0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

С какой скоростью расширяется вселенная

Скорость расширения Вселенной под большим вопросом. Почему физики не справляются?

Как известно наша Вселенная постоянно расширяется. Скорость расширения зависит от постоянной Хаббла. Но вдруг ученые ошибаются?

В следующий раз, когда вы будете кушать кексик с ягодами, подумайте о том, что случилось с черникой в тесте по мере выпекания сладости. Черника лежала в одном месте, но по мере расширения булочки ягоды начали удаляться друг от друга. Если бы вы могли встать на одну ягодку, вы бы увидели, как все остальные удаляются от вас, но то же будет справедливо и для любой другой ягоды, которую вы выберете. В этом смысле галактики похожи на ягоды в кексе.

Расширение вселенной

С момента Большого Взрыва Вселенная неустанно расширяется. Странный факт заключается в том, что нет единственного места, из которого расширяется Вселенная — скорее все галактики (в среднем) удаляются от других. С нашей точки зрения в галактике Млечный Путь будет казаться, что большинство галактик отходит от нас — как будто мы являемся центром нашей булочкоподобной вселенной. Но взгляните из любой другой галактики — и вид будет точно таким же.

Чтобы еще больше запутать вас, новые исследования показывают, что скорость расширения Вселенной может быть разной в зависимости от того, насколько далеко назад во времени вы заглядываете. Новые данные, опубликованные в Astrophysical Journal, указывают на то, что настало время пересмотреть наше понимание космоса.

Загадка Хаббла

Космологи характеризуют расширение Вселенной простым законом — законом Хаббла (названным в честь Эдвина Хаббла). Закон Хаббла — это наблюдение того, что более далекие галактики удаляются быстрее. Это значит, что близкие галактики двигаются относительно медленно.

Отношения между скоростью и расстоянием до галактики определяются «постоянной Хаббла» — 70 км/с/Мпк. Это значит, что галактика уходит на примерно 90 000 км в час на каждый миллион световых лет удаленности от нас.

Такое расширение Вселенной, когда ближайшие галактики удаляются медленнее отдаленных галактик, ожидается от равномерно расширяющегося космоса с темной энергией (невидимой силой, которая ускоряет расширение Вселенной) и темной материей (неизвестной и невидимой формы вещества, которого в пять раз больше обычного). Это же можно наблюдать и в кексе с ягодами.

История измерения постоянной Хаббла полна трудностей и неожиданных откровений. В 1929 году сам Хаббл считал, что ее значение должно быть порядка 600 000 км в час на миллион световых лет — примерно в десять раз больше, чем измеряется сейчас.

Попытки точно измерить постоянную Хаббла на протяжении многих лет привели к непреднамеренному открытию темной энергии. Поиск информации об этом загадочном типе энергии, на которую приходится 70% энергии во Вселенной, вдохновил запуск лучшего космического телескопа в мире (на данный момент), названного в честь Хаббла.

Читать еще:  Как стирать перьевые подушки

Загвоздка в том, что результаты двух самых точных измерений не согласуются и не соотносятся между собой. Как только космологические измерения стали настолько точными, что показали значение постоянной Хаббла, стало очевидно, что это не имеет смысла. Вместо одного у нас есть два противоречивых результата.

С одной стороны, у нас есть новые точные измерения космического микроволнового фона – послесвечения Большого Взрыва – проделанные миссией «Планка», который измерил постоянную Хаббла как 67,4 км/c/Мпк.

С другой стороны, у нас есть новые измерения пульсирующих звезд в ближайших галактиках, также невероятно точные, которые измерили постоянную Хабла как 73,4 км/c/Мпк. Они ближе к нам во времени.

Оба этих измерения заявляют свой результат как корректный и очень точный. Расхождение измерений составляет порядка 500 км в час на миллион световых лет, поэтому космологи называют его «напряжением» между двумя измерениями – они как бы растягивают статистику в разные стороны, и она должна где-то схлопнуться.

Новая физика?

Как же она схлопнется? На данный момент никто не знает. Возможно, наша космологическая модель ошибочна. Видно, что вселенная расширяется быстрее ближе к нам, чем мы могли бы ожидать, отталкиваясь от более далеких измерений.

Измерения космического микроволнового фона не измеряют локальное расширение, а делают это через модель – нашу космологическую модель. Она была чрезвычайно успешной в прогнозировании и описании многих наблюдаемых данных во Вселенной.

Поэтому, хотя эта модель может быть неправильной, никто не придумал простую убедительную модель, способную объяснить одновременно и это, и все, что мы наблюдаем. К примеру, мы могли бы попытаться объяснить это новой теорией гравитации, но тогда другие наблюдения не подходят.

