Невероятни открития във Вселената. Вселена без начало и край
Те обикновено се възприемат по различен начин, в зависимост от това доколко слушателят (или читателят) е запознат с една или друга страна на темата. Само рядко се случва ново сензационно откритие да докосне буквално цялата физика. Това беше например в началото на 20 век, когато се създава теорията на относителността, квантовата механика и в областта на технологиите - вакуумна електроника. В университетите преподаватели с някакъв оттенък на завист все още разказват на студентите за онова фантастично време, когато такива гиганти като А. Айнщайн, Н. Бор, П. Дирак и други блестящи учени, които преобърнаха цялата класическа физика, се появиха наведнъж. Отне няколко поколения, за да бъдат новите физически идеи да бъдат погълнати органично от науката и след това да започнат да дават плод (понякога, уви, гъби от термоядрени експлозии). Революционните научни и технологични постижения от втората половина на 20 век се основават главно на гигантски напредък във физиката на твърдото тяло, предимно полупроводници. Но на нов край на века в науката започват да се развиват събития, чийто мащаб е доста съпоставим с този в началото на 20 век. На международни конференции докладите за космологичните новини събират много хора. Нов Айнщайн все още не се вижда, но нещата са отишли \u200b\u200bмного далеч. Тази статия ще се съсредоточи върху новите открития, които доведоха до безпрецедентно задълбочен преглед на идеите за Вселената, в която живеем.
В началото на века
По някаква причина в науката се случват странни неща всеки път в началото на века.
Преди 100 години А. Айнщайн изглеждаше малко теория за фотоелектричния ефект, създаден от него през 1905 г. (за което през 1922 г. той е носител на Нобелова награда). В периода 1905-16. той публикува редица свои известни трудове по Общата теория на относителността (за които, между другото, той не е получил награда). Тогавашната астрономическа наука беше напълно уверена в стабилността и неизменността на Вселената. Тя стоеше на това. И тогава Айнщайн имаше същото мнение. В първоначалния си вид уравненията му съдържат само една константа - ньютонова гравитационна константа 8ttGc. От уравненията му обаче веднага следва, че не може да има стабилно „замразено“, което буди безпокойство у автора. За да се справи с тази неприятна особеност на палавите уравнения, той въведе своеобразна компенсация за тази нестабилност под формата на това, което по-късно стана известно като "ламбдален". Айнщайн изобщо не му придава физическия смисъл, който започва да вижда в началото на 80-те. Но през втората половина на 20 век ламбдалените се превръщат в любима тема на дискусия сред теоретичните физици. Колкото по-далеч, толкова повече. С началото на 21 век изглежда, че във физиката няма нищо по-важно от ламбдалена. И всъщност зад този термин стои маса от свойства, които все още не са известни, на гигантското ново поле на астрофизиката, космологията и наистина на цялата физика. Тази област е много по-добра от всичко, което все още знаехме.
Подходящо е да припомним тук, че точно преди 100 години, с настъпването на 20-ти век, много водещи теоретици твърдяха, че във физиката „почти всичко е отворено“, имаше само няколко „малки облака над хоризонта“. От тези „малки облаци“ са се родили квантовата механика, теорията на относителността (колкото и да е странно, несъвместима в сегашната си форма с квантовата механика), ядрената физика, електрониката, физиката на твърдото тяло и почти всички съвременни високи технологии… Случва се, че дори много знаещи хора са склонни да подценяват бъдещия научен напредък. Учен от 19-ти век Г. Кирххоф остави закона за радиацията и законите за разклоняване на течения, известни на учениците по физика. И така, когато дори около 20 години преди края на 19 век на Кирххоф му беше казано за някакво ново физическо откритие, той се усмихна саркастично: наистина ли има какво да открием във физиката? Приблизително същите твърдения могат да се чуят от много, много известни учени дори през последните десетилетия на 20 век. Това обаче не винаги е било така. Още преди 2000 години (!), През 1 век сл. Н. Е., В книга 7 на „Въпроси на природата“ възпитателят Нерон Л.А. Сенека пише: „Ще дойде време, когато нашите потомци ще се забавляват, че ние не знаехме понятията, които те смятат за толкова прости ... Много открития са предназначени за векове напред, когато споменът за нас ще бъде изтрит ... Природата не разкрива тайните си нито веднъж и завинаги “.
Тъмна маса
Скритата (или тъмната) маса също не е възникнала внезапно в астрофизиката. Заключенията от работата на А. Фридман (1922), в която той разглежда различни версии на кривината на света, се отнасят до по-нататъшната съдба на Вселената, която зависи от средната плътност на нейното вещество. Вселената може да се разширява неограничено; разширяването може да спре; той може да бъде заменен с компресия ... Последните два варианта активно се разглеждат от астрофизиците, а през 80-те те включват и невъобразимо бързото разширяване на Вселената (така наречената инфлация), което се случи в първите моменти на Големия взрив. Средната плътност на материята във Вселената по принцип може да бъде определена още в средата на 20 век. Но се оказа нещо странно. През 30-те години астрономът Ф. Цвики изучава движението на свързана група галактики, всяка от които се движи толкова бързо, че би трябвало да напусне групата, тъй като общата им гравитация е около 10 пъти по-малка от това, което би могло да ги задържи. Те обаче остават част от групата. Учените могат да определят общата маса на звезди, газ и прах в галактики. Тя не е достатъчна. Остава да предположим, че все още има някаква тъмна маса, нещо, което астрономите не забелязват. Но защо? Именно средната плътност на материята, включително Тъмната маса, астрономите се надяваха да получат от нови наблюдения на много далечни свръхнови, сравнявайки ги с други данни, получени от наблюдения на реликтова радиация.
