Ang uniberso ay hindi static. Kinumpirma ito ng mga pag-aaral ng astronomer na si Edwin Hubble noong 1929, iyon ay, halos 90 taon na ang nakalilipas. Siya ay humantong sa ideyang ito sa pamamagitan ng mga obserbasyon sa paggalaw ng mga kalawakan. Ang isa pang natuklasan ng mga astrophysicist sa pagtatapos ng ikadalawampu siglo ay ang pagkalkula ng pagpapalawak ng Uniberso nang may pagbilis.
Ano ang pangalan ng pagpapalawak ng Uniberso
Nagulat ang ilang tao nang marinig ang tinatawag ng mga siyentipiko sa pagpapalawak ng uniberso. Karamihan sa pangalang ito ay nauugnay sa ekonomiya, at may mga negatibong inaasahan.
Ang
Inflation ay ang proseso ng pagpapalawak ng Uniberso kaagad pagkatapos nitong lumitaw, at may matinding pagbilis. Isinalin mula sa English, "inflation" - "pump up", "inflate".
Ang mga bagong pagdududa tungkol sa pagkakaroon ng dark energy bilang isang salik sa inflation theory ng Universe ay ginagamit ng mga kalaban ng expansion theory.
Pagkatapos ay iminungkahi ng mga siyentipiko ang isang mapa ng mga black hole. Ang paunang data ay naiiba sa mga nakuha sa susunod na yugto:
- Animnapung libong black hole na may pinakamalayong distansyamahigit labing-isang milyong light-years ang layo - data mula apat na taon na ang nakalipas.
- Isang daan at walumpu't libong black hole na kalawakan labintatlong milyong light-years ang layo. Data na nakuha ng mga siyentipiko, kabilang ang mga Russian nuclear physicist, noong unang bahagi ng 2017.
Ang impormasyong ito, sabi ng mga astrophysicist, ay hindi sumasalungat sa klasikal na modelo ng Uniberso.
Ang bilis ng paglawak ng Uniberso ay isang hamon para sa mga cosmologist
Ang bilis ng pagpapalawak ay talagang isang hamon para sa mga cosmologist at astronomer. Totoo, hindi na pinagtatalunan ng mga kosmologist na ang rate ng pagpapalawak ng Uniberso ay walang pare-parehong parameter, ang mga pagkakaiba ay lumipat sa ibang eroplano - nang magsimulang bumilis ang pagpapalawak. Ang spectrum roaming data mula sa napakalayong Type 1 supernovae ay nagpapatunay na ang pagpapalawak ay hindi isang biglaang proseso ng pagsisimula.
Naniniwala ang mga siyentipiko na nagkontrata ang uniberso sa unang limang bilyong taon.
Ang unang mga kahihinatnan ng Big Bang ay unang nagbunsod ng isang malakas na paglawak, at pagkatapos ay nagsimula ang isang contraction. Ngunit naiimpluwensyahan pa rin ng madilim na enerhiya ang paglago ng uniberso. At sa pagbilis.
Ang mga Amerikanong siyentipiko ay nagsimulang gumawa ng isang mapa ng laki ng uniberso para sa iba't ibang panahon upang malaman kung kailan nagsimula ang acceleration. Sa pamamagitan ng pagmamasid sa mga pagsabog ng supernova, pati na rin ang direksyon ng konsentrasyon ng dark matter sa mga sinaunang galaxy, napansin ng mga cosmologist ang mga feature ng acceleration.
Bakit "Bumabilis" ang Uniberso
Sa una, ipinapalagay na sa pinagsama-samang mapa ng laki ng Uniberso, ang mga halaga ng acceleration ay hindi linear, ngunit naging isang sinusoid. Tinawag itong "alon ng uniberso."
Sinasabi ng alon ng Uniberso na ang acceleration ay hindi napunta sa isang pare-parehong bilis: bumagal ito, pagkatapos ay bumilis. At ilang beses. Naniniwala ang mga siyentipiko na mayroong pitong ganoong proseso sa loob ng 13.81 bilyong taon pagkatapos ng Big Bang.
Gayunpaman, hindi pa masagot ng mga cosmologist ang tanong kung ano ang tumutukoy sa acceleration-deceleration. Ang mga pagpapalagay ay bumagsak sa ideya na ang larangan ng enerhiya kung saan nagmula ang madilim na enerhiya ay napapailalim sa alon ng Uniberso. At, ang paglipat mula sa isang posisyon patungo sa isa pa, ang Uniberso ay maaaring palawakin ang acceleration nito o pabagalin ito.
Sa kabila ng pagiging mapanghikayat ng mga argumento, nananatili pa rin itong teorya. Umaasa ang mga Astrophysicist na ang impormasyon mula sa Planck orbiting telescope ay magpapatunay sa pagkakaroon ng wave sa uniberso.
