Kui vaatate selgel kuuta ööl taevast, siis on kõige eredamad objektid, mida näete, planeedid Veenus, Marss, Jupiter ja Saturn. Lisaks näete tohutul hulgal tähti, mis sarnanevad meie Päikesele, kuid asuvad meist palju kaugemal. Maa pöörlemisel ümber Päikese muudavad mõned neist "fikseeritud" tähtedest veidi oma asukohta üksteise suhtes, s.t. tegelikult pole nad üldse paigal. Fakt on see, et nad on meile mõnevõrra lähemal kui teised. Kuna Maa tiirleb ümber Päikese, on lähedalasuvad tähed kogu aeg nähtavad. erinevad punktid kaugemate tähtede taust. Tänu sellele on võimalik vahetult mõõta kaugust meist nende tähtedeni: mida lähemal nad on, seda tugevam on nende liikumine märgatav. Lähim täht, nimega Proxima Centauri, asub umbes nelja valgusaasta ehk umbes 37 miljoni kilomeetri kaugusel. Enamik palja silmaga nähtavaid tähti on mitmesaja valgusaasta kaugusel. Võrrelge seda meie Päikese kaugusega, mis on vaid kaheksa valgusminutit. Nähtavad tähed on hajutatud üle öötaeva, kuid on eriti tihedalt selles vööndis, mida me nimetame Linnuteeks.
Juba 1750. aastal väitsid mõned astronoomid, et Linnutee olemasolu oli tingitud asjaolust, et enamik nähtavad tähed moodustavad ühe kettakujulise konfiguratsiooni – näide sellest, mida praegu nimetatakse spiraalgalaktikaks. Vaid mõnikümmend aastat hiljem kinnitas astronoom William Herschel seda oletust, tehes kolossaalset tööd, kuid koostas positsioonide kataloogi tohutu hulk tähed ja nende kaugused. Kuid isegi pärast seda võtsid spiraalgalaktikate idee kõik omaks alles 21. sajandi alguses.
Kaasaegne pilt universumist tekkis alles 1924. aastal, kui Ameerika astronoom Edwin Hubble näitas, et meie galaktika pole ainuke. Selle tõestamiseks pidi Hubble määrama nende galaktikate kaugused, mis on nii suured, et erinevalt lähedalasuvate tähtede asukohtadest galaktikate näiv asukoht tegelikult ei muutu. Seetõttu oli Hubble sunnitud kauguste mõõtmiseks kasutama kaudsed meetodid. Tähe näiv heledus sõltub kahest tegurist: kui palju valgust täht kiirgab ja kus see asub. Saame mõõta lähedalasuvate tähtede heledust ja nende kaugust, seega saame arvutada ka nende heleduse. Vastupidiselt, teades tähtede heledust teistes galaktikates, saaksime nende kaugust arvutada, mõõtes nende näivat heledust. Hubble märkas, et teatud tüüpi tähtede heledus on alati sama, kui need on mõõtmiseks piisavalt lähedal. Seega, kui selliseid tähti leidub teises galaktikas, siis eeldusel, et neil on sama heledus, saame arvutada kauguse selle galaktikaga. Kui sarnased arvutused sama galaktika mitme tähe puhul annavad sama tulemuse, siis võib saadud kauguse hinnangut pidada usaldusväärseks.
Sel viisil arvutas Hubble kaugused üheksa erineva galaktikani. Nüüdseks on teada, et meie galaktika on üks mitmesajast tuhandest miljonist galaktikast, mida saab jälgida tänapäevaste teleskoopide abil, ja igaüks neist galaktikast omakorda sisaldab sadu tuhandeid miljoneid tähti.
1920. aastatel, kui astronoomid hakkasid uurima tähtede spektreid teistes galaktikates, avastati midagi veelgi kummalisemat: meie oma galaktikas olid samad iseloomulikud puuduvate värvide komplektid nagu tähtedel, kuid need kõik nihkusid sama palju spektri punase otsa suunas. See tähendab, et taanduvate tähtede spektrid nihkuvad punase otsa suunas (punanihe), samas kui lähenevate tähtede spektrid peaksid olema violetse nihkega. Seda kiiruse ja sageduse vahelist seost nimetatakse Doppleri efektiks ja see efekt on levinud isegi meil Igapäevane elu. Veelgi üllatavam oli 1929. aastal Hubble'i avaldatud avastus – Hubble avastas, et isegi punanihke suurus ei ole juhuslik, vaid on otseselt võrdeline kaugusega meist galaktikani. Teisisõnu, mida kaugemal galaktika on, seda kiiremini see taandub. Ja see tähendas, et Universum ei saa olla staatiline, nagu varem arvati, et tegelikult ta paisub pidevalt ja galaktikate vahelised kaugused kasvavad kogu aeg.
Einstein, kes töötas 1915. aastal välja üldise relatiivsusteooria, oli kindel universumi staatilises olemuses. Et mitte sattuda vastuollu staatilisega. Einstein muutis oma teooriat, lisades võrranditesse nn kosmoloogilise konstandi. Ta tutvustas uut "antigravitatsioonilist" jõudu, mida erinevalt teistest jõududest ei genereerinud ükski allikas, vaid see oli põimitud aegruumi struktuuri. Einstein väitis, et aegruum ise paisub alati ja see paisumine tasakaalustab täpselt kogu muu Universumi aine külgetõmbejõudu, nii et selle tulemusena osutub universum staatiliseks.