Фон радиация
Друг експериментален резултат показва ясно разминаване между масата на видимото вещество на Вселената и нейното наблюдавано движение. Това е уникалният ефект, предсказан от Gamow през 1948 г., а космологията придобива съответния инструмент малко по-късно, през последната трета на 20 век. В руската наука тя се нарича реликтова радиация, в западната наука - микровълнова космическа радиация на фона. За откриването си през 1965 г. астрофизиците А. Пензиас и Р. Уилсън (САЩ) са носители на Нобелова награда. Тогава, тези, които са запознати с радиотехниката, беше интересно да знаят, че възможностите за намаляване на шума в приетия радиосигнал не са неограничени. Дори и най-модерните антени, заедно с полезен сигнал, получават малко шум, който, както се оказа, идва веднага отвсякъде. Произходът му не е разбран веднага (експериментаторите не обичат да четат теоретични статии). Оказа се ... светлината на остатъците от Големия взрив. Някога беше почти толкова ярка, колкото светлината на Слънцето, но идваше от всички посоки. В продължение на 400 хиляди години след Големия взрив, средата остава толкова гъста и гореща, че е непрозрачна за собствената си радиация. Накрая, когато поради разширяването температурата спадна до 4000 градуса, средата става прозрачна и радиацията с температура 4000 К избяга на свобода. Същото пространство ни заобикаля от всички страни днес, но се разшири толкова много, че поради червеното изместване, максималното излъчване се измести от 0,7 µm (оранжева светлина) до 1 mm (радиовълни) и се възприема като радио шум, излъчван от тяло с температура близо до абсолютна нула (2.7K). Реликтовата радиация се превърна в специална тема на космологията. Той замени някога съществуващото понятие за етер: скоростта на Слънчевата система, Земята или космическия кораб не може да се намери по отношение на вакуума, но може да бъде определена по отношение на реликтовото излъчване. Но възможно ли е да се определи чрез неговите нееднородности как материята се е разпръснала в пространството в мига на Големия взрив? Оказа се, че е възможно. Раликовото излъчване даде възможност да се избере плоска Вселена от моделите на Фридман. За измерване бяха необходими инструменти, които могат да улавят незначителни нехомогенности в него в стотни от степен. Според спътника WMAP фоновите нехомогенности са показани в горната лява фигура, а разпределението на нехомогенностите по ъглови размери е показано вдясно. Дълбокият физически смисъл на тази диаграма беше предсказан от A.D. захари; следователно, той се нарича „трептения на Сахаров“. Наблюденията показват, че първо, преди всичко фона е доста хомогенен. Второ, трептенията на Сахаров демонстрират наличието на такива нехомогенности, за образуването на които „обикновеното“ вещество очевидно не е било достатъчно. Нещо неразбираемо и масово вече присъстваше в нововъзникващата Вселена.
Четири десети от света
Всички звезди се въртят около центъра на галактиката, който е под формата на диск. Слънцето със своите планети завършва една революция около центъра за 250 милиона години. Сферичните звездни клъстери също се въртят около центъра, които понякога периодично се издигат над равнината на галактиката и след това падат под нея. Отново общата маса на звезди, газ и прах в галактическия диск е много по-малка от масата, която би обяснила едновременно въртенето на звездите и такова своеобразно движение на кълбовидните клъстери. Поради уместността на новите космологични проблеми, астрономите с всички грижи се заеха с ревизирането на съществуващите оценки за масата на Вселената. Резултатът беше изумителен: всичко, което виждаме във Вселената - звезди, газ, прахови клъстери и почти отворени черни дупки, съставлява само ... 0,4% от масата му. (И наскоро се прие, че по-голямата част от масата на Вселената е концентрирана в звезди.) Излъчването дава още 0,005%. С голяма вероятност има сравнително масивни, все още неотворени, несветещи обекти. На първо място, това са междугалактични облаци от водород, които са трудни за откриване по ред причини. Те представляват по-голямата част от обикновената материя, за масата на Вселената! Никъде другаде да вземем. Тези 4% са образувани от материя, състояща се от бариони, към класа на които принадлежат неутроните и протоните. Електроните са толкова много, колкото протоните, но масата им е с няколко порядъка по-малка. Барионовата материя е целият свят на обикновената материя на Вселената. Публикувана през 2003-04. Резултатите от нови проучвания на свойствата на CMB от спътникови инструменти WMAP показват, че в общото количество барионни и тъмни маси барионната материя заема едва 17%.
Най-правилната грешка
Можем да кажем, че Вселената се управлява от енергията на празнотата, която влезе в космологията под прикритието на ламбда-член. Космологичната константа на Айнщайн изобщо не е била „най-голямата му грешка“, както каза той на Gamow. И все пак в сегашния си вид значението му е различно от това, което му е дал Айнщайн. Уравнението му на гравитационното поле свързва тензора на кривината на пространството с разпределението на енергията и материята в него чрез нютоновата гравитационна константа. Той постави члена на Ламбда вляво, като свойство на пространството. Сега физиците са го преместили вдясно. Тук вакуумът действа наравно с разпределението на енергия и материя и представлява нова форма на енергийна плътност, многократно превъзхождаща всичко, което досега е било познато на физиката. Антигравитацията надвишава гравитацията. Получената гравитация е отблъскване, а не привличане. Членът на Ламбда дефинира закона за универсалната антигравитация и ускоряващото се разширяване на Вселената. Остава да добавим, че ако Айнщайн не беше създал член на ламбда, той пак щеше да се появи днес.
Това, което няма да се обсъжда в тази статия, е за нови хипотези за природата на Тъмната енергия, които вече са създадени и се създават. Физиците се опитват да ги изграждат както на класическите принципи, така и върху по-нататъшното развитие на принципите на квантовата механика. Освен това, като се вземат предвид квантът на Планк за време и пространство, съществуващите, очевидно, са реални. Дължината на пространствения квант на Планк, в сантиметри, е 32 нули след десетичната запетая преди единицата, а квантовият момент за секунди е 42 нула след десетичната запетая преди единицата. Нито времето, нито дължината не са по-къси от тях в природата, което обяснява например парадокса на безкрайната плътност в сингулярността. Преди Големия взрив плътността в него можеше да бъде гигантска, но не безкрайна, а сингулярността не можеше да бъде по-малка от квантов обем (в кубически сантиметри - 98 нули). Събитията не могат да бъдат по-кратки от количеството време. Опитвайки се да комбинират принципите на Общата теория на относителността и квантовата механика, физиците разработиха теория на струните и теорията на квантовата гравитация на контура, конкурирайки се в обяснението на структурата на света. Дали природата на Тъмната енергия ще намери своето тълкуване в квантовата теория или по отношение на класическата физика, както се опита Айнщайн, времето ще покаже.
Тъмна ера
Изненадващо, малко след Големия взрив, половин милион години по-късно, започва ера, когато Вселената е напълно тъмна, празна и студена. Мрачната ера продължила приблизително 250 милиона години. Във Вселената нямаше нито една звезда, нито една галактика. Ако в началото на тъмната ера човешкото око все още можеше да забележи тъпо червено равномерно сияние на небето, сега тъмнината стана вездесъща. Пространството беше изпълнено главно с тъмна материя и реликвено излъчване, което след това беше с по-къса вълна (инфрачервено), съответстваше на приблизително 150 К (-120 ° С) и продължаваше да се охлажда с разширяването на пространството. Барионната материя беше 1/10 тъмна и се състоеше от водородни и хелиеви атоми в съотношение 4: 1 по маса, останала от Големия взрив. Тъмната енергия не играеше практически никаква роля. Събитията от Тъмната епоха са установени с помощта на изчислителни модели, защото нищо друго освен реликтовата радиация не идва от там при нас. Но моделите са достатъчно надеждни; те дават представа за природата на Тъмната епоха. Когато връзката на реликтовото излъчване с материята се прекъсна и радиацията се превърна в независимо явление, червеното изместване беше с огромна стойност z \u003d 1200. Това съответства на споменатата вече възраст от 400 хиляди години, а най-отдалечените (или най-ранните) обекти, които могат да се наблюдават, имат z \u003d 6. 5 (900 милиона години). При z \u003d 1100 температурата се понижава до 3000 К, плазмата се рекомбинира и частиците се обединяват в атоми. На това, изглежда, бурните събития приключиха и настъпи Тъмната ера. Преди образуването на първите звезди, според различни модели, останаха 200-400 милиона години доста скучно време, когато нямаше критични процеси. Основното, което се случи, беше по-нататъшно понижаване на температурата. И причината, поради която образуването на звезди се забави, дори не е, защото разпределението на веществото беше почти равномерно, което предотврати появата на конденз. Експеримент на спътника WMAP показа, че макар образуването на звезди да остане малко вероятно, все още съществуват много малки и изключително малко вероятни нееднородности на Тъмната маса. Но когато червеното изместване z достигна около 6 (а възрастта на Вселената е около милиард години), безброй галактики изпълниха пространството. Първите звезди, които бяха огромни и много ярки, определиха цялата бъдеща история на Вселената. Какво очакваха те, какво забави образуването на звезди преди? Оказва се, че забраната създаде самия механизъм на образуване на звезди.
