Terry Pratchett tradicinį požiūrį į visatos sukūrimą apibūdino taip: „Iš pradžių nebuvo nieko, kas sprogtų“. Dabartinis kosmologijos požiūris reiškia, kad besiplečianti visata atsirado Didžiojo sprogimo metu, ir tai gerai patvirtina kosminės mikrobangų foninės spinduliuotės ir tolimosios šviesos raudonojo poslinkio įrodymai: Visata nuolat plečiasi.
Ir vis dėlto ne visi tuo buvo įsitikinę. Bėgant metams buvo pasiūlyta įvairių alternatyvų ir nuomonių. Kai kurios įdomios prielaidos, deja, nepatvirtintos naudojant mūsų šiuolaikinės technologijos. Kiti yra išgalvoti skrydžiai, maištaujantys prieš visatos nesuvokiamumą, kuris, atrodo, prieštarauja žmonių sveiko proto sampratoms.
Stacionarios visatos teorija
Remiantis neseniai atkurtu Alberto Einšteino rankraščiu, didysis mokslininkas pagerbė britų astrofiziką Fredą Hoyle'ą už jo teoriją, kad erdvė gali plėstis neribotą laiką, išlaikant vienodą tankį, jei spontaniškai generuojantis procesas būtų nuolat kuriamas nauja medžiaga. Dešimtmečius daugelis Hoyle'o idėjas atmetė kaip nesąmones, tačiau naujai atrastas dokumentas rodo, kad Einšteinas bent jau rimtai svarstė savo teoriją.
Stacionarios visatos teoriją 1948 metais pasiūlė Hermannas Bondi, Thomas Goldas ir Fredas Hoyle'as. Ji atėjo iš tobulumo kosmologinis principas, kuri teigia, kad Visata atrodo iš esmės vienodai kiekviename taške ir kiekvieną kartą (makroskopine prasme). Filosofiniu požiūriu tai patrauklu, nes tada visata neturi pradžios ir pabaigos. Teorija buvo populiari 50–60 m. Susidūrę su požymiais, kad visata plečiasi, jos šalininkai pasiūlė, kad visatoje nuolat būtų kuriama nauja medžiaga, pastoviu, bet nedideliu greičiu – keli atomai kubiniame kilometre per metus.
Kvazarų stebėjimai tolimose (ir senose, mūsų požiūriu) galaktikose, kurių mūsų žvaigždžių kaimynystėje nėra, nuslopino teoretikų entuziazmą ir galiausiai tai buvo paneigta, kai mokslininkai atrado kosminę foninę spinduliuotę. Tačiau, nors Hoyle'o teorija laurų nenuskynė, jis atliko eilę tyrimų, kurie parodė, kaip visatoje atsirado atomų, sunkesnių už helią. (Jie atsirado proceso metu gyvenimo ciklas pirmosios žvaigždės aukšta temperatūra ir spaudimas). Ironiška, bet jis taip pat buvo vienas iš termino „didysis sprogimas“ pradininkų.
Pavargusi šviesa
Edvinas Hablas pastebėjo, kad tolimųjų galaktikų šviesos bangos ilgiai pasislenka link raudonojo spektro galo, lyginant su netoliese esančių žvaigždžių kūnų skleidžiama šviesa, o tai rodo, kad fotonai praranda energiją. „Raudonasis poslinkis“ paaiškinamas plėtimosi po Didžiojo sprogimo kontekste kaip Doplerio efekto funkcija. Modelių šalininkai stacionari visata vietoj to jie pasiūlė, kad šviesos fotonai palaipsniui prarastų energiją, judėdami erdvėje, judėdami į ilgos bangos, mažiau energingas raudonajame spektro gale. Pirmą kartą šią teoriją pasiūlė Fritzas Zwicky 1929 m.
Nemažai problemų yra susijusios su nuovargiu šviesa. Pirma, jokiu būdu negalima pakeisti fotono energijos nekeičiant jo impulso, o tai sukeltų neryškų efektą, kurio mes nepastebime. Antra, tai nepaaiškina pastebėtų supernovos šviesos spinduliavimo modelių, kurie puikiai dera su besiplečiančia visata ir specialiais reliatyvumo modeliais. Galiausiai, dauguma pavargusių šviesos modelių yra pagrįsti nesiplečiančia visata, tačiau dėl to gaunamas fono spinduliuotės spektras, kuris neatitinka mūsų stebėjimų. Skaitmeniškai, jei pavargusios šviesos hipotezė būtų teisinga, visa stebima kosminė foninė spinduliuotė turėtų kilti iš šaltinių, kurie yra arčiau mūsų nei Andromedos galaktika (arčiausiai mums esanti galaktika), o viskas, kas yra už jos ribų, būtų mums nematoma.
Amžina infliacija
Dauguma dabartinių ankstyvosios Visatos modelių postuluoja trumpą eksponentinio augimo (žinomo kaip infliacija) laikotarpį, kurį sukelia vakuuminė energija, per kurį kaimyninės dalelės greitai atsiskyrė didžiuliais erdvės regionais. Po šio pripūtimo vakuuminė energija subyrėjo į karštą plazmos sultinį, kuriame formavosi atomai, molekulės ir pan. Teoriškai amžina infliacijašis infliacijos procesas niekada nesibaigė. Vietoj to, kosmoso burbulai nustotų pūsti ir pereiti į mažai energijos naudojančią būseną, kad vėliau išsiplėstų į infliacinę erdvę. Tokie burbuliukai būtų panašūs į garų burbulus verdančiame vandens puode, tik šį kartą keptuvė nuolatos plėstųsi.
Pagal šią teoriją mūsų Visata yra vienas iš daugialypės visatos, kuriai būdinga nuolatinė infliacija, burbulų. Vienas iš šios teorijos aspektų, kurį būtų galima patikrinti, yra prielaida, kad dvi visatos, kurios yra pakankamai arti, kad galėtų susitikti, sukels trikdžius kiekvienos visatos erdvėlaikyje. Geriausias palaikymas tokia teorija būtų tokio pažeidimo įrodymų atradimas kosminės mikrobangų foninės spinduliuotės fone.
Pirmąjį infliacinį modelį pasiūlė sovietų mokslininkas Aleksejus Starobinskis, tačiau jis išgarsėjo Vakaruose fiziko Alano Gutho dėka, kuris pasiūlė, kad ankstyvoji visata galėjo peršalti ir leisti pradėti eksponentinį augimą dar prieš Didįjį sprogimą. Andrejus Linde paėmė šias teorijas ir jomis remdamasis sukūrė „amžino chaotiško plėtimosi“ teoriją, pagal kurią vietoj Didžiojo sprogimo poreikio, turint reikiamą potencialią energiją, plėtimasis gali prasidėti bet kuriame skaliarinės erdvės taške ir vykti nuolat. visoje multivisatoje.
Štai ką sako Linde: „Vietoj visatos su vienu fizikos dėsniu, amžina chaotiška infliacija rodo savaime besikartojančią ir amžiną multivisatą, kurioje viskas įmanoma“.