Friedman tegi kaks väga lihtsat eeldust: esiteks näeb universum välja ühesugune, olenemata sellest, millises suunas me seda vaatleme, ja teiseks, see väide peaks jääma paika ka siis, kui vaatleksime mõnest teisest kohast. Ilma muude eelduste poole pöördumata näitas Friedman, et universum ei pea olema staatiline. 1922. aastal, paar aastat enne Hubble'i avastust, ennustas Friedman täpselt selle tulemust. Friedmani mudelis liiguvad kõik galaktikad üksteisest eemale. Kahe punkti vaheline kaugus suureneb, kuid ühtki neist ei saa nimetada laienemiskeskmeks. Veelgi enam, mida suurem on punktide vaheline kaugus, seda kiiremini nad üksteisest eemalduvad. Kuid isegi Friedmani mudelis on kiirus, millega kaks galaktikat teineteisest eemalduvad, võrdeline nendevahelise kaugusega. Seega ennustab Friedmani mudel, et galaktika punanihe peaks olema otseselt proportsionaalne selle kaugusega meist, täpselt kooskõlas Hubble'i avastusega.
1935. aastal pakkusid Ameerika füüsik Howard Robertson ja inglise matemaatik Arthur Walker välja sarnased mudelid seoses Hubble'i avastamisega. Friedman ise käsitles ainult ühte mudelit, kuid võib tuvastada kolm erinevat mudelit, mille kohta kehtivad mõlemad Friedmani põhieeldused. Esimest tüüpi mudelite puhul paisub universum piisavalt aeglaselt, et erinevate galaktikate vahelise gravitatsioonilise külgetõmbe tõttu universumi paisumine aeglustub ja lõpuks peatub. Pärast seda hakkavad galaktikad üksteisele lähenema ja universum hakkab kahanema. Teist tüüpi mudelis on Universumi paisumine nii kiire, et gravitatsiooniline külgetõmme, kuigi see paisumist aeglustab, ei suuda seda peatada. Kolmandat tüüpi mudelis, kus universumi paisumiskiirus on piisav ainult selleks, et vältida nullini kahanemist (kokkuvarisemist).
Universumi praegust paisumiskiirust saab määrata, mõõtes kiirust, millega teised galaktikad meist eemalduvad. Selliseid mõõtmisi saab teha väga täpselt. Kuid kaugused teiste galaktikateni on meile halvasti teada, sest neid ei saa otseselt mõõta. Teame vaid seda, et Universum paisub 5-10% iga tuhande miljoni aasta tagant. Siiski valitseb ebakindlus tänapäevane tähendus universumi keskmine tihedus on veelgi suurem. Kui liidame kokku kõigi meie ja teiste galaktikate vaadeldud tähtede massid, siis isegi väikseima paisumiskiiruse hinnangu korral on summa väiksem kui üks sajandik tihedusest, mis on vajalik Universumi paisumise peatumiseks. Küll aga peab meie enda ja teistes galaktikates olema palju tumeainet, mida pole otseselt näha, kuid mille olemasolu teame sellest, kuidas selle gravitatsiooniline tõmbejõud mõjutab tähtede orbiite galaktikates. Lisaks vaadeldakse galaktikaid enamasti klastritena ja sarnaselt võime järeldada rohkemate olemasolu rohkem galaktikatevaheline tumeaine nendes klastrites, mis mõjutab galaktikate liikumist. Kogu tumeaine massi liites saame vaid kümnendiku paisumise peatamiseks vajalikust kogusest. Kuid ei saa välistada võimalust, et eksisteerib mõni muu Universumis ühtlaselt jaotunud ja veel registreerimata ainevorm, mis võib viia universumi keskmise tiheduse paisumise peatamiseks vajaliku kriitilise väärtuseni. Seega näitavad olemasolevad tõendid, et universum laieneb tõenäoliselt igaveseks.
Aastal 1963 kaks Nõukogude füüsika, SÖÖMA. Lifshitz ja I.M. Khalatnikov tegi veel ühe katse välistada suur pauk ja koos sellega aegade algus. Lifshitz ja Khalatnikov pakkusid välja, et suur pauk on vaid Friedmani mudelite tunnusjoon, mis annab lõpuks vaid ligikaudse kirjelduse tegelikust universumist. Seetõttu ei pea galaktikad olema täpselt samas kohas – piisab, kui nad asuvad üksteisele väga lähedal. Siis oleks praegune paisuv universum võinud tekkida mitte Suure Paugu ainsuses, vaid mõnes teises kohas. varajane faas kokkusurumine; võib-olla ei põrganud kõik osakesed Universumi kokkusurumisel üksteisega kokku. Osa neist võib üksteisest mööda lennata ja uuesti eri suundades hajuda, mille tulemusena toimub praegu vaadeldud Universumi paisumine. Lifshitz ja Khalatnikov hakkasid uurima mudeleid, mis aastal üldiselt oleks sarnased Friedmani mudelitega, kuid erinevad Friedmanni mudelitest selle poolest, et võtavad arvesse Universumi galaktikate tegelike kiiruste ebakorrapärasusi ja juhuslikku olemust. Selle tulemusena näitasid Lifshitz ja Khalatnikov, et sellistes mudelites võib suur pauk olla universumi algus isegi siis, kui galaktikad ei haju alati sirgjooneliselt, kuid see võib kehtida ainult väga piiratud mudelivaliku puhul, kus galaktikate liikumine toimub teatud viisil. Seetõttu loobusid Lifshitz ja Khalatnikov 1970. aastal oma teooriast.
1965. aastal näitas inglise matemaatik ja füüsik Roger Penrose, et kui täht tõmbub kokku oma gravitatsioonijõudude mõjul, piirdub see piirkonnaga, mille pind kahaneb lõpuks nullini. Ja kuna selle piirkonna pind kahaneb nullini, peaks sama juhtuma selle mahuga. Kogu tähe aine surutakse kokku nullmahus, nii et selle tihedus ja aegruumi kõverus muutuvad lõpmatuks. Teisisõnu, mõnes aegruumi piirkonnas on singulaarsus, mida nimetatakse mustaks auguks.