Първи звезди
Процесът на появата на първите звезди беше по-прост от образуването на звезди от модерен тип, поради химическата чистота на изходния материал - смес от водород-хелий. Атомният газ беше смесен с Тъмната маса. Той започна да се свива, следвайки действието на гравитационните сили на Тъмната материя. Образуването на звезди зависи от температурата на средата, масата на образуването на кондензиращия газ и наличието на молекулен водород в него, който има способността да отделя топлина от кондензация, излъчвайки я в околното пространство. Молекулярният водород не може да възникне от атомен водород при случайни сблъсъци на атоми; за своето формиране природата има доста сложен процес. Следователно, при z\u003e 15-20, водородът остава главно в атомната фаза. По време на компресията температурата на газа при кондензация се повишава до 1000 К или повече, а фракцията на молекулния водород леко се увеличава. При тази температура по-нататъшната кондензация не е възможна. Но благодарение на молекулния водород температурата в най-плътната част на образуването намалява до 200 ° C и компресията продължава, преодолявайки налягането на газа. Постепенно обикновената материя се отделя от тъмната и се концентрира в центъра. Минималната маса на конденза на газ, необходима за образуването на звезда, масата на Джинс, се определя от зависимостта на закона за мощността от температурата на газа, така че първите звезди са имали маса 500-100 пъти по-голяма от Слънцето. При образуването на звезди в съвременната Вселена температурата в плътната част на конденза може да бъде колкото 10 К, защото, първо, появяващите се тежки елементи и прахови частици по-успешно изпълняват функциите за отстраняване на топлината и второ, температурата на околната среда (реликтово излъчване) е само 2, т.е. 7K, а не почти 100K, както беше в края на тъмната ера. Вторият критерий за масата на Jeans е налягането (по-точно, квадратният корен на налягането). В тъмната ера този параметър беше приблизително същият като сега.
Първите образувани звезди бяха не само огромни, 4-14 пъти по-големи от Слънцето, но и много горещи. Слънцето излъчва светлина с температура 5780K. Температурата на първите звезди беше 100 000-110 000K, а излъчената енергия надвишаваше слънчевата с милиони и десетки милиони пъти. Слънцето се нарича жълта звезда; тези звезди бяха ултравиолетови. Те изгоряха и се разпаднаха само за няколко милиона години, но успяха да изпълнят поне две функции, които определяха свойствата на следващия свят. В резултат на синтезните реакции се наблюдава известно обогатяване на червата им с „метали“ (както астрономите наричат \u200b\u200bвсички елементи по-тежки от хелия). Звездният вятър, излъчващ се от тях, обогатяваше междузвездната среда с метали, улеснявайки образуването на следващите поколения звезди. Основният източник на метали бяха експлозиите на някои от тях като свръхнови. Най-масивната част от първите звезди в края на техния жизнен път очевидно са образували черни дупки. Мощното ултравиолетово лъчение на гигантските звезди предизвика бързо развиващото се нагряване и йонизация на междузвезден и междугалактичен газ. Това беше втората им функция. Такъв процес се нарича рейонизация, тъй като той е бил обратен на рекомбинацията, завършен 250 милиона години преди, при z \u003d 1200, когато се образуват атоми и се освобождава реликтовото излъчване. Изследвания на далечни квазари показват, че реионизацията е почти приключила при z \u003d 6-6.5. Ако тези две марки, z \u003d 1200 и z \u003d 6.5, се считат за граници на Тъмната епоха, тогава тя е продължила 900 милиона години. Самият период на пълна тъмнина, преди появата на първите звезди, продължи по-кратко, около 250 милиона години и теоретиците смятат, че в някои много изключителни случаи отделните звезди могат да се появят по-рано, но вероятността за това е била много ниска.
С образуването на първите звезди Тъмната епоха приключва. Гигантски ултравиолетови звезди влязоха в протогалаксиите, образувани главно от Dark Matter. Размерите на протогалаксиите бяха малки и те бяха близо една до друга, което предизвика силно привличане, което ги обедини в първите галактики, също малки. Размерите им бяха 20-30 светлинни години (само 5 пъти по-голямо от настоящото разстояние до най-близката звезда; диаметърът на нашата галактика е 100 000 светлинни години). Би било интересно да видите тези гигантски ултравиолетови звезди, но въпреки огромната си яркост, това не може да се направи: те са в областта z \u003d 8-12 и засега квазарът при z \u003d 6.37 остава запис на наблюдение на отдалечени обекти. Сега, ако успеем да разберем как да изолираме радиацията, възникнала през определен период от време ... Е. Хъбъл понякога се колебаеше, че червеното изместване е просто резултат от леко стареене, а не ефект на Доплер.
заключение
През 2005 г. се навършват 100 години от публикуването на първата работа на Алберт Айнщайн за теорията на относителността. С задълбочаването на експерименталните изследвания светът става по-сложен. Появилите се нови теории стават все по-сложни и не е лесно за мен, експериментаторът, да преценя справедливостта на тях. Намирам известно утешение в следните думи на Айнщайн: "Невъзможно е да се докаже теория с произволен брой експерименти, но един е достатъчен, за да я опровергае." В заключение на този кратък преглед на новите открития се опитвам да си представя друго ревю, което ще бъде написано след 100 години. Надявам се, че неговият автор също ще бъде оптимистичен и ще го завърши с думите на Лукреций Аниус Сенека: „Природата не разкрива тайните си веднъж завинаги“.
Най-много б за л ите w и д
обекти във Вселената
Благодарение на бързото развитие на технологиите, астрономите правят все по-интересни и невероятни открития във Вселената. Например, заглавието на "най-големият обект във Вселената" преминава от една на друга почти всяка година. Някои отворени предмети са толкова огромни, че се объркват с факта, че съществуват дори най-добрите учени на нашата планета. Нека да поговорим за десетте най-големи от тях.
Супер вход
Съвсем наскоро учените откриха най-голямото студено място във Вселената (поне науката за Вселената). Намира се в южната част на съзвездието Ериданус. С дължина от 1,8 милиарда светлинни години това петно \u200b\u200bобърква учените, защото те дори не са могли да си представят, че такъв обект може наистина да съществува.