4D juodosios skylės miražas
Standartinis Didžiojo sprogimo modelis teigia, kad visata sprogo dėl be galo tankaus singuliarumo, tačiau dėl to nėra lengviau paaiškinti jos beveik vienodą temperatūrą, atsižvelgiant į santykinai trumpam laikui(pagal kosminius standartus), kuris praėjo nuo šio žiauraus įvykio. Kai kurie mano, kad tai gali paaiškinti nežinomą energijos formą, dėl kurios visata išsiplėtė greitesnis greitis Sveta. Perimetro teorinės fizikos instituto fizikų komanda pasiūlė, kad visata iš esmės gali būti trimatis miražas, sukurtas įvykių horizonte, kai keturmatė žvaigždė griūva į juodąją skylę.
Niayesh Afshordi ir jo kolegos ištyrė 2000 m. Miuncheno Ludwigo Maximiliano universiteto komandos pateiktą pasiūlymą, kad mūsų visata gali būti tik viena membrana, egzistuojanti keturių dimensijų „masinėje visatoje“. Jie samprotavo, kad jei šioje didžiojoje visatoje taip pat būtų keturmačių žvaigždžių, jos galėtų elgtis kaip jų trimatės atitikmenys mūsų visatoje – sprogtų į supernovą ir subyrėtų į juodąsias skyles.
Trimates juodąsias skyles supa sferinis paviršius, vadinamas įvykių horizontu. Nors 3D juodosios skylės įvykių horizonto paviršius yra dvimatis, 4D juodosios skylės įvykių horizonto forma turi būti trimatė – hipersfera. Kai Afshordi komanda imitavo keturmatės žvaigždės mirtį, jie nustatė, kad išsiveržusi medžiaga aplink įvykio horizontą suformavo trimatę braną (membraną) ir lėtai plėtėsi. Komanda teigia, kad mūsų Visata gali būti miražas, suformuotas iš šiukšlių išoriniai sluoksniai keturmatė griūva žvaigždė.
Kadangi keturių dimensijų masinė visata gali būti daug senesnė ar net be galo sena, tai paaiškintų mūsų visatoje stebimą vienodą temperatūrą, nors kai kurie naujausi įrodymai rodo, kad gali būti nukrypimų, dėl kurių tradicinis modelis geriau tinka.
Veidrodinė Visata
Viena iš gluminančių fizikos problemų yra ta, kad beveik visi priimtini modeliai, įskaitant gravitaciją, elektrodinamiką ir reliatyvumą, vienodai gerai apibūdina visatą, nepaisant laikas eina pirmyn arba atgal. Realiame pasaulyje mes žinome, kad laikas juda tik viena kryptimi, ir standartinis to paaiškinimas yra tas, kad mūsų laiko suvokimas yra tik entropijos produktas, kurio metu tvarka ištirpsta į netvarką. Šios teorijos problema yra ta, kad ji reiškia, kad mūsų Visata prasidėjo nuo labai tvarkingos būsenos ir mažos entropijos. Daugelis mokslininkų nesutinka su mažos entropijos ankstyvosios visatos koncepcija, kuri nustato laiko kryptį.
Julian Barbour iš Oksfordo universitetas, Timas Kozlowskis iš Naujojo Brunsviko universiteto ir Flavio Mercati iš Perimetro teorinės fizikos instituto sukūrė teoriją, kad gravitacija paskatino laiką tekėti į priekį. Jie tyrinėjo kompiuterinį 1000 taškų dalelių, sąveikaujančių tarpusavyje Niutono gravitacijos įtakoje, modeliavimą. Pasirodo, kad nepaisant jų dydžio ar dydžio, dalelės galiausiai sudaro mažo sudėtingumo būseną minimalus dydis ir maksimalus tankis. Tada ši dalelių sistema plečiasi į abi puses, sukurdama dvi simetriškas ir priešingas „laiko strėles“, o kartu ir labiau tvarkingas bei sudėtingesnes struktūras iš abiejų pusių.
Tai rodo, kad Didysis sprogimas paskatino sukurti ne vieną, o dvi visatas, kurių kiekvienoje laikas teka priešinga kryptimi nei kita. Pasak Barbour:
„Ši dviejų ateitininkų situacija parodytų vieną chaotišką praeitį abiem kryptimis, o tai reiškia, kad iš esmės kiekvienoje centrinės valstybės pusėje būtų dvi visatos. Jei jie yra pakankamai sudėtingi, abi pusės palaikys stebėtojus, kurie gali suvokti laiko bėgimą atvirkščiai. Bet koks protingos būtybės savo laiko rodyklę apibrėš kaip tolimą nuo centrinės būsenos. Jie manys, kad mes dabar gyvename jų tolimoje praeityje.
Konformali ciklinė kosmologija
Seras Rogeris Penrose'as, fizikas iš Oksfordo universiteto, mano, kad Didysis sprogimas nebuvo Visatos pradžia, o tik perėjimas, vykstantis plėtimosi ir susitraukimo ciklais. Penrose'as pasiūlė, kad erdvės geometrija laikui bėgant keičiasi ir tampa vis sudėtingesnė, kaip aprašyta Weyl kreivumo tenzoriaus matematinė koncepcija, kuri prasideda nuo nulio ir didėja laikui bėgant. Jis mano, kad juodosios skylės veikia mažindamos visatos entropiją, o kai entropija pasiekia plėtimosi pabaigą, juodosios skylės sunaudoja materiją ir energiją, o galiausiai ir viena kitą. Medžiagai skylant juodosiose skylėse, Hokingo spinduliuotės procese ji išnyksta, erdvė tampa vienalytė ir užpildyta nenaudinga energija.
Tai veda prie konforminio nekintamumo sampratos, skirtingų mastelių, bet tos pačios formos geometrijų simetrijos. Kai Visata nebegali atitikti savo pradinių sąlygų, Penrose'as mano, kad konforminė transformacija išlygins erdvės geometriją, o suardytos dalelės grįš į nulinės entropijos būseną. Visata griūva į save, pasiruošusi išsiveržti į kažką naujo. Didysis sprogimas. Iš to išplaukia, kad Visatai būdingas pasikartojantis plėtimosi ir susitraukimo procesas, kurį Penrose'as suskirstė į periodus, vadinamus „eonais“.
Panrose'as ir jo partneris Vahagnas (Vage) Gurzadyanas iš Jerevano fizinio instituto Armėnijoje surinko NASA palydovo duomenis apie CMB ir teigė, kad duomenyse rado 12 skirtingų koncentrinių žiedų, kurie, jų nuomone, gali būti gravitacinių bangų, sukeltų susidūrus supermasyvios juodosios skylės praėjusio eono pabaigoje. Kol kas tai yra pagrindinis konforminės ciklinės kosmologijos teorijos įrodymas.