Penrose’i teoreemis, mille kohaselt peab iga gravitatsioonilise kollapsi protsessis olev keha lõpuks ainsuse punktiks kahanema. Ja mis siis, kui Penrose'i teoreemis pööratakse aja suund vastupidiseks, nii et kokkutõmbumine muutub paisumiseks, siis kehtib ka see teoreem, kuni Universum on nüüd vähemalt umbkaudselt kirjeldatud suures plaanis Friedmani mudeliga. Penrose’i teoreemi kohaselt peab iga kokkuvariseva tähe lõppseisund olema singulaarsus; aja ümberpööramisel väidab see teoreem, et igas Friedmanni tüüpi mudelis peab ka paisuva universumi algseisund olema singulaarsus. Tehnilist laadi põhjustel lisati Penrose'i teoreemi tingimusena nõue, et universum peab olema ruumis lõpmatu. Selle tulemusena kirjutasid Voronin ja Penrose 1970. aastal ühise ettekande, milles nad lõpuks tõestasid, et Suure Paugu ainsuse punkt peab eksisteerima, tuginedes ainult sellele, et üldrelatiivsusteooria on õige ja Universum sisaldab nii palju ainet, kui me näeme. See töö kutsus esile palju vastuväiteid, osalt nõukogude teadlastelt, kes oma marksistliku filosoofia järgimise tõttu uskusid teaduslikku determinismi, ja osalt neilt, kes ei aktsepteerinud singulaarsuste mõtet kui Einsteini teooria ilu rikkumist. Kui töö valmis sai, võeti see vastu ja nüüd usuvad peaaegu kõik, et universum sai alguse Suure Paugu ainsast punktist.
Tähistaevas pea kohal pikka aega oli inimese jaoks igaviku sümbol. Alles New Age'il mõistsid inimesed, et "fikseeritud" tähed liiguvad tegelikult ja seda suure kiirusega. Kahekümnendal sajandil inimkond on harjunud veelgi kummalisema tõsiasjaga: kaugused tähesüsteemide – galaktikate vahel, mis ei ole omavahel gravitatsiooniga ühendatud, suurenevad pidevalt.
Ja mõte pole siin galaktikate olemuses: universum ise paisub! Loodusteadus pidi lahku minema ühest oma põhiprintsiibist: kõik asjad selles maailmas muutuvad, kuid maailm tervikuna on alati sama. Seda võib pidada 20. sajandi tähtsaimaks teadussündmuseks.
Kõik sai alguse sellest, kui Albert Einstein lõi üldise relatiivsusteooria. Tema õppetunnid kirjeldavad mateeria, ruumi ja aja põhiomadusi. (“relatiiv” ladina keeles kõlab nagu relativus, seega nimetatakse Einsteini relatiivsusteoorial põhinevaid teooriaid relativistiks).
Rakendades oma teooriat Universumile kui terviksüsteemile, avastas Einstein, et selline lahendus, mis vastaks universumile, mis ajas ei muutu, ei tööta. See ei rahuldanud suurt teadlast.
Oma võrrandite statsionaarse lahenduse saavutamiseks võttis Einstein neisse lisatermini - nn lambda termini. Füüsilist põhjendust sellele lisatähtajale pole aga seni keegi suutnud leida.
1920. aastate alguses lahendas Nõukogude matemaatik A. A. Fridman universumi võrrandid üldine teooria relatiivsusteooria ilma statsionaarsuse tingimusi kehtestamata. Ta tõestas, et universumil võib olla kaks olekut: paisuv ja kahanev maailm. Friedmani saadud võrrandeid kasutatakse Universumi evolutsiooni kirjeldamiseks praegusel ajal.
Kõiki neid teoreetilisi kaalutlusi ei seostanud teadlased kuidagi päris maailm kuni 1929. aastal kinnitas Ameerika astronoom Edwin Hubble Universumi nähtava osa paisumist. Ta kasutas selleks Doppleri efekti. Liikuva allika spektris olevad jooned on nihutatud summa võrra, mis on võrdeline selle lähenemise või eemaldamise kiirusega, seega saab galaktika kiirust alati arvutada selle spektrijoonte asukoha muutuse järgi.
Isegi kahekümnenda sajandi teisel kümnendil. Ameerika astronoom Westo Slifer, olles uurinud mitme galaktika spektreid, märkas, et enamikul neist on spektrijooned nihkunud punaseks. See tähendas, et nad eemaldusid meie galaktikast kiirusega sadu kilomeetreid sekundis.
Hubble määras kauguse väikese arvu galaktikateni ja nende kiiruse. Tema tähelepanekutest järeldub, et mida kaugemal galaktika on, seda kiiremini see meist eemaldub. Seadust, mille kohaselt eemaldamise kiirus on võrdeline vahemaaga, nimetatakse Hubble'i seaduseks.
Kas see tähendab, et meie Galaktika on keskus, kust laienemine tuleb? Astronoomide seisukohalt on see võimatu. Vaatleja kõikjal universumis peaks nägema sama pilti: kõigi galaktikate punanihked oleksid võrdelised nende kaugustega. Ruum ise tundub olevat täis puhutud.
Universum paisub, kuid paisumiskeskust pole: kõikjalt paistab paisumismuster sama.
Kui sees õhupall joonistada galaktikaid ja hakata seda paisuma, siis nendevahelised kaugused suurenevad ja mida kiiremini, seda kaugemal nad üksteisest on ja ainuke erinevus seisneb selles, et joonistatud galaktikad ise suurenevad, samas kui tõelised tähesüsteemid kõikjal universumis säilitavad oma mahu. Seda seetõttu, et tähed, millest need koosnevad, on gravitatsioonijõudude poolt kokku seotud.
Universumi pideva paisumise fakt on kindlalt kindlaks tehtud. Kõige kaugemate teadaolevate galaktikate ja kvasarite punanihe on nii suur, et kõigi spektrite joonte lainepikkused osutuvad 5-6 korda pikemaks kui lähedalasuvate allikate omad!