Въпреки присъствието на думата „вход“ в името (от английски „void“ означава „празнота“), пространството тук не е напълно празно. Около 30 процента по-малко клъстери на галактики са разположени в този район на космоса, отколкото в пространството около тях. Според учените празнотите съставляват до 50 процента от обема на Вселената и този процент според тях ще продължи да нараства поради свръхсилната гравитация, която привлича цялата материя около тях. Две неща правят този запис интересен: неговият невъобразим размер и връзката му с мистериозното място за студена реликва WMAP.
Интересно е, че новооткритият супервход вече се възприема от учените като най-доброто обяснение за такова явление като студени петна или региони от космическото пространство, изпълнени с космическа реликва (фонова) микровълнова радиация. Учените дълго време спорят за това какви всъщност са тези студени петна.
Една от предложените теории например предполага, че студените петна са отпечатъци на черни дупки в паралелни вселени, причинени от квантово заплитане между вселените.
Въпреки това, много съвременни учени са по-склонни да вярват, че появата на тези студени петна може да бъде предизвикана от супервоид. Това се обяснява с факта, че когато протоните преминават през входа, те губят своята енергия и отслабват.
Независимо от това, съществува вероятността местоположението на супероидите да е относително близо до местоположението на студени петна, може да е просто съвпадение. Учените все още не са направили много изследвания по този въпрос и най-накрая установяват дали празнотите са причина за мистериозните студени петна или дали техният източник е нещо друго.
Superblob
През 2006 г. заглавието на най-големия обект във Вселената е получено от открития мистериозен космически „балон“ (или петно, както обикновено ги наричат \u200b\u200bучените). Вярно, той запази това заглавие за кратко. Този балон от 200 милиона светлинни години е гигантски куп от газ, прах и галактики. С някои резерви този обект изглежда като гигантска зелена медуза. Обектът е открит от японските астрономи, когато са изследвали един от регионите на космоса, известен с наличието на огромно количество космически газ. Възможно е да се намери петно \u200b\u200bчрез използването на специален телескопичен филтър, който неочаквано показва наличието на този балон.
Всеки от трите пипала на този балон съдържа галактики, които са разположени четири пъти по-плътни помежду си, отколкото е обичайното във Вселената. Натрупването на галактики и газови топки вътре в този балон се нарича Lyman-Alpha балончета. Смята се, че тези обекти са се образували около 2 милиарда години след Големия взрив и са истински реликви на древната Вселена. Учените предполагат, че самото петно \u200b\u200bсе е образувало, когато масивните звезди, съществували в първите дни на космоса, изведнъж се превърнали в свръхнови и отделили гигантски обем газ. Обектът е толкова масивен, че учените смятат, че като цяло това е един от първите образувани космически обекти във Вселената. Според теориите с течение на времето от натрупания тук газ ще се образуват все повече и повече нови галактики.
Shapley Supercluster
Дълги години учените смятат, че нашата галактика Млечен път със скорост 2,2 милиона километра в час се привлича през Вселената към съзвездието Кентавър. Астрономите теоретизират, че причината е Големият атрактор, обект с такава сила на гравитация, която е достатъчна, за да привлече цели галактики. Вярно е, че учените дълго време не можаха да открият какъв обект е този, тъй като този обект се намира зад така наречената „зона на избягване“ (ZOA), зона на небето близо до равнината на Млечния път, където абсорбцията на светлина от междузвезден прах е толкова голяма, че е невъзможно да се разбере какво стои зад него.
С течение на времето обаче рентгеновата астрономия идва на помощ, която се развива доста силно, което дава възможност да се погледне отвъд района на ZOA и да се установи каква е причината за толкова силен гравитационен пул. Всичко, което учените видяха, се оказа обикновен куп галактики, което обърка учените още повече. Тези галактики не биха могли да бъдат Големия Привличащ и да притежават достатъчна гравитация, за да привлекат нашия Млечен път. Тази цифра е само 44 процента от необходимото. Въпреки това, щом учените решиха да погледнат по-дълбоко в космоса, скоро откриха, че „големият космически магнит“ е много по-голям обект, отколкото се смяташе досега. Този обект е суперкластър на Shapley.
Суперкластерът Шапли, който е свръхмасивен клъстер от галактики, се намира зад Големия Атрактор. Той е толкова огромен и притежава толкова мощна атракция, че привлича както самия Атрактор, така и нашата собствена галактика. Суперкластерът се състои от повече от 8000 галактики с маса над 10 милиона слънца. Всяка галактика в нашия космически регион в момента е привлечена от този суперкластер.
Страхотна стена CfA2
Подобно на повечето обекти в този списък, Великата стена (известна още като Голямата стена на CfA2) веднъж също се похвали с титлата на най-големия известен космически обект във Вселената. Той е открит от американската астрофизика Маргарет Джоан Гелер и Джон Питър Кухра, докато са изучавали ефекта на червено изместване в Харвард-Смитсонския център за астрофизика. Според учените дължината му е 500 милиона светлинни години и ширина 16 милиона светлинни години. По своята форма прилича на Великата китайска стена. Оттук и прозвището, което получи.
Точните размери на Великата стена все още са загадка за учените. Той може да бъде много по-голям, отколкото се смята, че има дължина от 750 милиона светлинни години. Проблемът при определянето на точните размери се крие в неговото местоположение. Както при суперкластъра на Шапли, Голямата стена е частично покрита от „зоната на избягване“.
По принцип тази зона на избягване не позволява да се направи около 20 процента от наблюдаваната (достижима по съвременните технологии) Вселена, тъй като плътните натрупвания на газ и прах (както и високата концентрация на звезди) вътре в Млечния път силно изкривяват оптичните дължини на вълните. За да гледат през „зоната на избягване“, астрономите трябва да използват други видове вълни, например инфрачервена, която им позволява да пробият още 10 процента от „зоната на избягване“. През които инфрачервените вълни няма да могат да се пробият, радиовълните, както и близките инфрачервени вълни и рентгеновите лъчи, ще пробият. Независимо от това, действителната липса на възможност да видят толкова голям космос е донякъде смущаваща за учените. „Зоната за избягване“ може да съдържа информация, която може да запълни пропуските в познанията ни за пространството.
Supercluster Laniakea
Галактиките обикновено са групирани. Тези групи се наричат \u200b\u200bклъстери. Регионите на пространството, където тези клъстери са по-гъсто разположени помежду си, се наричат \u200b\u200bсуперкластери. Преди това астрономите картографираха тези обекти, като определяха физическото им местоположение във Вселената, но наскоро беше измислен нов метод за картографиране на местното пространство, който хвърля светлина върху неизвестни дотогава астрономически данни.
