salungat na puwersa sa pagitan ng mga bagay sa kalawakan. Ang kapwa atraksyon ay binabayaran ng mga puwersang sentripugal na lumilikha ng patuloy na paggalaw ng mga bituin, planeta at iba pang mga katawan. Sa ganitong paraan, napapanatili ang balanse ng system.
Upang maiwasan ang teoretikal na pagbagsak ng Uniberso, ipinakilala ni Einstein ang isang cosmological constant - isang halaga na nagdadala sa system sa kinakailangang nakatigil na estado, ngunit sa parehong oras ay aktwal na naimbento, na walang malinaw na batayan.
Lumalawak na Uniberso
Ipinakita ng mga kalkulasyon at pagtuklas nina Friedman at Hubble na hindi na kailangang labagin ang magkatugmang mga equation ng pangkalahatang relativity sa tulong ng isang bagong constant. Ito ay napatunayan na, at ngayon ang katotohanang ito ay halos walang pag-aalinlangan, na ang Uniberso ay lumalawak, ito ay minsan ay nagkaroon ng simula, at walang pag-uusapan tungkol sa pagkatigil. Ang karagdagang pag-unlad ng kosmolohiya ay humantong sa paglitaw ng big bang theory. Ang pangunahing kumpirmasyon ng mga bagong pagpapalagay ay ang naobserbahang pagtaas ng distansya sa pagitan ng mga kalawakan sa oras. Ito ay ang pagsukat ng bilis ng pag-alis mula sa isa't isa ng mga kalapit na sistema ng kalawakan na humantong sa pagbuo ng hypothesis na mayroong dark matter at dark energy.
Ang data ay hindi naaayon sa teorya
Fritz Zwicky noong 1931, at pagkatapos ay si Jan Oort noong 1932 at noong 1960s, ay binibilang ang masa ng bagay ng mga kalawakan sa isang malayong kumpol at ang ratio nito sa bilis ng pag-alis ng mga ito mula sa isa't isa. Paminsan-minsan, ang mga siyentipiko ay dumating sa parehong mga konklusyon: ang dami ng bagay na ito ay hindi sapat para sa gravity na nilikha nito upang mahawakan.magkasamang gumagalaw ang mga kalawakan sa napakabilis na bilis. Iminungkahi nina Zwicky at Oort na mayroong isang nakatagong masa, ang madilim na bagay ng Uniberso, na hindi nagpapahintulot sa mga bagay sa kalawakan na magkalat sa iba't ibang direksyon.
Gayunpaman, ang hypothesis ay kinilala ng siyentipikong mundo noong dekada sitenta lamang, pagkatapos ng anunsyo ng mga resulta ng gawain ni Vera Rubin.
Bumuo siya ng mga rotation curve na malinaw na nagpapakita ng pagdepende sa bilis ng paggalaw ng bagay ng galaxy sa distansya na naghihiwalay dito sa gitna ng system. Taliwas sa mga teoretikal na pagpapalagay, lumabas na ang bilis ng mga bituin ay hindi bumababa habang lumalayo sila sa sentro ng galactic, ngunit tumataas. Ang gayong pag-uugali ng mga luminaries ay maipaliwanag lamang sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang halo sa kalawakan, na puno ng madilim na bagay. Ang Astronomy, sa gayon, ay nahaharap sa isang ganap na hindi pa nagagalugad na bahagi ng uniberso.
Mga katangian at komposisyon
Madilim ang ganitong uri ng bagay ay tinatawag dahil hindi ito makikita sa anumang paraan. Nakikilala ang presensya nito sa pamamagitan ng hindi direktang tanda: lumilikha ng gravitational field ang dark matter, habang hindi naglalabas ng ganap na electromagnetic waves.