Šaltasis didysis sprogimas ir besitraukianti visata
Standartinis Didžiojo sprogimo modelis teigia, kad po to, kai visa materija sprogo iš singuliarumo, ji išsipūtė į karštą, tankią visatą ir pradėjo lėtai vėsti per milijardus metų. Tačiau šis išskirtinumas kelia nemažai problemų bandant jį įtraukti į bendrąją reliatyvumo teoriją ir kvantinę mechaniką, todėl kosmologas Kristofas Wetterichas iš Heidelbergo universiteto pasiūlė, kad visata galėjo atsirasti kaip šalta, didžiulė tuščia erdvė, kuri tampa aktyvi tik todėl, kad. ji susitraukia, o ne plečiasi pagal standartinį modelį.
Šiame modelyje astronomų pastebėtą raudonąjį poslinkį gali lemti didėjanti Visatos masė, kai ji traukiasi. Atomų skleidžiamą šviesą lemia dalelių masė, kai šviesa juda mėlynosios spektro dalies link, o mažiau – link raudonos, atsiranda daugiau energijos.
Pagrindinė Wettericho teorijos problema yra ta, kad jos negalima patvirtinti matavimais, nes mes lyginame tik skirtingų masių santykius, o ne pačias mases. Vienas fizikas skundėsi, kad šis modelis panašus į teiginį, kad plečiasi ne Visata, o traukiasi liniuotė, kuria ją matuojame. Wetterichas sakė, kad nemano, kad jo teorija yra Didžiojo sprogimo pakaitalas; jis tik pažymėjo, kad tai koreliuoja su visais žinomais Visatos stebėjimais ir gali būti „natūralesnis“ paaiškinimas.
Carterio ratai
Jimas Carteris yra mokslininkas mėgėjas, sukūręs asmeninę teoriją apie visatą, pagrįstą amžina „cirklonų“, hipotetinių apvalių mechaninių objektų, hierarchija. Jis mano, kad visa Visatos istorija gali būti paaiškinta kaip cirkonų kartos, besivystančios per dauginimosi ir dalijimosi procesą. Mokslininkas padarė tokią išvadą, kai aštuntajame dešimtmetyje nardydamas akvalangu stebėjo tobulą burbuliukų žiedą, išeinantį iš jo kvėpavimo aparato, ir patobulino savo teoriją eksperimentais su kontroliuojamais dūmų žiedais, šiukšlių dėžėmis ir guminėmis paklodėmis. Carteris juos laikė fiziniu proceso, vadinamo cirkoniniu sinchroniškumu, įkūnijimu.
Jis sakė, kad cirkonio sinchroniškumas yra geriausias paaiškinimas Visatos sukūrimas, o ne Didžiojo sprogimo teorija. Jo gyvos visatos teorija teigia, kad bent vienas vandenilio atomas egzistavo visada. Pradžioje vienas antivandenilio atomas plūduriavo trimatėje tuštumoje. Ši dalelė turėjo tokią pat masę kaip ir visa visata, ją sudarė teigiamai įkrautas protonas ir neigiamai įkrautas antiprotonas. Visatoje buvo visiškas dvilypumas, tačiau neigiamas antiprotonas gravitaciniu būdu plėtėsi šiek tiek greičiau nei teigiamas protonas, todėl jis prarado santykinę masę. Jie plėtėsi vienas kito link, kol neigiama dalelė absorbavo teigiamą ir jie suformavo antineutroną.
Antineutronas taip pat buvo nesubalansuotas pagal masę, tačiau galiausiai grįžo į pusiausvyrą, todėl jis iš dalelės ir antidalelės suskilo į du naujus neutronus. Šis procesas lėmė eksponentinį neutronų skaičiaus padidėjimą, kai kurie iš jų nebeskildavo, o sunaikinami į fotonus, kurie sudarė pagrindą kosminiai spinduliai. Galiausiai visata tapo stabilių neutronų mase, kuri egzistavo tam tikras laikas iki skilimo, ir leido pirmą kartą elektronams jungtis su protonais, suformuodami pirmuosius vandenilio atomus ir užpildydami visatą elektronais ir protonais, aktyviai sąveikaudami formuodami naujus elementus.
Maža beprotybė nepakenks. Dauguma fizikų mano, kad Carterio idėjos yra nesubalansuoto žmogaus kliedesys, kuris net netaikomas empiriniam tyrimui. Carterio dūmų žiedo eksperimentai buvo naudojami kaip dabar diskredituotos eterio teorijos įrodymas prieš 13 metų.
Plazmos visata
Jei standartinėje kosmologijoje gravitacija išlieka pagrindine valdančia jėga, tai plazmos kosmologijoje (elektrinės visatos teorijoje) didelis dėmesys skiriamas elektromagnetizmui. Vienas pirmųjų šios teorijos šalininkų buvo rusų psichiatras Immanuelis Velikovskis, 1946 m. parašęs darbą „Erdvė be gravitacijos“, kuriame teigė, kad gravitacija yra elektromagnetinis reiškinys, atsirandantis dėl atomų krūvių, laisvųjų krūvių sąveikos. ir saulės bei planetų magnetiniai laukai. Šias teorijas aštuntajame dešimtmetyje toliau plėtojo Ralphas Jurgensas, teigdamas, kad žvaigždės veikia elektriniais, o ne termobranduoliniais procesais.
Yra daug teorijos iteracijų, tačiau kai kurie elementai išlieka tie patys. Plazminės visatos teorijos teigia, kad Saulę ir žvaigždes elektra maitina dreifo srovės, kad tam tikras planetos paviršiaus ypatybes sukelia „superžaibas“, o kometų uodegos, Marso dulkių velniai ir galaktikų formavimasis yra elektriniai procesai. Remiantis šiomis teorijomis, gilioji erdvė užpildyta milžiniškomis elektronų ir jonų gijomis, kurios dėl elektromagnetinių jėgų veikimo erdvėje susisuka ir sukuria fizinę materiją, pavyzdžiui, galaktikas. Plazmos kosmologai pripažįsta, kad Visata yra begalinio dydžio ir amžiaus.
Viena įtakingiausių knygų šia tema buvo „Didysis sprogimas niekada neįvyko“, parašyta Erico Lernerio 1991 m. Jis teigė, kad Didžiojo sprogimo teorija neteisingai numatė šviesos elementų, tokių kaip deuteris, litis-7 ir helis-4, tankį, kad tuštumos tarp galaktikų buvo per didelės, kad jas būtų galima paaiškinti Didžiojo sprogimo teorijos laiko intervalu, ir kad paviršiaus ryškumas. buvo pastebėta, kad tolimos galaktikos yra pastovios, o besiplečiančioje visatoje šis ryškumas turėtų mažėti didėjant atstumui dėl raudonojo poslinkio. Jis taip pat teigė, kad Didžiojo sprogimo teorija reikalauja per daug hipotetinių dalykų (infliacijos, Juodoji medžiaga, tamsi energija) ir pažeidžia energijos tvermės dėsnį, nes tariamai Visata gimė iš nieko.
Priešingai, anot jo, plazmos teorija teisingai numato šviesos elementų gausą, makroskopinę visatos struktūrą ir radijo bangų, sukeliančių kosminį mikrobangų foną, sugertį. Daugelis kosmologų teigia, kad Lernerio Didžiojo sprogimo kosmologijos kritika grindžiama sąvokomis, kurios jo knygos rašymo metu buvo laikomos neteisingomis, ir jo paaiškinimais, kuriuos pateikia Didžiojo sprogimo kosmologų stebėjimai. daugiau problemų nei jie gali nuspręsti.