Aga kui universum paisub, siis täna näeme seda teistmoodi kui vanasti. Miljardeid aastaid tagasi olid galaktikad üksteisele palju lähemal. Veel varem ei saanud üksikuid galaktikaid lihtsalt eksisteerida ja veelgi lähemal paisumise algusele ei saanud seal olla isegi tähti. See epohh – Universumi paisumise algus – on meist 12-15 miljardi aasta kaugusel.
Hinnangud galaktikate vanuse kohta on nende arvude täpsustamiseks veel liiga ligikaudsed. Kuid on usaldusväärselt kindlaks tehtud, et erinevate galaktikate vanimad tähed on ligikaudu sama vanad. Järelikult tekkis suurem osa tähesüsteeme perioodil, mil aine tihedus universumis oli palju suurem kui praegu.
Peal esialgne etapp kogu universumi olemusel oli nii palju kõrge tihedusega et see oli isegi kujuteldamatu. Universumi ülitihedast olekust paisumise idee esitas 1927. aastal Belgia astronoom Georges Lemaitre ja ettepaneku, et algne aine oli väga kuum, pakkus esmakordselt välja Georgi Antonovich Gamow 1946. aastal. Seejärel kinnitas seda hüpoteesi nn reliktkiirguse avastamine. See jäi kajaks Universumi kiirest sünnist, mida sageli nimetatakse Suureks Pauguks. Kuid palju küsimusi jääb. Mis viis praegu vaadeldava Universumi tekkeni, plahvatuse alguseni? Miks on ruumil kolm mõõdet ja ajal üks? Kuidas võiksid kiiresti paisuvas universumis tekkida paigalseisvad objektid – tähed ja galaktikad? Mis juhtus enne starti suur pauk? Kaasaegsed astronoomid ja füüsikud otsivad neile ja teistele küsimustele vastuseid.
Universum ei ole staatiline. Seda kinnitasid astronoom Edwin Hubble’i uuringud juba 1929. aastal ehk peaaegu 90 aastat tagasi. Selle ideeni viisid ta galaktikate liikumise vaatlused. Teine astrofüüsikute avastus kahekümnenda sajandi lõpus oli Universumi paisumise arvutamine kiirendusega.
Kuidas nimetatakse universumi paisumist?
Mõned on üllatunud, kuuldes seda, mida teadlased nimetavad universumi paisumiseks. Seda nime seostatakse enamiku majandusega ja negatiivsete ootustega.
Inflatsioon on universumi paisumise protsess vahetult pärast selle ilmumist ja järsu kiirendusega. Inglise keelest tõlgitud "inflation" - "pump up", "inflate".
Uusi kahtlusi tumeenergia kui Universumi inflatsiooniteooria teguri olemasolu kohta kasutavad paisumise teooria vastased.
Seejärel pakkusid teadlased välja mustade aukude kaardi. Esialgsed andmed erinevad hilisemas etapis saadud andmetest:
- Kuuskümmend tuhat musta auku, mille vahekaugus kõige kaugemate vahel on üle üheteistkümne miljoni valgusaasta – andmed neli aastat tagasi.
- Sada kaheksakümmend tuhat musta augu galaktikat kolmteist miljonit valgusaastat eemal. Teadlaste, sealhulgas Venemaa tuumafüüsikute poolt 2017. aasta alguses saadud andmed.
Astrofüüsikud ütlevad, et see teave ei ole vastuolus universumi klassikalise mudeliga.
Universumi paisumiskiirus on kosmoloogide jaoks väljakutse
Laienemiskiirus on kosmoloogidele ja astronoomidele tõepoolest väljakutse. Tõsi, kosmoloogid ei vaidle enam vastu, et Universumi paisumiskiirusel pole konstantset parameetrit, lahknevused liikusid teisele tasandile – kui paisumine hakkas kiirenema. Andmed ekslemise kohta esimest tüüpi väga kaugete supernoovagalaktikate spektris näitavad, et paisumine ei ole äkiline protsess.
Teadlased usuvad, et universum kahanes esimese viie miljardi aasta jooksul.
Suure Paugu esimesed tagajärjed kutsusid esmalt esile võimsa paisumise ja seejärel algas kokkutõmbumine. Kuid tume energia mõjutas ikkagi universumi kasvu. Ja kiirendusega.
Ameerika teadlased on hakanud looma universumi suuruse kaarti erinevad ajastud et teada saada, millal kiirendus algas. Vaadeldes supernoova plahvatusi ja iidsete galaktikate koondumise suunda, on kosmoloogid märganud kiirenduse tunnuseid.
Miks universum "kiireneb"
Algselt eeldati, et koostatud kaardil ei olnud kiirenduse väärtused lineaarsed, vaid muudeti sinusoidiks. Seda nimetati "universumi laineks".
Universumi laine ütleb, et kiirendus ei läinud ühtlase kiirusega: see aeglustus, seejärel kiirenes. Ja mitu korda. Teadlased usuvad, et 13,81 miljardi aasta jooksul pärast Suurt Pauku toimus seitse sellist protsessi.
Kosmoloogid ei oska aga veel vastata küsimusele, millest sõltub kiirendus-aeglustus. Eeldused taanduvad ideele, et energiaväli, millest tumeenergia pärineb, allub Universumi lainele. Ja ühest asendist teise liikudes universum kas laiendab kiirendust või aeglustab seda.
Vaatamata argumentide veenvusele on need siiani jäänud teooriaks. Astrofüüsikud loodavad, et Plancki tiirleva teleskoobi teave kinnitab laine olemasolu universumis.
Kui leiti tume energia
Esimest korda hakati sellest rääkima üheksakümnendatel supernoova plahvatuste tõttu. Tumeenergia olemus on teadmata. Kuigi Albert Einstein tõstis oma relatiivsusteoorias esile kosmilise konstandi.
1916. aastal ehk sada aastat tagasi peeti universumit veel muutumatuks. Kuid gravitatsioon sekkus: kui universum oleks paigal, põrkaksid kosmilised massid alati üksteise vastu. Einstein kuulutab gravitatsiooni kosmilise tõukejõu tõttu.