Nang natagpuan ang dark energy
Sa unang pagkakataon ay nagsimula silang mag-usap tungkol dito noong dekada nobenta dahil sa mga pagsabog ng supernova. Ang likas na katangian ng madilim na enerhiya ay hindi alam. Bagama't pinili ni Albert Einstein ang cosmic constant sa kanyang teorya ng relativity.
Noong 1916, isang daang taon na ang nakalipas, ang uniberso ay itinuring na hindi nagbabago. Ngunit ang gravity ay namagitan: ang mga kosmikong masa ay palaging sasampal sa isa't isa kung ang uniberso ay nakatigil. Idineklara ni Einstein ang gravity dahil sa cosmic repulsive force.
Georges Lemaitre ay bigyang-katwiran ito sa pamamagitan ng physics. Ang vacuum ay naglalaman ng enerhiya. Dahil sa kanyang pagdadalawang-isip na humahantong saang hitsura ng mga particle at ang kanilang karagdagang pagkawasak, ang enerhiya ay nakakakuha ng isang salungat na puwersa.
Nang mapatunayan ni Hubble ang paglawak ng sansinukob, tinawag ni Einstein na kalokohan ang cosmological constant.
Impluwensiya ng dark energy
Ang uniberso ay gumagalaw sa patuloy na bilis. Noong 1998, ipinakita sa mundo ang data mula sa pagsusuri ng type 1 na pagsabog ng supernova. Napatunayan na ang uniberso ay mas mabilis na lumalaki.
Nangyayari ito dahil sa hindi kilalang substance, tinawag itong "dark energy". Lumalabas na sinasakop nito ang halos 70% ng espasyo ng Uniberso. Ang kakanyahan, mga katangian at likas na katangian ng dark energy ay hindi pa napag-aralan, ngunit sinusubukan ng mga siyentipiko nito na alamin kung umiiral ito sa ibang mga kalawakan.
Noong 2016, kinakalkula nila ang eksaktong rate ng pagpapalawak para sa malapit na hinaharap, ngunit lumitaw ang isang pagkakaiba: ang Universe ay lumalawak sa mas mabilis na bilis kaysa sa inakala ng mga astrophysicist. Sa mga siyentipiko, sumiklab ang mga pagtatalo tungkol sa pagkakaroon ng dark energy at ang impluwensya nito sa bilis ng paglawak ng mga limitasyon ng uniberso.
Ang paglawak ng Uniberso ay nangyayari nang walang dark energy
Ang teorya ng kalayaan ng pagpapalawak ng Uniberso mula sa madilim na enerhiya ay iniharap ng mga siyentipiko sa simula ng 2017. Ipinaliwanag nila ang pagpapalawak bilang pagbabago sa istruktura ng Uniberso.
Ang mga siyentipiko mula sa Unibersidad ng Budapest at Hawaii ay dumating sa konklusyon na ang pagkakaiba sa pagitan ng mga kalkulasyon at ang tunay na rate ng pagpapalawak ay nauugnay sa isang pagbabago sa mga katangian ng espasyo. Walang nag-isip kung ano ang nangyayari sa modelo ng Uniberso sa panahon ng pagpapalawak.
Pag-aalinlangan sa pagkakaroon ng dark energy, ipinaliwanag ng mga siyentipiko: ang pinakaang malalaking konsentrasyon ng bagay ng Uniberso ay nakakaapekto sa paglawak nito. Sa kasong ito, ang natitirang bahagi ng nilalaman ay ibinahagi nang pantay-pantay. Gayunpaman, ang katotohanan ay nananatiling hindi isinasaalang-alang.
Upang ipakita ang bisa ng kanilang mga pagpapalagay, iminungkahi ng mga siyentipiko ang isang modelo ng isang mini-universe. Iniharap nila ito sa anyo ng isang hanay ng mga bula at sinimulang kalkulahin ang mga parameter ng paglago ng bawat bubble sa sarili nitong bilis, depende sa masa nito.
Ang simulation na ito ng uniberso ay nagpakita sa mga siyentipiko na maaari itong magbago nang walang pagsasaalang-alang sa enerhiya. At kung "maghalo" ka sa dark energy, hindi magbabago ang modelo, sabi ng mga scientist.
Sa pangkalahatan, nagpapatuloy pa rin ang debate. Sinasabi ng mga tagasuporta ng dark energy na nakakaapekto ito sa paglawak ng mga hangganan ng uniberso, ang mga kalaban ay naninindigan, na nangangatwiran na ang konsentrasyon ng mga bagay ay mahalaga.