Новият принцип за картографиране на локалното пространство и разположените в него галактики се основава не толкова на изчисляване на физическото местоположение на даден обект, колкото на измерване на гравитационното му въздействие. Благодарение на новия метод се определя местоположението на галактиките и въз основа на това се съставя карта на разпределението на гравитацията във Вселената. В сравнение със старите, новият метод е по-напреднал, тъй като позволява на астрономите не само да маркират нови обекти във Вселената, видими за нас, но и да намерят нови обекти на онези места, където не беше възможно да се погледне по-рано. Тъй като методът се основава на измерване на нивото на влияние на определени галактики, а не на наблюдение на тези галактики, благодарение на него можем дори да намерим обекти, които не можем директно да видим.
Първите резултати от изследванията на нашите локални галактики, използващи новия метод на изследване, вече са получени. Учените въз основа на границите на гравитационния поток отбелязват нов суперкластер. Значението на това проучване е, че ще ни позволи да разберем по-добре къде е нашето място във Вселената. По-рано се смяташе, че Млечният път се намира вътре в суперкластера Дева, но нов метод на изследване показва, че този регион е само ръкава на още по-големия суперкластер Ланиакеа - един от най-големите обекти във Вселената. Той се простира над 520 милиона светлинни години и някъде вътре в него сме.
Голямата стена на Слоан
Голямата стена на Слоан е открита за първи път през 2003 г. като част от проекта за проучване на цифровите небе на Слоан - научното картографиране на стотици милиони галактики, за да се определи наличието на най-големите обекти във Вселената. Голямата стена на Слоан е гигантска галактическа нишка, състояща се от няколко свръхкластера, разпространени в цялата Вселена, като пипалата на гигантски октопод. Поради дължината си от 1,4 милиарда светлинни години, „стената“ някога се е считала за най-големият обект във Вселената.
Самата Велика стена на Слоун не е толкова проучена, колкото супергенерацията, която е вътре в нея. Някои от тези суперкластери са интересни сами по себе си и заслужават специално споменаване. Единият например има ядро \u200b\u200bот галактики, които заедно отстрани приличат на гигантски антени. Друг суперкластер има много високо ниво на взаимодействие между галактиките, много от които в момента преминават в период на сливане.
Наличието на „стена“ и всякакви други по-големи предмети създава нови въпроси за мистериите на Вселената. Съществуването им противоречи на космологичния принцип, който теоретично ограничава колко големи могат да бъдат обекти във Вселената. Според този принцип законите на Вселената не позволяват да съществуват обекти, по-големи от 1,2 милиарда светлинни години. Предмети като Великата слонова стена обаче напълно противоречат на това мнение.
Огромна квазарна група LQG7
Квазарите са високоенергийни астрономически обекти, разположени в центъра на галактиките. Смята се, че в центъра на квазарите са свръхмасивни черни дупки, които дърпат заобикалящата материя. Това води до огромна радиация, силата на която е 1000 пъти по-голяма от всички звезди в галактиката. В момента третият по големина обект във Вселената е квазарната група Huge-LQG, състояща се от 73 квазара, разпръснати в повече от 4 милиарда светлинни години. Учените смятат, че тази толкова масивна група квазари, както и подобни, са едни от основните предшественици и източници на най-големите обекти във Вселената, като например Голямата слонова стена.
Квазарната група Huge-LQG беше открита след анализиране на същите данни, благодарение на които беше открита Великата стена на Слоан. Учените определиха присъствието му, след като картографират един от регионите на космоса, като използват специален алгоритъм, който измерва плътността на квазарите в определена област.
Трябва да се отбележи, че самото съществуване на Huge-LQG все още е обект на спорове. Докато някои учени смятат, че този регион на космоса наистина представлява група квазари, други учени смятат, че квазарите вътре в този космос са разположени на случаен принцип и не са част от една група.
Гигантски гама пръстен
Разпространен над 5 милиарда светлинни години, Giant GRB Ring е вторият по големина обект във Вселената. В допълнение към невероятните си размери, този обект привлича вниманието поради необичайната си форма. Астрономите, изучавайки изблиците на гама-лъчи (огромни изблици на енергия, които са резултат от смъртта на масивни звезди), откриха серия от девет избухвания, чиито източници бяха на същото разстояние от Земята. Тези изблици образуваха пръстен в небето, 70 пъти по-голям от диаметъра на пълната луна. Като се има предвид, че избухванията на гама-лъчи сами по себе си са доста рядко явление, вероятността те да образуват подобна форма в небето е 1 на 20 000. Това позволи на учените да повярват, че те са един от най-големите обекти във Вселената.
Самият „пръстен“ е само термин, описващ визуалното представяне на това явление, когато се наблюдава от Земята. Съществуват теории, че гигантски гама пръстен може да представлява проекция на сфера, около която всички изблици на гама лъчи са се случвали за сравнително кратък период от време, около 250 милиона години. Вярно е, че тук възниква въпросът какъв източник би могъл да създаде такава сфера. Едно от обясненията се върти около възможността галактиките да се събират в групи около огромна концентрация на тъмна материя. Това обаче е само теория. Учените все още не знаят как се формират такива структури.
Голямата стена на Херкулес - Северна корона
Най-големият обект във Вселената е открит и от астрономите като част от наблюдението на гама-лъчението. Този обект, известен като Голямата Херкулесова стена - Северната корона, се простира над 10 милиарда светлинни години, което го прави два пъти по-голям от Гигантския галактически пръстен Гама. Тъй като най-ярките изблици на гама радиация се произвеждат от по-големи звезди, обикновено разположени в области от космоса, където има повече материя, астрономите всеки път метафорично изследват всеки такъв изблик като убождане на игла в нещо по-голямо. Когато учените открили, че гама-лъчите се появяват твърде често в космическия регион към съзвездията Херкулес и Северната корона, те установили, че тук има астрономически обект, който най-вероятно е гъста концентрация на галактически струпвания и друга материя.
Интересен факт: името „Голямата стена на Херкулес - Северна корона“ е измислено от филипински тийнейджър, който го е написал в Уикипедия (всеки, който знае, може да направи корекции в тази електронна енциклопедия). Малко след новината, че астрономите откриват огромна структура в космическия хоризонт, на страниците на Уикипедия се появи съответна статия. Въпреки факта, че изобретеното име не описва съвсем точно този обект (стената обхваща няколко съзвездия наведнъж, а не само две), световният Интернет бързо свикна с него. Може би това е първият път, когато Уикипедия е дала име на открит и научно интересен обект.
Тъй като самото съществуване на тази „стена” противоречи на космологичния принцип, учените трябва да преразгледат някои от своите теории за това как действително се е образувала Вселената.
Космическа мрежа
Учените смятат, че разширяването на Вселената не е случайно. Съществуват теории, според които всички космически галактики са организирани в една структура с невероятни размери, напомнящи нишковидни съединения, които комбинират плътни области. Тези нишки са разпръснати между по-малко плътни празнини. Учените наричат \u200b\u200bтази структура Космическата мрежа.