Georges Lemaitre põhjendab seda füüsikaga. Vaakum sisaldab energiat. Tänu oma vibratsioonile, mis põhjustab osakeste ilmumist ja nende edasist hävimist, omandab energia tõrjuva jõu.
Kui Hubble tõestas universumi paisumist, nimetas Einstein seda jaburaks.
Tume energia mõju
Universum liigub lahku ühtlase kiirusega. 1998. aastal esitati maailmale 1. tüüpi supernoova plahvatuste analüüsi andmed. On tõestatud, et universum kasvab üha kiiremini.
See juhtub tundmatu aine tõttu, selle hüüdnimeks oli "tume energia". Selgub, et see hõivab peaaegu 70% universumi ruumist. Tumeenergia olemust, omadusi ja olemust pole uuritud, kuid selle teadlased püüavad välja selgitada, kas see eksisteeris ka teistes galaktikates.
2016. aastal arvutasid nad välja täpse lähituleviku paisumiskiiruse, kuid ilmnes lahknevus: Universum paisub kiiremini, kui astrofüüsikud varem eeldasid. Teadlaste seas puhkesid vaidlused tumeenergia olemasolu ja selle mõju üle universumi piiride paisumise kiirusele.
Universumi paisumine toimub ilma tumeenergiata
Universumi paisumise sõltumatuse tumeenergiast teooria esitasid teadlased 2017. aasta alguses. Nad selgitavad paisumist universumi struktuuri muutusena.
Budapesti ja Hawaii ülikoolide teadlased jõudsid järeldusele, et lahknevus arvutuste ja tegeliku paisumiskiiruse vahel on seotud ruumi omaduste muutumisega. Keegi ei võtnud arvesse seda, mis juhtub Universumi mudeliga paisumise ajal.
Tumeenergia olemasolus kahtledes selgitavad teadlased: universumi suurimad ainekontsentraadid mõjutavad selle paisumist. Sel juhul jaotatakse ülejäänud sisu ühtlaselt. Fakt jääb aga tähelepanuta.
Oma eelduste paikapidavuse demonstreerimiseks pakkusid teadlased välja miniuniversumi mudeli. Nad esitasid selle mullide komplektina ja hakkasid arvutama iga mulli kasvuparameetreid oma kiirusega, sõltuvalt selle massist.
See universumi modelleerimine on näidanud teadlastele, et see võib muutuda energiast sõltumata. Ja kui "segada" tumedat energiat, siis mudel ei muutu, väidavad teadlased.
Üldiselt vaidlused veel kestavad. Tumeenergia pooldajad väidavad, et see mõjutab universumi piiride laienemist, vastased jäävad omale kindlaks, väites, et mateeria kontsentratsioon on oluline.
Universumi paisumiskiirus praegu
Teadlased on veendunud, et universum hakkas kasvama pärast Suurt Pauku. Siis, peaaegu neliteist miljardit aastat tagasi, selgus, et Universumi paisumiskiirus oli suurem kui valguse kiirus. Ja ta kasvab jätkuvalt.
Stephen Hawkingi ja Leonard Mlodinovi raamat Lühim ajalugu aeg” märgitakse, et Universumi piiride paisumise kiirus ei tohi ületada 10% miljardi aasta kohta.
Et teha kindlaks, milline on universumi paisumise kiirus, sai 2016. aasta suvel laureaat Nobeli preemia Adam Riess arvutas kauguse üksteise lähedal asuvates galaktikates pulseerivate tsefeidideni. Need andmed võimaldasid meil kiirust arvutada. Selgus, et vähemalt kolme miljoni valgusaasta kaugusel asuvad galaktikad võivad eemalduda kiirusega ligi 73 km/s.
Tulemus oli hämmastav: orbiidil olevad teleskoobid, seesama Planck, rääkisid kiirusest 69 km/s. Miks selline erinevus fikseeriti, ei oska teadlased vastata: nad ei tea midagi tumeaine päritolust, millel põhineb Universumi paisumise teooria.
tume kiirgus
Veel ühe universumi "kiirenduse" teguri avastasid astronoomid Hubble'i abil. Arvatakse, et tume kiirgus tekkis universumi tekke alguses. Siis oli selles rohkem energiat, mitte mateeria.
Tume kiirgus "aitas" tumeenergial universumi piire laiendada. Teadlaste sõnul olid erinevused kiirenduse kiiruse määramisel tingitud selle kiirguse tundmatusest.
Hubble'i edasine töö peaks muutma vaatlused täpsemaks.
Salapärane energia võib universumi hävitada
Teadlased on sellist stsenaariumi kaalunud juba mitu aastakümmet, Plancki kosmoseobservatooriumi andmed ütlevad, et see pole kaugeltki pelgalt spekulatsioon. Need avaldati 2013. aastal.
"Planck" mõõtis Suure Paugu "kaja", mis ilmus Universumi vanuses umbes 380 tuhat aastat, temperatuur oli 2700 kraadi. Ja temperatuur muutus. "Planck" määras ka universumi "koostise":
- peaaegu 5% - tähed, kosmiline tolm, kosmiline gaas, galaktikad;
- peaaegu 27% on tumeaine mass;
- umbes 70% on tume energia.
Füüsik Robert Caldwell väitis, et tumedal energial on jõud, mis võib kasvada. Ja see energia eraldab aegruumi. Teadlane usub, et galaktika eemaldub järgmise kahekümne kuni viiekümne miljardi aasta jooksul. See protsess toimub koos universumi piiride suureneva laienemisega. See rebeneb Linnutee tähest ja seegi laguneb.
Kosmose vanuseks on mõõdetud umbes kuuskümmend miljonit aastat. Päikesest saab kääbus hääbuv täht ja planeedid eralduvad sellest. Siis plahvatab maa. Järgmise kolmekümne minuti jooksul rebib kosmos aatomid laiali. Lõpptulemuseks on aegruumi struktuuri hävitamine.