Ang bilis ng paglawak ng Uniberso ngayon
Kumbinsido ang mga siyentipiko na nagsimulang lumaki ang Uniberso pagkatapos ng Big Bang. Pagkatapos, halos labing-apat na bilyong taon na ang nakalilipas, lumabas na ang bilis ng pagpapalawak ng Uniberso ay mas malaki kaysa sa bilis ng liwanag. At patuloy itong lumalaki.
Ang pinakamaikling kasaysayan ng panahon nina Stephen Hawking at Leonard Mlodinov ay nagsasaad na ang bilis ng paglawak ng mga hangganan ng uniberso ay hindi maaaring lumampas sa 10% bawat bilyong taon.
Upang matukoy ang rate ng pagpapalawak ng Uniberso, noong tag-araw ng 2016, kinakalkula ng Nobel Prize winner na si Adam Riess ang distansya sa mga tumitibok na Cepheids sa mga galaxy na malapit sa isa't isa. Ang mga data na ito ay nagpapahintulot sa amin na kalkulahin ang bilis. Lumalabas na ang mga kalawakan sa layong hindi bababa sa tatlong milyong light years ay maaaring lumayo sa bilis na halos 73 km / s.
Nakakamangha ang resulta: ang mga nag-oorbit na teleskopyo, ang parehong Planck, ay nagsalita ng 69 km/s. Bakit naitala ang gayong pagkakaiba, hindi makasagot ang mga siyentipiko: wala silang alam tungkol sa pinagmulan ng dark matter, kung saan nakabatay ang teorya ng pagpapalawak ng Uniberso.
Madilim na radiation
Ang isa pang salik sa "pagpabilis" ng Uniberso ay natuklasan ng mga astronomo sa tulong ng Hubble. Ang madilim na radiation ay pinaniniwalaang lumitaw sa pinakadulo simula ng pagbuo ng uniberso. Pagkatapos ay mayroong higit na enerhiya sa loob nito, hindi mahalaga.
Ang madilim na radiation ay "nakatulong" sa dark energy na palawakin ang mga hangganan ng uniberso. Ang mga pagkakaiba sa pagtukoy sa rate ng acceleration ay dahil sa hindi alam na katangian ng radiation na ito, sabi ng mga siyentipiko.
Ang karagdagang gawa ng Hubble ay dapat na gawing mas tumpak ang mga obserbasyon.
Mahiwagang enerhiya ay maaaring sirain ang uniberso
Isinaalang-alang ng mga siyentipiko ang ganitong senaryo sa loob ng ilang dekada, ang data mula sa obserbatoryo sa kalawakan ng Planck ay nagsasabi na ito ay malayo sa haka-haka lamang. Na-publish ang mga ito noong 2013.
"Planck" sinusukat ang "echo" ng Big Bang, na lumitaw sa edad ng Uniberso mga 380 libong taon, ang temperatura ay 2700 degrees. At nagbago ang temperatura. Tinukoy din ng "Planck" ang "komposisyon" ng Uniberso:
- halos 5% - mga bituin, cosmic dust, cosmic gas, mga galaxy;
- halos 27% ang masa ng dark matter;
- mga 70% ay dark energy.
Iminungkahi ng Physicist na si Robert Caldwell na ang dark energy ay may kapangyarihang maaaring lumago. At ang enerhiyang ito ay maghihiwalay sa espasyo-oras. Ang kalawakan ay lilipat sa susunod na dalawampu hanggang limampung bilyong taon, naniniwala ang siyentipiko. Ang prosesong ito ay magaganap sa pagtaas ng paglawak ng mga hangganan ng uniberso. Aalisin nito ang Milky Way mula sa bituin, at magwawakas din ito.
Space sinusukat halos animnapung milyong taon. Ang araw ay magiging isang dwarf na kumukupas na bituin, at ang mga planeta ay maghihiwalay mula rito. Pagkatapos ay sasabog ang lupa. Sa susunod na tatlumpung minuto, wawasak ng espasyo ang mga atomo. Ang pangwakas ay ang pagkasira ng istraktura ng space-time.
Kung saan "lumilipad" ang Milky Way
Jerusalem astronomers ay kumbinsido na ang Milky Way ay naabot ang pinakamataas na bilis nito, na mas mataas kaysa sa bilis ng pagpapalawak ng Uniberso. Ipinaliwanag ito ng mga siyentipiko sa pamamagitan ng pagnanais ng Milky Way sa "Great Attractor", na itinuturing na pinakamalaking kumpol ng mga kalawakan. Kaya umalis ang Milky Way sa disyerto ng kalawakan.
Gumagamit ang mga siyentipiko ng iba't ibang paraan upang sukatin ang rate ng pagpapalawak ng Uniberso, kaya walang iisang resulta para sa parameter na ito.