Според учените, мрежата се е образувала на много ранен етап от историята на Вселената. Ранният етап от формирането на мрежата беше нестабилен и разнороден, което впоследствие помогна за формирането на всичко, което сега е във Вселената. Смята се, че "нишките" на тази мрежа играят голяма роля в еволюцията на Вселената, поради което тази еволюция се ускори. Галактиките вътре в тези нишки имат значително по-висока степен на образуване на звезди. В допълнение, тези нишки са един вид мост за гравитационното взаимодействие между галактиките. След образуването си в тези нишки галактиките отиват в галактически клъстери, където в крайна сметка умират.
Едва наскоро учените започнаха да разбират какво всъщност представлява тази космическа мрежа. Нещо повече, те дори намериха присъствието му в излъчването на далечния квазар, който изучаваха. Известно е, че квазарите са най-ярките обекти във Вселената. Светлината на един от тях отиде право към една от нишките, която загряваше съдържащите се в него газове и ги караше да светят. Въз основа на тези наблюдения учените проведоха нишки между други галактики, като по този начин създадоха картина на „скелета на космоса“.
Според теорията за Големия взрив нашата Вселена има много специфична възраст, която сега се оценява на 13,7 милиарда години. Доста малък за такъв важен обект като Вселената, нали?
Голям взрив и инфлация
Моделът на Големия взрив датира от изследванията, проведени през 20-те години от петербургския математик Александър Фридман и белгийския астрофизик Жорж Лематър. Теорията придобива завършената си форма около 1948 г. в творбите на Георги Гамов и двамата му асистенти (Гъмов емигрира от СССР в САЩ през 1934 г., където получава катедра в столичния университет „Джордж Вашингтон“). След откриването през 1964 г. от американските радиоастрономи Арно Пензиас и Робърт Уилсън на микровълновата радиация, което беше предвидено от теорията за Големия взрив, тя получи нов живот и бързо придоби статута на стандартен модел за раждането на Вселената.
Както оригиналната теория за Големия взрив, така и нейните по-късни версии твърдяха, че Вселената непрекъснато се разширява след появата си, но скоростта на това разширяване намалява през цялото време поради инхибиращия ефект на универсалното гравитация. В началото на 80-те обаче Алексей Старобински от Института по теоретична физика. Членът на теоретичния отдел на Ландау и Станфорд за линеен ускорител Алън Гут независимо откри, че отхвърлянето на това предположение би било от полза за модела.
Преди това трябваше да се предположи, че Вселената, по някаква странна комбинация от обстоятелства, вече по време на раждането, беше почти идеално плоска и почти равномерно изпълнена с частици и радиация. Старобински и Гут предположиха, че Вселената скоро след раждането си в рамките на 10 -34 секунди се разширява с бързо увеличаваща се скорост и поне сто пъти удвоява размера си. От това следва, че в началото той може да бъде много извит и нееднороден по състав, тъй като в резултат на разтягането все още трябваше да стане плосък и еднакъв навсякъде, с изключение на най-малките колебания, които се превърнаха в ядра на първите звезди и галактики.
Свръхбързият оток на космоса с леката ръка на американския теоретичен физик Сидни Коулман беше наречен космологична инфлация. Първоначално този модел страдаше от редица недостатъци, които скоро изчезнаха благодарение на работата на изследовател на FIAN, сега професорът от Станфордския университет Андрю Линде и физиците от университета в Пенсилвания Пол Щайнхард и Андреас Албрехт.
Инфлационните модели най-вече са съгласни, че инфлацията е задействала скаларно квантово поле, което обикновено се нарича инфлатон. Това поле действаше противоположно на гравитацията и затова предизвика разширяване на пространството. Тъй като първоначално плътността на нейната енергия падна много леко, тя разтегли пространството с неумолима сила, което беше причината за инфлацията. С течение на времето обаче полето започна да губи енергия, което в крайна сметка достигна стабилен минимум и се фиксира в тази позиция. На този етап инфлацията спря. Преди това да се случи, полето бързо се осцилира, генерирайки електромагнитно излъчване и елементарни частици. В резултат на това до края на инфлационната фаза Вселената се изпълни с гама кванти и цял куп частици - кварки, електрони, неутрино и все още не открити, но най-вероятно съществуващи частици от тъмна материя. Тогава гравитацията влезе в себе си и Вселената продължи да се разширява, но с намаляваща скорост.
Анимационен фрагмент |
И ако без инфлация?
Теоретичните физици обичат да преосмислят дори най-утвърдените концепции. Затова не бива да се изненадваме, че конкурентите се появиха и в инфлационната интерпретация на Големия взрив. Един от тези модели е изобретен от самия Пол Щайнхард, който по едно време помогна да се поставят основите на инфлационната космология. Сега той оглавява Центъра за теоретична физика в Принстън. Той бе подпомогнат при създаването на новата теория от Нийл Турок, който до 2008 г. оглавяваше катедрата по математическа физика в университета в Кеймбридж и след това става директор на Института по теория на периметъра в канадския град Ватерлоо в Онтарио. Така и двамата автори принадлежат към суперелита на съвременната физика.
Те очертаха основите на новата теория в монография на Endless Universe: Beyond the Big Bang, публикувана през 2007 г. от Doubleday. Моделът Steinhardt и Turok съществува в няколко версии, но ще говоря за най-интуитивния. Тя се основава на обобщение на теорията за квантовите суперструни, разработена в края на миналия век, известна като М-теория. Тази теория твърди, че физическият свят е странен и един временен. В него плуват пространства с по-малки размери, т. Нар. Брани (къси за мембрана). Нашата Вселена е само един от тези мебели с три пространствени измерения.
Всички наистина елементарни частици, които съществуват във Вселената (електрони, кварки, неутрино, фотони и др.), Всъщност са отворени вибриращи безкрайно тънки и изключително къси струни. Краищата на всеки такъв низ са плътно фиксирани вътре в нашия триизмерен бран, така че низът не може да го остави. От това следва, че всички частици са завинаги заключени в родното ни място. Но има циклични струни - това са гравитони, носители на гравитационното поле. Много важно е струнните пръстени да не са свързани с определени браншове и следователно да могат свободно да мигрират между тях. Тази гравитация е коренно различна от електромагнитното взаимодействие, което се носи от фотони, обречени на интрабрандиран плен.
Моделът Щайнхард и Турок твърди, че Големият взрив изобщо не е бил началото на Вселената. Нека видим как работи и нека започнем с нашата космологична ера. Тъй като Вселената се разширява сега с увеличаване на скоростта, плътността на материята и радиацията непрекъснато пада. Както следва от общата теория на относителността, гравитационната кривина на пространството отслабва, а неговата геометрия става все по-съвършено плоска. През следващите трилиона години размерът на Вселената ще се удвои около сто пъти и ще се превърне в почти празен свят, лишен от материални структури. Същото е и с инфлационната космология, която отчита наличието на тъмна енергия. Оказва се, че за този период прогнозите и на двете теории на Вселената напълно съвпадат.