Kuhu Linnutee läheb?
Jeruusalemma astronoomid on veendunud, et Linnutee on võitnud tippkiirus, mis on suurem kui universumi paisumiskiirus. Teadlased selgitavad seda Linnutee sooviga "Suure Atraktori" poole, mida peetakse suurimaks. Seega lahkub Linnutee kosmilisest kõrbest.
Teadlased kasutavad erinevaid tehnikaid universumi paisumiskiiruse mõõtmine, seega ei üks tulemus see seade.
Kuhu universum paisub?
Ma arvan, et kõik on seda juba kuulnud Universum paisub,
ja sageli kujutame seda ette tohutu pallina, mis on täidetud galaktikate ja udukogudega, mis kasvab mõnest väiksemast olekust ja mõte hiilib sellesse aegade alguses. Universum
oli üldiselt kinni.
Siis tekib küsimus, mis on taga piir , Ja kus universum paisub ? Aga mis on piir? On Universum mitte lõputult? Proovime selle siiski välja mõelda.
Universumi ja Hubble'i sfääri paisumine
Kujutagem ette, et me vaatleme ülisuures teleskoobis, milles näete kõike universum
. See laieneb ja selle galaktikad eemalduvad meist. Veelgi enam, mida ruumilisemalt nad meie suhtes on, seda kiiremini galaktikad eemalduvad. Vaatame aina kaugemale. Ja mingil kaugusel selgub, et kõik kehad eemalduvad meie suhtes valguse kiirusel. Seega moodustub kera, mida nimetatakse Hubble'i sfäär
. Nüüd on seda veidi vähem 14 miljardit valgusaastat
, ja kõik väljaspool seda lendab meie suhtes valgusest kiiremini. Näib, et see on vastuolus Relatiivsusteooriad
sest kiirus ei saa ületada valguse kiirust. Aga ei, sest siin ei räägi me mitte objektide endi kiirusest, vaid kiirusest ruumi laienemine
. Kuid see on täiesti erinev ja see võib olla ükskõik milline.
Kuid me võime vaadata kaugemale. Mõnel kaugusel taanduvad objektid nii kiiresti, et me ei näe neid kunagi. Meie suunas kiirgavad footonid lihtsalt ei jõua kunagi Maale. Nad on nagu inimene, kes kõnnib vastu eskalaatori liikumist. Kiiresti laienev ruum pühib tagasi. Piiri, kus see juhtub, nimetatakse Osakeste horisont
. Nüüd enne teda umbes 46,5 miljardit valgusaastat
. See vahemaa suureneb Universum paisub
. See on nn piir vaadeldav universum
. Ja kõike, mis jääb selle piiri taha, ei näe me kunagi.
Ja siin on kõige huvitavam. Ja kuidas on temaga? Võib-olla on see vastus küsimusele? Selgub, et kõik on väga proosaline. Tegelikult pole piiri. Ja seal ulatuvad samad galaktikad, tähed ja planeedid miljardeid ja miljardeid kilomeetreid.
Aga kuidas?! Kuidas see juhtub?!
Universumi paisumiskeskus ja osakeste horisont
Lihtsalt Universum
puruneb päris kavalalt. See juhtub igas ruumipunktis ühtemoodi. Justkui võtaksime koordinaatide ruudustiku ja suurendaksime selle skaala. Sellest lähtuvalt tundub tõesti, et kõik galaktikad eemalduvad meist. Kuid kui kolite teise Galaxysse, näeme sama pilti. Nüüd liiguvad kõik objektid sellest eemale. See tähendab, et igas ruumipunktis tundub, et oleme sees laienduskeskus
. Kuigi keskust pole.
Nii et kui me läheneme Osakeste horisont
, naabergalaktikad meist minema ei lenda kiirem kiirus Sveta. Pealegi Osakeste horisont
kolige meiega ja jälle on see väga kaugel. Vastavalt sellele nihkuvad piirid vaadeldav universum
ja me näeme uusi galaktikaid, mis olid varem vaatlusele kättesaamatud. Ja seda operatsiooni saab teha lõputult. Saate liikuda osakeste horisondile ikka ja jälle, kuid siis nihkub see ise, avades teie pilgule uued vaated. universum
. See tähendab, et me ei jõua kunagi selle piirini ja tuleb välja Universum
ja tõsi lõputu
. Noh, ainult vaadeldaval osal on piirid.
Midagi sarnast juhtub maakera
. Meile tundub, et horisont on piir maa pind, aga sinnamaani tasub liikuda ja selgub, et piiri polegi. Kell universum
ei ole piiri, millest üle ei ole aegruum
või midagi sellist. Just siin me kokku puutume lõpmatus
mis on meie jaoks harjumatu. Kuid võite seda öelda Universum
on alati olnud lõpmatu ja venib, jäädes samal ajal lõpmatuks. Ta saab seda teha, sest ruumis pole väikseimaid osakesi. See võib venitada nii kaua, kui soovite. Universum ei vaja paisumiseks piire ega alasid, kus laieneda. Nii et seda lihtsalt ei eksisteeri kuskil.
Nii et oota, kuidas Suur pauk ?! Kas kõik, mis ruumis eksisteerib, polnud kokku surutud üheks pisikeseks täpiks?!
Ei! See oli kokku surutud ainult punktiks universumi jälgitav piir
. Ja tervikuna tervikuna ei olnud tal kunagi piire. Selle mõistmiseks kujutame ette universum
sekundi miljardikuid pärast , kui selle vaadeldav osa oli korvpalli suurune. Isegi siis saame kolida Osakeste horisont
ja kõik nähtav Universum
hakkab liikuma. Võime seda teha nii palju kordi, kui tahame, ja nii selgub Universum
tõesti lõputu
.