Ang pinakamahalagang gawain na lumitaw bago ang mga siyentipiko ay upang makakuha ng sagot sa tanong kung ano ang nilalaman ng bagay na ito. Sinubukan ng mga astrophysicist na "punan" ito ng karaniwang baryon matter (binubuo ang baryon matter ng mas marami o hindi gaanong pinag-aralan na proton, neutron at electron). Ang madilim na halo ng mga kalawakan ay may kasamang mga compact, mahinang nagniningning na mga bituin ng ganitong uribrown dwarf at malalaking planeta na malapit sa Jupiter sa masa. Gayunpaman, ang mga pagpapalagay na ito ay hindi tumayo sa pagsisiyasat. Baryon matter, pamilyar at kilala, kaya hindi maaaring gumanap ng isang mahalagang papel sa nakatagong masa ng mga kalawakan.
Ngayon, ang physics ay naghahanap ng mga hindi kilalang bahagi. Ang praktikal na pananaliksik ng mga siyentipiko ay batay sa teorya ng supersymmetry ng microcosm, ayon sa kung saan para sa bawat kilalang particle ay mayroong supersymmetric na pares. Ito ang mga bumubuo ng dark matter. Gayunpaman, wala pang nakuhang ebidensya ng pagkakaroon ng mga naturang particle, marahil ito ay isang bagay sa malapit na hinaharap.
Dark energy
Ang pagtuklas ng bagong uri ng bagay ay hindi nagtapos sa mga sorpresang inihanda ng Uniberso para sa mga siyentipiko. Noong 1998, nagkaroon ng isa pang pagkakataon ang mga astrophysicist na ihambing ang data ng mga teorya sa mga katotohanan. Ang taong ito ay minarkahan ng pagsabog ng isang supernova sa isang kalawakan na malayo sa atin.
Sinukat ng mga astronomo ang distansya dito at labis na nagulat sila sa nakuhang datos: ang bituin ay sumiklab nang higit pa kaysa sa nararapat ayon sa umiiral na teorya. Lumalabas na ang bilis ng paglawak ng uniberso ay tumataas sa paglipas ng panahon: ngayon ito ay mas mataas kaysa noong nakalipas na 14 bilyong taon, kung kailan nangyari ang big bang.
Tulad ng alam mo, para mapabilis ang paggalaw ng katawan, kailangan nitong maglipat ng enerhiya. Ang puwersa na nagiging sanhi ng mas mabilis na paglawak ng uniberso ay naging kilala bilang dark energy. Ito ay hindi gaanong mahiwagang bahagi ng kosmos kaysa sa madilim na bagay. Ito ay kilala lamang na ito ay katangianpare-parehong pamamahagi sa buong uniberso, at ang epekto nito ay mairehistro lamang sa malalaking distansyang kosmiko.
At muli ang cosmological constant
Ang madilim na enerhiya ay niyanig ang big bang theory. Ang bahagi ng siyentipikong mundo ay may pag-aalinlangan tungkol sa posibilidad ng naturang sangkap at ang pagbilis ng pagpapalawak na dulot nito. Sinusubukan ng ilang mga astrophysicist na buhayin ang nakalimutang kosmolohiya ng Einstein, na muli mula sa kategorya ng isang malaking pagkakamaling pang-agham ay maaaring mapunta sa bilang ng mga gumaganang hypotheses. Ang presensya nito sa mga equation ay lumilikha ng anti-gravity, na humahantong sa isang acceleration ng expansion. Gayunpaman, ang ilan sa mga kahihinatnan ng pagkakaroon ng cosmological constant ay hindi sumasang-ayon sa observational data.
Ngayon, ang dark matter at dark energy, na bumubuo sa karamihan ng bagay sa uniberso, ay mga misteryo para sa mga siyentipiko. Walang iisang sagot sa tanong tungkol sa kanilang kalikasan. Bukod dito, marahil ay hindi ito ang huling sikreto na itinatago sa atin ng espasyo. Ang madilim na bagay at enerhiya ay maaaring maging hangganan ng mga bagong tuklas na maaaring magpabago sa ating pang-unawa sa istruktura ng Uniberso.