Bindu Whipshotas
Iki šiol nepalietėme religinių ar mitologinių kūrimo istorijų, tačiau induistų sukūrimo istorijai padarysime išimtį, nes ją galima lengvai susieti su mokslines teorijas. Carlas Saganas kartą pasakė, kad tai „vienintelė religija, kurios laiko tarpas atitinka šiuolaikinę mokslinę kosmologiją. Jos ciklai keičiasi nuo mūsų Įprasta diena ir naktis iki Brahmos dienos ir nakties, 8,64 milijardo metų. Ilgiau nei egzistavo Žemė ar Saulė, beveik pusę laiko nuo Didžiojo sprogimo.
Arčiausiai tradicinės Visatos Didžiojo sprogimo idėjos yra induistų samprata „bindu-vipshot“ (sanskrito kalba pažodžiui „taškinis sprogimas“). Vedų giesmės senovės Indija Buvo sakoma, kad bindu-vipshot sukuria skiemens „om“ garso bangas, o tai reiškia Brahmaną, absoliučią tikrovę arba Dievą. Žodis „Brahman“ turi sanskrito šaknį brh, reiškiantį „ didelis padidėjimas“, kuris, remiantis Shabda Brahmano šventraščiu, gali būti siejamas su Didžiuoju sprogimu. Pirmasis garsas „om“ interpretuojamas kaip Didžiojo sprogimo vibracija, kurią astronomai aptiko kosminės mikrobangų foninės spinduliuotės pavidalu.
Upanišados Didįjį sprogimą aiškina kaip vieną (Brahmaną), norintį tapti daugybe, o tai jis pasiekė per Didįjį sprogimą kaip valios pastangas. Kūryba dažnai vaizduojama kaip alyvinė arba „dieviškasis žaidimas“, ta prasme, kad visata buvo sukurta kaip žaidimo dalis, o paleidimas į Didįjį sprogimą taip pat buvo jo dalis. Bet ar žaidimas bus įdomus, jei atsiras visažinis žaidėjas, žinantis, kaip seksis?
Remiantis medžiaga iš listverse.com
- Vertimas
Kaip kosminės infliacijos stebėjimu pagrįsta savybė galėtų pradėti šimtmečio mokslo revoliuciją (2014 m. kovo 18 d.)
Nepaisant pavadinimo, Didžiojo sprogimo teorija nėra sprogimo teorija. Tai yra sprogimo pasekmių teorija.
- Alanas Gutas
Kai įsivaizduojate visatos pradžią, tikriausiai galvojate apie karštą, tankią būseną, užpildytą materija ir spinduliuote, kuri neįtikėtinai greitai plečiasi ir atvėsta (beje, būtent taip ir atsitiko). Bet ko jūs negalite padaryti, tai ekstrapoliuoti atgal į savavališkai karštą ir tankią būseną. Galbūt manote, kad galite lengvai keliauti atgal į „singuliarumą“, kurio temperatūra ir tankis yra begalinis, kai visa Visatos energija buvo suspausta į vieną tašką, tačiau tai netiesa.
Vienas iš nuostabių dalykų Visatoje yra tai, kad tuo metu kilusi spinduliuotė vis dar egzistuoja. Ji patyrė atspindžių nuo įkrautų dalelių, kai Visata buvo jauna, karšta ir jonizuota (ir tai tęsėsi 380 000 metų). Kai Visata tapo elektriškai neutrali (kai materija pirmą kartą suformavo neutralius atomus), radiacija, likusi po Didžiojo sprogimo, veržėsi tiesia linija, nepertraukiama šios neutralios medžiagos. 
Plečiantis Visatai – kadangi spinduliuotės energiją lemia bangos ilgis – šie bangos ilgiai driekėsi kartu su erdvės plėtimu, ir nuo to laiko energija gana ženkliai sumažėjo. Bet tai mums labai padeda, nes suteikia medžiagos stebėjimams.
Ir jei galėtume pamatyti ir išmatuoti šias bangas, jos atvertų mums langą ankstyvoji visata! Taigi septintajame dešimtmetyje Arno Penzias ir Robertas Wilsonas atrado šį liekamąjį Didžiojo sprogimo švytėjimą – spinduliuotę, sklindančią tolygiai į visas puses, vos keliais laipsniais virš absoliutaus nulio – ir mokslininkai iš karto atpažino tai kaip mikrobangų kosminę foninę spinduliuotę. taip ilgai!
Po 50 metų padarėme neįtikėtiną pažangą. Mes galėjome ne tik išmatuoti šios spinduliuotės energijos spektrą, bet ir išmatuoti nedidelius jai būdingus temperatūros svyravimus, taip pat jų mastą, tarpusavio santykį ir kaip visa tai susiję su Visatos evoliucija.
Visų pirma sužinojome, kaip atrodė 380 000 metų Visata, iš ko ji sudaryta ir kaip sąveikaujanti medžiaga paveikė spinduliuotę per 13,8 mlrd. metų trukusią kelionę į mūsų akis.
Tačiau yra kažkas, kas mums gali suteikti informacijos apie šiuos dalykus: mes galime ištirti ne tik šviesos energiją ir temperatūrą, bet ir jos poliarizaciją. Leisk man paaiškinti.
Iš esmės šviesa yra elektromagnetinė banga. Tai reiškia, kad jis susideda iš svyruojančių elektrinių ir magnetinių laukų, statmenų vienas kitam, turi konkretų bangos ilgį (nustatytą pagal energiją) ir sklinda šviesos greičiu.
Skrenda pro įkrautas daleles, atsispindi nuo paviršiaus, sąveikauja su kitais elektromagnetiniais reiškiniais, elektros ir magnetiniai laukai reaguoti su savo aplinka.
Iš pradžių gauta šviesa turi būti nepoliarizuota, bet puiki suma dalykai labiausiai lemia jo poliarizaciją Skirtingi keliai. Kitaip tariant, šviesa, kuri paprastai turi atsitiktinai orientuotus elektrinius ir magnetinius laukus, gali patirti sąveiką, dėl kurios ji turi pageidaujamą orientaciją. Ir dabar ji galės mums papasakoti daug informatyvių dalykų apie tai, su kuo šviesa bendravo per savo istoriją.
Fono mikrobangų spinduliuotės poliarizacijos efektas pirmą kartą buvo aptiktas praėjusį dešimtmetį naudojant WMAP palydovą, o ateityje iš Plancko observatorijos tikimasi daugiau. geriausi rezultatai(tačiau tokio tipo tyrimus, reikia pažymėti, labai sunku įgyvendinti). Poliarizacija, dėl kurios šviesa atrodo „radialine“, vadinama E režimo poliarizacija (elektriniams laukams), o ta, dėl kurios šviesa „sukama“, vadinama B režimo poliarizacija (magnetiniams laukams).