Ja sama saame teha ka varem. Seega, ajas tagasi liikudes, leiame end lähemale suur pauk
. Kuid samas leiame selle iga kord Universum on lõpmatu
igal ajaperioodil! Isegi Suure Paugu hetkel! Ja selgub, et see ei juhtunud mitte üheski konkreetses punktis, vaid kõikjal, lõpmatu Kosmose igas punktis.
See on siiski vaid teooria. Jah, üsna järjekindel ja loogiline, kuid mitte ilma puudusteta.
Millises seisukorras aine parajasti oli? suur pauk ? Mis juhtus enne seda ja miks see üldse juhtus? Siiani pole neile küsimustele selgeid vastuseid. Kuid teadusmaailm ei seisa paigal ja võib-olla saame isegi meist nende saladuste lahenduse pealtnägijad.
Ameerika astronoomide uuringud kinnitavad Anastasia Novykhi raamatutest saadud teavet. Universumi paisumiskiirus osutus palju suuremaks, kui varasemad arvutused näitasid. Teadlased jõuavad järeldusele, et see asjaolu võib viidata mingisuguse tumeda kiirguse olemasolule või relatiivsusteooria ebatäielikkusele. vastu võetud avaldamiseks ajakirjas Astrophysical Journal.
Ameerika astrofüüsik, Nobeli preemia laureaat Adam Riess juhib tähelepanu sellele see avastus võib aidata mõista, mis on tumeaine, aga ka tumeenergia ja tumekiirgus. Seda peetakse üsna oluliseks, kuna tänapäevaste teadlaste sõnul moodustavad tumeaine mitmesugused kombinatsioonid üle 95% koguarvust. universumi massid.
Varem uuriti Universumi paisumiskiiruse mõõtmiseks kaugeid supernoovasid ning kasutati Suure Paugu mikrolaine "kaja" uurivate WMAP ja Plancki sondide andmeid. Uues uuringus otsustasid astrofüüsikud oma taktikat muuta ja hakkasid vaatlema naabergalaktikate suhteliselt lähedal asuvaid muutuvaid tähti. Neid tähti nimetatakse tsefeidideks. Need pakuvad teadlastele huvi, kuna nende pulsatsiooni abil saab täpselt arvutada kaugusi kaugete kosmoseobjektideni. Adam Riessi meeskond on Hubble'i kosmoseteleskoobi abil vaadelnud selliseid tähti 18 lähedalasuvas galaktikas, mis on hiljuti kogenud 1. tüüpi supernoova plahvatusi. Uurimistöö tulemusena oli võimalik arvutada kaugus nende objektideni, mis aitas selgitada Hubble'i konstandi väärtust ja vähendada selle arvutamise viga 3%-lt 2,4%-le. Selle tulemusena selgus, et kaks galaktikat, mis asuvad üksteisest 3 miljoni valgusaasta kaugusel, lendavad lahku kiirusega 73 kilomeetrit sekundis. Nii saadi ootamatu tulemus: kiirus osutus märgatavalt suuremaks kui WMAP ja Plancki abil saadud arvutustes. See kiirusväärtus ei suuda seletada olemasolevaid teaduslikke seisukohti Universumi tekkemehhanismi ja tumeenergia olemuse kohta.
NASA / ESA / A.Riessi fotod
Adam Riess soovitab, et selline suur kiirus Universumi paisumine võib viidata sellele, et "kiirenduse" käigus tekib lisaks tumeenergiale veel üks nähtamatu aine. Teadlane nimetas seda "tumedaks kiirguseks" (tume kiirgus). Teadlaste sõnul on see "kiirgus" oma omadustelt sarnane nn steriilsete neutriinodega ning see eksisteeris Universumi elu algusaegadel, mil selles domineeris energia, mitte mateeria. Teadlased loodavad, et edasised uuringud Hubble'i teleskoobiga ja paranenud vaatlustäpsus aitavad mõista, kas universumi paisumiskiiruse uuringute ootamatute tulemuste selgitamiseks on tõesti vaja "tumedat kiirgust".
Seda, et Universum ei seisa paigal, vaid paisub järk-järgult, tõestas 1929. aastal astronoom Edwin Hubble. Ta tegi selle avastuse kaugete galaktikate liikumist jälgides. 1990. aastate lõpus õnnestus astrofüüsikutel 1. tüüpi supernoovasid uurides välja selgitada, et Universum paisub mitte ühtlase kiirusega, vaid kiirendusega. Siis jõuti järeldusele, et selle põhjuseks on tume energia.
Huvitaval kombel tulemused kaasaegsed uuringud astronoomia valdkonnas kinnitavad sageli teavet paljude planeedi rahvaste iidsetest legendidest. Need kultuurimälestised sisaldavad hämmastavat teavet Universumi sünni kohta esmase heli kaudu (mida siiani vaadeldakse teatud kiirguse tausta kujul), samuti teadmisi maailmakorrast. Piisab, kui meenutada laialt tuntud kosmogoonilisi müüte dogoni ja bambara kohta. Osaliselt oli tänu astronoomia avastustele võimalik mõista teavet, mille see rahvas alles hiljuti säilitas. Kuid dogoni müütides on säilinud ka selline teave, et tänapäeva füüsika arengutase ei suuda sellele veel teaduslikku seletust anda.
Tulles tagasi Universumi paisumise teema juurde, väärib märkimist, et uue uuringu tulemused kinnitavad aastaid tagasi Anastasia Novykhi raamatutes avaldatut, pealegi on tehtud avastus vaid väike osa neis raamatutes sisalduvatest teadmistest. Näiteks raamatutes "Sensei-4" Ja "AllatRa" Märgitakse, et universumi liikumine toimub spiraalselt. Üleüldse, spiraalne liikumine on paljutõotav suundõppimiseks avaldub see kõigis materiaalse maailma protsessides. Kuid kõige huvitavam on see, et kirjaniku raamatud ei kirjelda mitte ainult Universumi sünniprotsessi, vaid annavad ka teavet selle kohta, mis toimub ja hakkab toimuma selle paisumise tulemusena. Ka raamatutes on väärtuslikud teadmised mateeria aluseks olevast jõust ja kõigist selle vastasmõjudest, viidi läbi kaasaegsete teaduslike vaadete analüüs astronoomiliste nähtuste uurimise vallas, iidsete legendide analüüs kogu maailmast ja palju muud, mis võib saada tõuke tänapäeva teaduse maamärkide avastuste jaoks.