И тогава започват разликите. Инфлационната космология просто предписва вечна експанзия за нашата Вселена, която дори евентуалното раждане на вселените на дъщерята няма да попречи. Щайнхард и Турок виждат бъдещето й по различен начин. Според тяхната хипотеза, друг триизмерен бран плува до нас, разделен от пролука с почти нулева степен. Тя претърпява същата еволюция, т.е. като нас, той се разширява, изравнява и става празен. През цялото това време разстоянието между шините практически не се променя. Но ще изминат трилион години и брените ще започнат да се приближават. Те са свързани помежду си чрез силово поле, ефектът от който зависи от дължината на пролуката. Сега тя предотвратява сближаването на сближаването и в същото време разтяга пространството и на двамата с ускорение (така всъщност действа като тъмна енергия). В бъдеще обаче той ще промени знака си и ще започне да натиска брандовете един към друг.
В крайна сметка и двата бранша ще се сблъскат, спират и отново ще започнат да се разминават. В този случай ще се освободи огромно количество енергия, което ще нагрее нашия пуст свят до свръхвисоки температури и отново ще го обогати с частици и радиация. Този катаклизъм ще даде началото на следващия цикъл на разширяване и охлаждане на Вселената. Моделът на Steinhardt и Turoc твърди, че такива цикли са се случвали в миналото и трябва да се повтарят в бъдеще. Независимо дали изобщо са имали някакво начало, теорията мълчи.
Според този сценарий историята на Вселената се състои от голям (вероятно дори безкраен) набор от отделни цикли. Всеки цикъл започва със стадия на интензивно производство на свръховинно вещество и радиация. Този етап, ако желаете, може да се нарече Големия взрив. Но която и да е от тези фази не означава появата на нова вселена, а само преход от един цикъл в друг. И пространството, и времето съществуват както преди, така и след някой от тези катаклизми. Следователно новият модел не се нуждае от хипотезата за космологична инфлация, която по едно време е измислена, за да премахне проблемите, произтичащи от теорията за раждането на Вселената в хода на Големия взрив.
Новият модел има малко привърженици и това е естествено. Първо, тя изглежда много екзотично; второ, инфлационната космология толкова добре обяснява всички наблюдавани характеристики на Вселената, че изглежда няма смисъл да я променяте с нещо друго. Въпреки това, Щайнхард смята, че първоначалните условия за предизвикване на инфлация, както е посочено в теорията на Гут и неговите последователи, са статистически безкрайно правдоподобни от картината за възникването на Вселената, която новата теория рисува. С други думи, вероятността тези условия да бъдат реализирани е неизмеримо по-малка от вероятността за раждане на първоначално плоска Вселена. Ако приемем тази гледна точка, тогава търсенето на алтернативни модели изглежда напълно разумно.
В крайна сметка наблюденията ще решат всичко. Инфлационната космология твърди, че Вселената трябва да бъде пронизана от гравитационни вълни от определен вид, които нямат място в цикличния модел. Засега гравитационните вълни все още не са открити - нито онези, които уж са наследени от етапа на инфлационно разширяване на Вселената, нито каквито и да е други (например вълни, които са необходими за излъчване на двойки неутронни звезди, обикалящи една около друга). Въпреки това, астрофизиците изграждат и ще продължат да изграждат все по-чувствителни гравитационни детектори за радиация, така че регистрацията на космически гравитационни сигнали е най-вероятно точно зад ъгъла. Ако не е възможно да се открият вълните, предвидени от инфлационна космология, много теоретици ще се включат в конкурентни теории, включително цикличния модел. Във всеки случай Пол Щайнхард се надява на това, за което написа в един от изданията на Scientific American.
Неутрално мнение
Активните разработчици на инфлационна космология, разбира се, не приемат хипотезата на Щайнхард и Турок. В търсене на по-неутрална оценка се обърнах към един от най-големите американски астрофизици, професора от Харвардския университет Ави Льоб. Той отбеляза, че науката винаги приветства появата на алтернативи дори на най-доказаните теории.
Според него Щайнхард и Турок досега не успяват да покажат, че техният модел е математически извлечен от някаква фундаментална физическа теория. В момента тя се опира само на няколко недоказани предположения и това не е много солидна основа. В допълнение, този модел все още практически не може да се провери, тъй като предвижда малко, с изключение на отсъствието на гравитационни вълни, предвидени от инфлационна космология. Дори ако гравитационните детектори от ново поколение не открият такова, оттук няма да следва, че цикличният модел трябва да се счита за доказан. В същото време Ави Льоб не скри факта, че смята този модел за много остроумен и ще се радва само ако авторите му успеят да намерят солидна основа за него.
"Най-неразбираемото в света е, че все още е разбираемо."
А. Айнщайн
Според съвременните или инфлационен модели на Вселената до Големия взрив (БВ), възникнал преди около 14 милиарда години, нямаше нищо. На езика на физиката бихме могли да кажем, че Големият взрив идва от космологична сингулярност в резултат на квантовите колебания на вакуума. След експлозията Вселената преминава през няколко етапа на своето развитие - образуват се фотони (частици светлина), появяват се различни частици - електрони, протони, ядра, атоми, молекули, звезди, галактики. Разсейването на галактиките е открито от американския астрофизик Е. Хъбъл през 1929 г. Нашата Вселена се разширява и днес достигна гигантски размери. Според емпиричния закон на Хъбъл, колкото по-голямо е разстоянието между галактиките, толкова по-бързо те се отдалечават една от друга. Този закон ни позволява да определим не само епохата на Вселената, но и нейния размер. Възрастта на Вселената се определя от Хъбъл от линейна връзка между скоростта на рецесия на галактиките и разстоянието между тях. Наклонът на тази права линия е свързан с епохата на Вселената и по този начин 14 милиарда години са резултат от измервания, а не прогнози.
Вселената се състои от 100 милиарда галактики, всяка галактика съдържа 100 милиарда звезди. Тези резултати са получени чрез измерване и използване на съответните закони на физиката. Така общият брой звезди е равен на една с 22 нули след нея. Да си представим това гигантско число, т.е. за да разберем колко звезди в нашата Вселена, обикновено се сравнява с броя на пясъчните зърна на всички плажове на Земята. Нашето Слънце е само една от звездите (едно зърно пясък), около които се въртят осем планети, включително нашата Земя.
Животът на Земята е възникнал преди около 4 милиарда години, когато са се появили подходящите условия за това и животът е преминал гигантски път на развитие - от едноклетъчните синьо-зелени бактерии до съвременните хора. Любопитно е, че всички видове растения и животни произхождат от един и същ корен на дървото на живота, а разнообразието от видове е свързано с различни условия на живот на живите структури. Друго интересно откритие е свързано със съществуването на тъмна материя и тъмна енергия във нашата Вселена, които съставляват 95% от общата й маса. Ако природата на тъмната материя се разбере повече или по-малко, ролята на тъмната енергия остава да бъде проучена.