Dauguma pastebėtų efektų atsirado dėl milijardų šviesmečių medžiagos, per kurią šviesa praėjo; mes tai vadiname „pirmuoju planu“. Nuo radiacijos eros ji turėjo keliauti visomis kryptimis, kad pasiektų mūsų akis šiandien.
Tačiau mažytė, mažytė poliarizacijos dalis turėjo mus pasiekti iš ankstesnių laikų. Matote, prieš Didįjį sprogimą – kol Visata net nebuvo apibūdinta kaip karšta, tanki ir pripildyta materijos bei spinduliuotės – Visata tiesiog eksponentiškai plėtėsi; tai buvo kosminės infliacijos laikotarpis. Tuo metu Visatoje dominavo energija, būdinga pačiai tuščiai erdvei – energijos kiekiais, daug didesniais, nei yra joje šiandien.
Per tą laiką kvantiniai svyravimai – būdingi pačiai erdvei – nusidriekė visoje Visatoje ir suteikė pirminius tankio svyravimus, kurie pagimdė šiandieninę Visatą.
Tačiau Didysis sprogimas įvyksta tik tuose regionuose, kuriuose infliacija baigėsi ir kur ši erdvėje esanti energija paverčiama medžiaga ir spinduliuote.
Ir šiuose regionuose – kur infliacija baigėsi – gauname Visatą, daug didesnę nei stebima jos dalis. Tai yra multivisatos idėja, todėl manome, kad greičiausiai gyvename vienoje.
O kaip pati infliacija? Ar galime ką nors apie ją sužinoti?
Galite pamanyti, kad kvantiniai svyravimai ir jų sukeliami tankio svyravimai yra viskas, ką mes turime. Ir dar visai neseniai būčiau tau taip sakęs. Tačiau teoriškai infliacija taip pat generuoja gravitacinės bangos, kurio mums dar nepavyko aptikti. LISA, lazerinio interferometro kosminė antena (projektas, geriausiu atveju nukeltas į 2030-uosius), buvo geriausia mūsų tiesioginių bangų aptikimo viltis.
Tačiau net ir be LISA gravitacines bangas galima aptikti netiesiogiai. Nors gravitacinės bangos ir šviesa sklinda vienodu greičiu, šviesa lėtėja, kai praeina per terpę. Tai atsitinka net tokioje retoje aplinkoje kaip tarpgalaktinė ir tarpžvaigždinė erdvė! O kadangi gravitacinės bangos nesulėtėja – jas veikia tik erdvėlaikio kreivumas – jos aplenkia šviesą ir pačios veda į poliarizaciją!
Apskritai, tai yra erdvės laiko deformacijos tam tikru mastu, kurios tam tikru būdu ištempia šviesos bangas, kai jos keliauja iš Didžiojo sprogimo į mūsų akis.
Tiksliau, būdingi bruožai gravitacinės bangos turėtų pasirodyti kaip B režimo poliarizacija, ir jos turėtų palikti specifinį modelį dideliais masteliais.
Nors Plancko observatorija turėtų tai pamatyti ir patvirtinti, su tuo dirbanti komanda ją aplenkė. Pietų ašigalis: BICEP2!
Maždaug 1,5 laipsnio skalėje B režimo poliarizacija yra labai akivaizdi ir jau paskelbta atrasta, nors ir 2,7 σ reikšmės (pastaba: šiose skalėse reikšmė yra 5,2 σ, bet jie turi įtikinti visus, kad toks aptikimo lygis nepasirodė dėl pirminio plano ir sistemiškumo derinio). 2,7σ reiškia, kad yra 2 % tikimybė, kad šis aptikimas yra klaidingas ir išnyks, kai bus gautas daugiau duomenis. Tačiau mokslo pasaulyje tai yra gana didelė tikimybė, todėl šio atradimo kol kas nereikėtų laikyti fait accompli.
Jei atradimas atlaikys patikrinimą, tai bus labai rimtas pokytis. Tai turime išmatuoti ne tik norėdami išsiaiškinti, ar buvo infliacija (greičiausiai buvo), bet ir tam, kad išsiaiškintume, kuris infliacijos modelis apibūdina Visatą?
Planckas, kai pernai paskelbė pirmuosius rezultatus, nieko nerado.
Yra keli paplitę tipai infliacijos, kurios gali atsirasti: visų pirma, jei r reikšmė aukščiau pateiktuose grafikuose bus lygi nuliui, tai bus „mažų laukų“ modelio naudai, o jei pasirodys, kad tai kažkas didžiulio (pavyzdžiui, 0,2). , sprendžiant iš šių rezultatų), tai bus „didelių laukų“ modelio įrodymas.
Ar tai aiškus rezultatas? Nr. Mums reikia daug geresnės statistikos, kad paskelbtume tai atradimu – negalime priimti šių rezultatų ir pareikšti „taip, tai pirminės gravitacinės bangos, likusios prieš infliaciją“, nes mums reikia geresnių įrodymų. 2,7σ nėra blogai, bet žiaurus pasaulis Fizikai mums reikia patvirtinto rezultato 5σ. Fizikos istorijos šiukšliadėžė pilna 3σ „atradimų“, kurie dingo atėjus naujiems duomenims.
Žinome, kad buvo infliacija; struktūros ištakos Visatoje – jos dabartis išvaizda, jo atsiradimas prieš 13,8 milijardo metų ir bet kur tarp jų – mums apie tai jau papasakojo. Tačiau yra tikimybė, ir pirmosios užuominos, kad gravitacinės bangos taip pat gali išlikti. Ir jei paaiškės, kad juos iš tikrųjų matėme, per ateinančius kelerius metus turėtume tai patvirtinti. Tačiau jei renkant duomenis stebėjimas tampa nereikšmingas, tai nereiškia, kad infliacijos modelis yra neteisingas – tik tai, kad jis nesukuria stipriausių B režimų.
Tai dar ne „atradimas“, bet tai užuomina, kad galėjome suklupti ką nors nuostabaus: pirmąją užuominą apie tai, kaip gimė mūsų visata. Jei paaiškės, kad tai teisinga, tai bus šimtmečio atradimas. Tačiau jei nauji duomenys tai paneigia – tai gali atsitikti – tai nereiškia, kad infliacijos modelis yra neteisingas; tai reiškia, kad infliacijos gravitacinės bangos yra mažesnės nei prognozuojami optimistiškiausi modeliai.
Bet nesvarbu, ar tai tikra, ar ne, mes vis tiek sužinosime šiek tiek daugiau apie tai, kaip atsirado visa mūsų Visata.
Atnaujinimas: pradinio straipsnio komentaruose skaitytojai pranešė, kad dokumentas paminėjo reikšmę, didesnę nei 5σ. Tiksliau, jie žiūri į konkrečią kampinės skalės sritį, kurioje iš tikrųjų mato signalą, kurio reikšmė yra 5,2σ.
Ar už tai atsakingas dėmesys? Tai yra vienintelis komponentas, kurį galima pašalinti - žinoma, jei teisingai supratau kūrinį - tik 2,7 σ.
Pasižiūrėk pats.