Näiteks AllatRa raamatus kirjeldatakse üsna a huvitav info universumi kogumassi kohta:
Rigden: ... Aine hulk (selle maht, tihedus ja nii edasi) ja selle olemasolu Universumis ei mõjuta universumi kogumassi. Inimesed on harjunud tajuma mateeriat koos sellele omase massiga ainult positsioonilt kolmemõõtmeline ruum. Aga selleks, et mõista tähendust see küsimus, peate teadma universumi mitmemõõtmelisusest. Nähtava ehk inimestele tuttava mateeria kogu oma mitmekesisuses (kaasa arvatud nn nüüd “elementaarosakesed)” ruumala, tihedus ja muud omadused muutuvad juba viiendas dimensioonis. Kuid mass jääb muutumatuks, kuna see on osa Üldine informatsioon selle mateeria "elust" kuni kuuenda dimensioonini (kaasa arvatud). Aine mass on lihtsalt informatsioon ühe aine vastastikmõjust teisega teatud tingimustel. Nagu ma juba ütlesin, järjestatud informatsioon loob mateeriat, määrab selle omadused, sealhulgas massi. Võttes arvesse materiaalse Universumi mitmemõõtmelisust, on selle mass alati võrdne nulliga. Aine kogumass Universumis on tohutu ainult kolmanda, neljanda ja viienda dimensiooni vaatlejate jaoks...
Anastasia: Kas universumi mass võrdub nulliga? See viitab ka maailma kui sellise illusoorsele olemusele, mida mainiti paljudes iidsetes maailma rahvaste legendides...
Rigden: Tulevikuteadus, kui ta valib teie raamatutes näidatud tee, suudab vastata küsimustele universumi päritolu ja selle kunstliku loomise kohta.
Loe jätk AllatRa raamatust, lk 42
Teaduses eksisteerivate seisukohtade kohaselt "kui Universumi kiirenev paisumine jätkub lõputult, siis selle tulemusena väljuvad meie galaktikate superklastrist väljaspool asuvad galaktikad varem või hiljem sündmuste horisondist kaugemale ja muutuvad meile nähtamatuks, kuna nende suhteline kiirus ületab valguse kiiruse".
Universumi paisumise protsessi kohta on veel üks vaade, mida võib jälgida maailma rahvaste müütides, kus räägiti päevade lühendamisest ja Esmasest helist. Raamatust "Sensei-4" saate lugeda järgmist:
"...Lähitulevikus puutub inimkond kokku veel ühe universumi nähtusega. Seoses Universumi kiirenemisega, Allati võimsuse ammendumise tõttu tunneb inimkond aja kiiret vähenemist. Nähtus on selles, et tinglikud kakskümmend neli tundi ööpäevas jäävad samaks, kuid aeg lendab palju kiiremini. Ja inimesed tunnevad seda ajavahede kiiret lühenemist justkui füüsiline tase ja intuitsiooni tasemel.
- Nii et see on täpselt seotud universumi paisumisega? - täpsustas Nikolai Andrejevitš.
- Jah. Suureneva kiirendusega. Mida rohkem Universum paisub, seda kiiremini jookseb aeg ja nii edasi kuni mateeria täieliku hävimiseni.
Tänu teadlastele, kes hakkasid huvi tundma A. Novykhi raamatute teadmiste vastu ja hakkasid nende olemusse süvenema, ilmus hiljuti aruanne "ALTRA FÜÜSIKA PRIMORDIAL". Nagu aruandes kirjutatud, on teadmiste peamine järjehoidja teaduslikud uuringud valmistas autor teostes "AllatRa" ja "Ezoosmos". Teadlaste aruandes on autori raamatutest pärit teavet täiendatud uute andmetega. Eelkõige ilmnevad sellised mõisted nagu ezoosmiline võrk, septonväli, septon, mis on fundamentaalsed maailmas toimuvate protsesside mõistmiseks nii mikro- kui ka makrotasandil.
"Materiaalse Universumi alus on mingi" ruumiline raam ", mittemateriaalne struktuur on IZOOSMILINE VÕRK. Kolmemõõtmelise mõõtme elaniku arvates meenutaks see energia" konstruktsioon "üldiselt oma väliskontuurilt tugevalt lamestatud objekti, mis on ligikaudu sarnane lame telliskiviga, mille teise külje kõrgus on 1/7. e on lameda geomeetriaga.Materiaalse Universumi paisumise võimalus on piiratud ezoosmilise ruudustiku suurusega.
Ezoosmilises ruudustikus on 72 dimensiooni (märkus: 72 mõõtme kohta lisateabe saamiseks vaadake AllatRa raamatut). Kõik, see kaasaegne teadus nimetatakse "materiaalseks universumiks", eksisteerib ainult esimese 6 dimensiooni piires ja ülejäänud 66 dimensiooni on sisuliselt juhtstruktuurid, mis sisaldavad "materiaalset maailma" teatud piiravates piirides - kuues dimensioonis. Iidsete teadmiste kohaselt kuulub 66 dimensiooni (7 kuni 72 kaasa arvatud) samuti materiaalsesse maailma, kuid ei ole oma olemuselt sellised.
Väljaspool ezoosmilist võrku, mis on samuti öeldud muistses pühad traditsioonid erinevad rahvad rahu, asub vaimne maailm– kvalitatiivselt teistsugune maailm, millega pole midagi pistmist materiaalne maailm, selle seadused ja probleemid."