Тази енергия има антигравитационни свойства, поради което се нарича също отблъскваща сила за разлика от гравитационните сили на привличане. Тези сили са причината галактиките не само да се разпръснат, но и да се отдалечат с ускорение (сила, както знаете, е причината за ускорението). Този модел позволява съществуването на много вселени (мултиверсите), които като балони са отделени от съществуващите. Тя обаче не обяснява какво се е случило преди BB, а също така противоречи на един от най-важните закони на природата - вторият закон на термодинамиката, според който ентропията на света (т.е. количеството на хаоса) трябва да бъде минимална към момента на BB и да се увеличава с времето. С други думи, в инфлационния модел ентропията не би могла да бъде минимална в момента на експлозията и пълния хаос.Нов модел на Вселената е създаден през 2010 г. от английски учен сър Р. Пенроуз от Оксфордския университет, заедно с доктор на физическите и математическите науки. Науки В. Гурзадян от Ереванския физически институт. Английската кралица награди рицар на Пенроуз за многобройните си проучвания и разработване на нов модел на Вселената. И въпреки че, според М. Рис, президент на Лондонското кралско общество, „Никога няма да разберем как работи Вселената“, учените все още се опитват да разрешат проблема за нейното възникване и развитие, а мисълта на Райс само подчертава сложността на проблема. Основната идея на новия модел, който за разлика от инфлационния се нарича цикличен, се състои в това, че същата вселена преминава през цикли и се повтаря на огромни интервали, които Пенроуз нарече еони, Вече има много такива еони. Може би дори безкрайно количество и в този смисъл нашият свят винаги е съществувал, преминавайки през поредица от експлозии, т.е. особености и разширения. Нашият свят е свят без начало и край и по този начин преминава през безкраен брой цикли. Разбира се, беше необходимо доказателство за съществуването на такива цикли. Пенроуз помоли д-р Гурзадян да намери доказателства за цикличен модел.
В нашата Вселена има остатъчен ( вдовица) радиация, произтичаща от BW и открита от двама американски учени Арно Пензиас и Робърт Уилсън. Те получават Нобеловата награда през 1978 г. за това откритие. Реликтовата радиация е остатъчната радиация след експлозивен източник, който съхранява информация за експлозията, произхода на Вселената и нейното развитие. Това откритие е блестящо потвърждение, че BV се е случило. Има и няколко други фактора, потвърждаващи реалността на BV. Учените изучиха подробно това излъчване и по-специално определиха температурата в космоса понастоящем, която се оказа само около 3 К, което съответства на минус 270 ° С, въпреки че по време на експлозията космическата температура беше, разбира се, изключително висока. Това излъчване показва нееднородно разпределение на температурата във Вселената и е ценен източник на информация за ранната Вселена. Намалението на температурата на пространството се случи поради разширяването му, което в крайна сметка доведе до състояние с огромен размер и почти нулева плътност. С течение на времето Космосът ще стане студен и тъмен и ще се "разтвори" в пространството в резултат на неговото разширяване.
Последният етап на еволюцията на звездите е колапс отвъд хоризонта на събитията в черната дупка (BH). В този случай самите черни дупки бавно ще се изпарят и новата Вселена може да се роди отново в резултат на мощен сблъсък с черна дупка, т.е. превръщането на материята в енергия в съответствие с познатото съотношение между енергия и маса E \u003d ms². Вселената ще бъде в състояние на гигантска плътност и почти нулев радиус (сингулярност) и ще се изпари в момента на прехода. Според много любопитната забележка на Пенроуз, разширеният BV и компресираната безкрайност изглеждат еднакво. Вътре в черната дупка, както знаете, времето отсъства и има сингулярност. Когато се доближите до BH, часовникът ви се забавя. Това явление се нарича часовник парадокс ( разминаването във времето) Е един от важните изводи от теорията на относителността на Айнщайн. Вътре в БиХ времето спира и часовникът ви няма да записва изминалото време. Бидейки вътре в БиХ, бихте могли да живеете там завинаги. Това се дължи на невъзможността да преминете отвъд BH, ако скоростта ви е по-малка от скоростта на светлината. Движението със скоростта на светлината спира с течение на времето. По този начин нова вселена се появява от сингулярност в резултат на нова експлозия. Такива експлозии, според теорията на Пенроуз, биха могли да се случат огромен брой. В същото време пространството и времето се появяват едновременно и според Айнщайн те не могат да съществуват отделно след експлозията. На въпроса какво се е случило преди BB според цикличния модел, човек може да отговори по този начин - имаше друга, предишна Вселена.
Тези кръгове с общ център, наблюдавани при космическото реликтово излъчване на Космоса, са резултат от няколко взривни вещества, разделени един от друг. еон, Самите кръгове са следите от гигантска катастрофа, т.е. резултат от сливането на черни дупки и образуването на нова Вселена.
Ще получи ли цикличният модел универсалното признание, което инфлационният модел на Вселената получава в момента? Някои учени са скептично настроени към този модел и по-специално се изразяват много съмнения относно наличието на концентрични кръгове в CMB, което много изследователи не са наблюдавали. Независимите наблюдения на CMB от редица учени не показват, че тези кръгове всъщност съществуват.
Пенроуз и Гурзадян свързваха присъствието си, използвайки различни статистики и нова техника за анализ на данни. П. Щайнхард, професор по физика и астрофизика в Принстънския университет, в много интересна аналитична статия „ Най- цикличен вселена”Анализира подробно и двата модела на Вселената и заключава, че те са значително различни един от друг, особено когато се има предвид природата на времето: при цикличен модел времето и пространството съществуват безкрайно и в него няма начало или край на времето. Вселената в този модел се възражда на всеки приблизително 8,6 милиарда години, докато в инфлационния модел е имало началото на времето (Големия взрив), Вселената след трилиони години постепенно ще се "разтваря" в космоса и ще изчезне.Според Пенроуз Вселената скача, т.е. се появява и изчезва. Тя се появява от небитието в нещо, пълно с материя и енергия. И двата модела имат няколко предимства и недостатъци. Кое от тях ще бъде реалистично, ще покаже бъдещи изследвания на нашата Вселена. Важна роля могат да играят изследвания на гравитационни вълни, т.е. наличието на колебания, възникващи в структурата на пространството-времето. Според инфлационния модел гравитационните вълни са значителни и могат да бъдат открити, докато в цикличния модел те са много ултразвукови и следователно трудно измерими.
През 2015 г., точно 100 години след като Айнщайн предсказа гравитационните вълни през 1915 г., те бяха открити в САЩ от две групи физици от Ливингстън, Луизиана и Харфорд, Вашингтон. Тези вълни са възникнали в резултат на сливането на две черни дупки с маси от 36 и 29 слънчеви маси, станало преди 1,3 милиарда години. В резултат на тяхното сливане 3-те слънчеви маси се превръщат в енергия в гравитационни вълни в съответствие с E \u003d Ms², които са открити.
Иля Гулкаров
Елате или си отивате? Каква е разликата
Определяме часа на раждане в картата на Ба Zi - „Животът е добър“ - положителното мислене на вашия живот според Фън Шуй
Сириус е повлиял значително и продължава да влияе на историите Земя - Земя