Rezultato reikšmė yra ne didesnė nei labiausiai tikėtino neapibrėžtumo šaltinio, ir nors r gali būti lygus nuliui, labai svarbu atmesti šią galimybę. Galbūt jis buvo pašalintas iš darbo, bet man neatrodė, kad tai buvo padaryta aiškiai ir aiškiai. Tačiau man labai įdomu, kaip visa tai vystysis! Jei jie pašalins fokusavimą ir sinchrotronų emisiją, bus pasiekta 5σ riba, o tai jau reikš Nobelio premiją!
2014 m. kovo 17 d. mokslininkai iš Harvardo-Smithsonian astrofizikos centro paskelbė atradę B režimą, kurio lygis r = 0,2. Tačiau naujesnė analizė (paskelbta 2014 m. rugsėjo 19 d.), kurią atliko kita tyrėjų grupė, naudojanti Planck observatorijos duomenis, parodė, kad BICEP2 rezultatas gali būti visiškai priskirtas galaktikos dulkėms.
52. Saulės sistemos planetų skaičius yra _____
53. Kas yra pagrindinis veiksnys, nukreipiantis evoliucinius pokyčius?
Natūrali atranka
Įrenginys
Kintamumas
54. Kaip mikro- ir makroevoliucijos idėjų kompleksas pradėtas vadinti XX amžiuje?
Sintetinė evoliucijos teorija
Gėjų žemės teorija
Darvinizmas
55. Kaip tai vadinasi biologijos mokslas apie organizmų paveldimumą ir kintamumą bei jų valdymo būdus?
Genetika
Eutektika
Kibernetika
56. Kas, remdamasis augalų mutacijų tyrimu, nustatė jų paveldimumo ir kintamumo dėsnius?
G. Mendelis
A. Veismanas
N.I.Vavilovas
57. Sintetinė evoliucijos teorija struktūriškai susideda iš mikro ir makroevoliucijos teorijų. Mikroevoliucijos ypatybės yra tai, kad ji (2)
1. Galimas tiesioginiam stebėjimui
2. atmeta tiesioginio eksperimentavimo galimybę
3. ateina V dešimčių ir šimtų milijonų metų tęsinys
4. baigiasi specifikacija
58. Vadinamas metodologinis požiūris į gyvybės kilmės klausimą, pagrįstas struktūrų, galinčių elementariai metabolizmui, dalyvaujant fermentams, pirmumo idėja.
1. koevoliucija
2. holobiozė
3. biogenezė
4. genobiozė
59. XX amžiaus aštuntajame dešimtmetyje aptikta reliktinė spinduliuotė, ty mikrobangų foninė spinduliuotė, yra stebėjimo modelio patvirtinimas:
1. mažėjanti visata
2. Stacionari Visatos būsena
3. pulsuojanti visata
4. Didysis sprogimas
60. Gyvybės atsiradimo Žemėje procese išskiriami keli pagrindiniai etapai. Pirmasis:
1. Abiogeninė mažos molekulinės masės organinių junginių sintezė iš neorganinių
2. Savaime besidauginančių molekulių atsiradimas
3. Organinių junginių koncentracija ir biopolimerų susidarymas
4. Fotosintezės atsiradimas
61. Pagal sintetinė teorija evoliucija (2):
1. evoliucijoje yra atsitiktinumas, nes mutacijų kintamumas yra atsitiktinis
2. pagrindinis evoliucijos variklis yra natūrali atranka
3. evoliucija yra nekryptinė ir grįžtama
4. evoliucija vyksta per tikslingus organizmo pokyčius
62. Bendroji reliatyvumo teorija numato, kad Visatoje egzistuoja supermasyvūs objektai, šalia kurių (gravitacinio spindulio atstumu)(2):
1. erdvė ir laikas tampa santykiniais
2. išoriniam stebėtojui laikas praktiškai sustoja
3. spinduliuotė negali jų palikti
4. laikas keičia kryptį
63. Kosmologija yra mokslas apie (apie)
1. Visata kaip visuma, jos savybės ir raida
2. dangaus kūnų kilmė ir raida
3. Gyvybės ir intelekto kilmė Visatoje
4. saulės sistemos prietaisai
64. Veiksnys, skatinantis pirmųjų organizmų atsiradimą iš vandens į žemę:
1. dirvožemių susidarymas iš uolienų
2. žeminant Žemės temperatūrą
3. stipri ultravioletinė spinduliuotė
4. ozono sluoksnio atsiradimas
65. Remiantis šiuolaikinėmis mokslinėmis idėjomis, mūsų Visata atsirado iš:
1. ankstesnės Visatos sprogimo produktai
2. fizikinio vakuumo kvantiniai svyravimai
3. šalta absoliuti tuštuma
4. Dievo sukurta materija
66. Šios nuostatos atitinka paveldimą kintamumą (2):
1. yra grįžtamasis
2. yra natūralios atrankos medžiaga
3. yra prisitaikančio pobūdžio
4. naujų požymių atsiradimą lemia genotipo pasikeitimas
67. Darvino evoliucijos mechanizmo veiksniai yra (2):
1. kintamumas
2. natūrali atranka
3. gyventojų bangos
4. izoliacija
68. Karštos Visatos teorija (Didžiojo sprogimo teorija) patvirtinama atradus tai, ką ji numatė:
1. Kosminė mikrobangų foninė spinduliuotė, užpildanti Visatą
2. spartėjantis Visatos plėtimasis
3. Galaktikos tolsta
4. pasaulinė transliacija
69. Amerikiečių mokslininkas S. Milleris 1953 metais susintetino daugybę aminorūgščių, leisdamas elektros krūvį per dujų mišinį, kuris tariamai sudarė pirminę žemės atmosferą. Nurodykite, kokių dujų nebuvo pirminėje Žemės atmosferoje:
2. deguonis
4. anglies dioksidas
70. Visuotinio evoliucionizmo principai apima šiuos principus
pozicijos(2):
1. Evoliucijos ir saviorganizacijos dėsnių išmanymas leidžia tiksliai numatyti ateitį.
2. Visuose pasaulio procesuose egzistuoja esminiai ir nepašalinami atsitiktinumo ir neapibrėžtumo veiksniai.
3. Atsitiktinumas ir neapibrėžtumas nevaidina jokio reikšmingo vaidmens Visatos ir jos struktūrų evoliucijoje.
4. Praeitis įtakoja ateitį, bet jos nenulemia.
71. Singuliarumas yra:
1. "juodoji skylė"
2. itin tanki medžiaga
3. pradinė Visatos būsena, kuriai būdingas begalinis masės tankis ir begalinis kreivumas
4. didysis sprogimas
72. „Raudonoji pamaina“ yra:
1. mažinant iš žvaigždžių sklindančios elektromagnetinės spinduliuotės dažnius
2. raudonųjų milžinų spinduliuotė
3. iš galaktikos branduolių sklindančios spinduliuotės pokytis
4. ypatinga spinduliuotė iš tolimiausių žvaigždžių
73. Sintetinė evoliucijos teorija skiriasi nuo Darvino teorijos:
1. mutacijos pripažinimas pagrindiniu kintamumo šaltiniu
2. natūralios atrankos idėjos atmetimas
3. įvairių veiksnių sintetinės įtakos genotipui atpažinimas
4. kovos už būvį idėjos atmetimas
74. Sinergetika yra transformacijos mokslas:
1. nuo paprastų sistemų iki sudėtingų
2. sudėtingas sistemas į paprastas
3. tvarka chaose
4. chaosas erdvėje
75. Elementari evoliucijos struktūra pagal šiuolaikines idėjas yra tokia:
2. organizmas
3. gyventojų
4. biocenozė
76. Aukštesnysis centrinės nervų sistemos skyrius, su kurio funkcijomis siejama žmogaus atmintis, protinė ir kalbos veikla, yra:
1. smegenėlių pilkoji medžiaga
2. pailgosios smegenys
3. smegenų žievė
4. subkortikinių centrų pilkoji medžiaga
77. Mutacijų savybės:
1. nesusijęs su genotipo pokyčiais
2. paveldimas
3. atsitiktinis
4. turi prisitaikantį pobūdį
78. Modifikacijos kintamumą apibūdina (2):
1. grupinis pokyčių pobūdis
2. perdavimas paveldėjimo būdu
3. trumpalaikė
4. genotipo pokytis
79. Požymių modifikacijos kintamumo priežastis yra pasikeitimas...
1. aplinkos sąlygos
4. chromosomos
80. Natūralios atrankos forma, kai populiacijoje pageidautinas tam tikroms sąlygoms optimalus fenotipas, vadinama:
1. stabilizuojanti atranka
2. trikdanti atranka
3. vairavimo pasirinkimas
4. destabilizuojanti atranka
81. DNR monomeras yra:
1. aminorūgštis
2. fosforo rūgštis
3.- dezoksiribė
5. azoto bazė
6. nukleotidas
82. Natūralios atrankos forma, kai viena populiacija dalijama į dvi, vadinama:
1. vairavimo (krypties) pasirinkimas
2. dirbtinis
3. stabilizuojantis
4. trikdantis
83. Didžiausias objektas Megapasaulyje yra:
1. metagalaktika
2. žvaigždžių sistema
4. Visata
84. Mutacijų kintamumo reikšmė evoliucijai yra ta, kad:
1. pasitaiko tik vyrams
2. nepaveldėti
3. paveldimas
4. atsiranda iš karto didelis skaičius asmenys
85. Gyvybės atsiradimas Žemėje ir jos biosferoje yra viena iš pagrindinių šiuolaikinio gamtos mokslo problemų. Hipotezė, rodanti, kad žemiškas gyvenimas turi kosminę kilmę ir vadinama:
1. kreacionizmas
2. biocheminės evoliucijos hipotezė
3. spontaniškos kartos hipotezė
4. panspermijos hipotezė
86. Pagal Didžiojo sprogimo modelį visa Visatos materija pradiniu momentu buvo sutelkta itin mažame tūryje, kurio tankis buvo be galo didelis. Ši sąlyga vadinama:
1. singuliarumas
2. bifurkacijos taškas
3. chiralumas
4.komplementarumas
87. „Juodosios skylės“ turi keletą savybių, būtent (2):
1. laikas gravitacinio spindulio apribotos sferos paviršiuje sustoja
2. jų negalima tiesiogiai stebėti
3. jie skleidžia tik infraraudonųjų spindulių diapazone
4. Besisukdami dideliu greičiu, jie skleidžia elektromagnetinės spinduliuotės pluoštus
88. Kosmologinių modelių, pagrįstų bendroji teorija reliatyvumas tapo:
1. Einšteinas;
3. Frydmanas;
5. Edingtonas;
6. Lemaître.
89. Buvo nustatyti planetų judėjimo dėsniai:
1. Giordano Bruno
2. Johannesas Kepleris;
3. Galilėjus Galilėjus;
4. Tycho Brahe;
5. Izaokas Niutonas;
6. Rene Descartes
90. Be kokio pamatinio principo neįmanoma apsieiti kuriant bendrąją reliatyvumo teoriją (Einšteino gravitacijos teoriją)?
1. reliatyvistinis reliatyvumo principas;
2. principas, teigiantis dalelės masės ir jos bangos atitikimą;
3. sunkiųjų ir inertinių masių tapatumo principas ;
3. stebėjimo priemonių reliatyvumo principas.
91. Nurodykite Koperniko ir Brunono astronominių atradimų laiką (amžių).
NASA astrofizikai padarė kai ką svarbaus mokslinis atradimas– jie eksperimentiškai patvirtino infliacinę Visatos evoliucijos teoriją.
Mokslininkai įsitikinę, kad jie „palietė“ įvykius maždaug prieš 14 000 000 000 metų. Po trejų metų nenutrūkstamų kosminio fono stebėjimų mikrobangų diapazone jie sugebėjo „pagauti“ šviesą, likusią (reliktą) nuo pirmųjų Visatos gyvavimo akimirkų. Šie atradimai buvo padaryti naudojant WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) aparatą.
Astrofizikai tiria Visatą tuo jos egzistavimo momentu, kai jos amžius buvo maždaug viena trilijonoji sekundės dalis, tai yra beveik iškart po Didžiojo sprogimo. Būtent šiuo metu mažytėje Visatoje atsirado šimtų milijonų galaktikų užuomazgos, iš kurių vėliau per šimtus milijonų metų susiformavo žvaigždės ir planetos.
Pagrindinis infliacijos teorijos postulatas yra toks: po Didžiojo sprogimo, dėl kurio atsirado mūsų Visata, per neįtikėtinai trumpą laiką – trilijoną sekundės – ji iš mikroskopinio objekto virto kažkuo kolosalia, daug kartų didesniu nei visa stebima kosmoso dalis, tai yra, ji patyrė infliaciją.
„Rezultatai palankūs infliacijai“, – sakė Charlesas Bennettas (Johnso Hopkinso universitetas), kuris pranešė apie atradimą. „Nuostabu, kad galime pasakyti bet ką apie tai, kas įvyko per pirmąją visatos egzistavimo sekundės trilijonąją dalį“, – sakė jis.
Matyt, per pirmąsias sekundės trilijonąsias dalis po sprogimo Visatos plėtimosi greitis buvo didesnis nei šviesos greitis, o laikas, praėjęs nuo to momento, kai Visata išsiplėtė nuo kelių atomų dydžio iki stabilios sferinės formos. matuojamas labai mažais kiekiais. Ši hipotezė pirmą kartą buvo iškelta devintajame dešimtmetyje.
„Kaip sužinoti, kas buvo Visatoje jos sukūrimo momentais, kosminis mikrobangų fonas yra tikras informacijos apie mūsų Visatos praeitį lobis? Šviesos spinduliavimas„Tai, kas mums pasirodė, aiškiai rodo Visatos vystymosi faktus“, – sako NASA Goddardo kosmoso centro darbuotojas daktaras Gary Hinshaw.
Pati infliacijos teorija egzistuoja keliomis versijomis, „NewsInfo“ pasakoja astronomas Nikolajus Nikolajevičius Chugai (Astronomijos institutas RAS).
„Nėra pilnos teorijos, bet yra tik keletas prielaidų apie tai, kaip tai atsitiko. Tačiau yra vienas „prognozavimas“, kuris išplaukia iš to, kad kvantiniai svyravimai (iš lotyniško fluctuatio – svyravimas; atsitiktiniai nukrypimai). fiziniai dydžiai iš jų vidutinių verčių mikroskopinėse skalėse) numatyti tam tikrą trikdžių spektrą, tai yra šių trikdžių amplitudės pasiskirstymą, priklausomai nuo skalės, kurioje šis sutrikimas išsivysto, ilgio. Paveiksle galite įsivaizduoti banguotą liniją su skirtingais bangos ilgiais, o jei turite vieną amplitudę didelio masto bangoms, o kitą – mažo masto bangoms, sakote, kad šių trikdžių spektras nėra plokščias“, – aiškina Nikolajus Chugai.
Maždaug iki XX amžiaus aštuntojo dešimtmečio egzistavo standartinis Didžiojo sprogimo vaizdas, pagal kurį mūsų Visata atsirado iš labai tankios, karštos būsenos. Įvyko termobranduolinė helio sintezė – tai vienas iš karštos Visatos modelio patvirtinimų. 1964 metais buvo aptikta reliktinė (liekamoji) radiacija, už kurią buvo gauta Nobelio premija. CMB spinduliuotė pas mus atkeliauja iš labai tolimų regionų. Išsiplėtimo proceso metu spinduliuotės užpildymas didžioji Visata, vėsta.
„Šis turtas panašus į kada balionas plyšta ir tampa šalta“, – aiškina Nikolajus Chugai. „Tas pats atsitinka, kai purškalas išeina iš jūsų skardinės ir jaučiate, kad skardinė atšąla.
„Šios spinduliuotės atradimas (dabar šaltis – tik 3 laipsniai) buvo lemiamas visatos karštosios fazės įrodymas, – sako astronomas Tai nepaaiškina fakto, kad Visata yra vienalytė visuose masteliuose, visur matome beveik identiškas galaktikas, kurių tankis yra toks pat Visata nesąveikauja, pasirodo, fizikos požiūriu, kaip jie nesąveikauja ir nieko nežino vienas apie kitą Tolimi taškai fizikui turėtų reikšti, kad kažkada šios tolimos Visatos dalys buvo dalis, kurioje sutrikimai išplito, tai yra, kadaise visata, kurią matome svarstyklės buvo fiziškai suvienodintos – signalai ir trikdžiai iš šių tolimų taškų sugebėjo prasibrauti ir sutepti ten kilusius trikdžius“.
Šiandien mes stebime būtent šį homogeniškumą tolimuose Visatos taškuose priešinguose dangaus regionuose kaip visiškai identišką tankiu – reliktinę spinduliuotę, kurią stebime absoliučiai tokiu pat intensyvumu ir ryškumu. „Nesvarbu, kur pažvelgsi“, – sako daktaras Chugai.
„Ir tai reiškia, kad Visata buvo absoliučiai vienalytė – izotropinė. Ši pradinė infliacijos stadija leidžia „paruošti“ tokią vienalytę visatą. Kitas infliacijos fazės pranašumas yra ne tik tai, kad ji paruošė vienalytę visatą. kvantiniai svyravimai (tankio sutrikimas mikroskopinėse ilgio skalėse) buvo susiję su mūsų pasaulio kvantine prigimtimi (lygyje elementariosios dalelės),“ – užbaigė Nikolajus Chugai.
Klausykitės imituojamo Didžiojo sprogimo garsų.
Straipsnyje naudotos medžiagos:
2. Ringside Seat į Visatos pirmą sekundę 3.Rusijos žiniasklaida
Kodėl mokslininkai mano, kad Visata prasidėjo nuo sprogimo?
Astronomai pateikia tris labai skirtingas samprotavimo linijas, kurios suteikia tvirtą šios teorijos pagrindą. Pažvelkime į juos atidžiau.
Visatos plėtimosi fenomeno atradimas. Ko gero, įtikinamiausi Didžiojo sprogimo teorijos įrodymai gaunami iš nuostabaus atradimo, kurį 1929 m. padarė amerikiečių astronomas Edvinas Hablas. Prieš tai dauguma mokslininkų Visatą laikė statiška – nejudančia ir nekintančia. Tačiau Hablas atrado, kad jis plečiasi: galaktikų grupės skrenda viena nuo kitos, lygiai taip pat, kaip fragmentai yra išsibarstę skirtingomis kryptimis. kosminis sprogimas(Žr. šio skyriaus skyrių „Hablo konstanta ir Visatos amžius“).
Akivaizdu, kad jei kai kurie objektai skrenda, vadinasi, jie kažkada buvo arčiau vienas kito. Atsekdami Visatos plėtimąsi laiku atgal, astronomai padarė išvadą, kad maždaug prieš 12 milijardų metų (duok arba imk kelis milijardus metų) Visata buvo neįtikėtinai karštas ir tankus darinys, iš kurio išsiskyrė milžiniška energija. kolosalios jėgos sprogimas.
Kosminio mikrobangų fono atradimas. 1940-aisiais fizikas George'as Gamowas suprato, kad Didysis sprogimas turėjo sukurti galingą spinduliuotę. Jo bendradarbiai taip pat užsiminė, kad šios radiacijos likučiai, atvėsę dėl Visatos plėtimosi, vis dar gali egzistuoti.
1964 metais Arno Penzias ir Robertas Wilsonas iš AT&T Bell Laboratories, skenuodamas dangų radijo antena, aptiko silpną, vienodą traškėjimą. Tai, ką jie iš pradžių manė esant radijo trukdžiams, buvo silpnas po Didžiojo sprogimo likusios radiacijos „šuksėjimas“. Tai vienalytė mikrobangų spinduliuotė, kuri persmelkia viską erdvė(taip pat vadinamas kosminė mikrobangų foninė spinduliuotė). Šios temperatūros kosminis mikrobangų fonas(kosminis mikrobangų fonas) yra būtent toks, koks jis turėtų būti pagal astronomų skaičiavimus (2,73° pagal Kelvino skalę), jei nuo Didžiojo sprogimo vėsimas vyko vienodai. Už atradimą A. Penzias ir R. Wilsonas gavo Nobelio premija fizikoje.
Helio gausa erdvėje. Astronomai nustatė, kad, palyginti su vandeniliu, helio kiekis erdvėje yra 24%. Be to branduolinės reakcijos viduje esančios žvaigždės (žr. 11 skyrių) neužtenka, kad susidarytų tiek helio. Tačiau helio yra tiek pat, kiek teoriškai turėjo susidaryti Didžiojo sprogimo metu.
Kaip paaiškėjo, Didžiojo sprogimo teorija sėkmingai paaiškina erdvėje stebimus reiškinius, tačiau lieka tik atspirties tašku tiriant pradinį Visatos vystymosi etapą. Pavyzdžiui, ši teorija, nepaisant jos pavadinimo, nekelia jokių hipotezių apie Didįjį sprogimą sukėlusio „kosminio dinamito“ šaltinį.