Или можно было бы объяснить это новой теорией темной материи или темной энергии, но тогда другие наблюдения не подойдут – и так далее. Поэтому, если это «напряжение» связано с новой физикой, она должна быть сложной и неизвестной.

Менее интересным объяснением будут «неизвестные неизвестные» в данных, вызванные систематическими эффектами, и более тщательный анализ однажды выявит тонкий эффект, который был упущен. Или это может быть просто статистическая случайность, которая исчезнет, когда будет собрано больше данных.

В настоящее время неясно, какое сочетание новой физики, систематических эффектов или новых данных разрешит эту напряженность, но что-то обязательно прояснится. Картина вселенной как расширяющегося кекса может быть неверной, и перед космологами стоит сложная задача подобрать другую картину.

Если для объяснения новых измерений потребуется новая физика, тогда результат изменит наше представление о космосе. опубликовано econet.ru Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Как Вселенная расширяется быстрее скорости света?

Науке известно, что ничто не может двигаться быстрее скорости света . Но как так получается, что многие звёзды, галактики и скопления галактик удаляются от нас со скоростью большей, чем скорость света?

Читать еще:  Как перестать постоянно реветь

Как же это работает?

Отсюда можно сразу сделать вывод:

Чем дальше галактика — тем быстрее она удаляется. Если мы перелетим в другое место, то картина расширения не изменится.

Более наглядно эту ситуацию можно описать, представив себе воздушный шарик. Если взять шарик и наклеить на него изображения галактик, то, при надувании, галактики начнут равноудаляться друг от друга.

Как и любая аналогия, данная аналогия с шариком имеет свои недостатки. У многих сразу может возникнуть резонный вопрос «А где находится центр расширения?». Можно ответить на этот вопрос, что те кто живут на шарике не могут обнаружить его центра, поскольку не могут выйти за пределы своего шарика.

Где центр расширения?

Если бы в действительности у нашей Вселенной был центр расширения, то мы бы наблюдали некий «сквозняк».

В действительности такую картину мы не наблюдаем. Отсюда можно предположить, что центра расширения нет, либо центр расширения находится в другом измерении. Некоторые могут сказать, что возможно центром расширения нашей Вселенной является наша Земля, но научно доказать такое не представляется возможным.

Область наблюдения

Из всего этого следует очень интересный вывод. Поскольку нам известен конечный возраст Вселенной (

13.8 млрд. лет), и поскольку свет может распространяться с конечной скоростью, нам доступна какая-то конечная область, также называемая Наблюдаемая Вселенная .

У нас нет никаких оснований предполагать, что Вселенная заканчивается на границе наблюдаемой части.

Принято считать, что на больших масштабах Вселенная плоская и однородная. Поэтому мы судим о всей Вселенной исходя из того относительно небольшого участка, который мы наблюдаем.

Конечна ли Вселенная?

Поспешу вас огорчить, но у нас нет однозначного ответа на этот вопрос. И причина всё та же: нам для наблюдения доступна только малая часть от всей Вселенной. Также, мы не можем сказать, насколько Вселенная больше той области, которую мы можем сейчас наблюдать.

Как Вселенная расширяется быстрее скорости света?

Вернёмся к нашему главному вопросу. Представьте, что вы стоите на бесконечной плоской металлической поверхности в резиновых сапогах и напротив вас стоит какой-то предмет. Если начать пропускать ток через эту металлическую поверхность, то метал начнёт нагреваться, а следовательно расширяться, тем самым удаляя от вас этот предмет. Чем дальше будет предмет, тем быстрее он будет отдаляться и, в конечном счете, он будет удаляться быстрее скорости света.

Аналогичным образом от нас удаляются звёзды и галактики, свет от некоторых из них не может успеть долететь до нас и, скорее всего, никогда не долетит.

Канал не позиционирует себя как источник стопроцентно правдивой информации, а лишь претендует быть таковым.

Читать еще:  Что делать если не работает компьютер

С какой скоростью расширяется Вселенная? в закладки 1

Кажется, современная физика дошла до своего экзистенциального кризиса. Наблюдая за тем, как искривляется свет от далеких объектов, исследователи пришли к выводу о том, что методы измерения скорости расширения Вселенной не согласуются с реальными данными. Согласно статье, опубликованной на портале livescience.com, Джефф Чи-фан Чен, космолог из Калифорнийского университета в Дэвисе, подверг сомнению знаменитую константу Хаббла, которая впервые были вычислена американским астрономом Эдвином Хабблом около 100 лет назад. Известно, что выдающийся ученый XX века выдвинул гипотезу о стремительном удалении от Земли каждой галактики во Вселенной со скоростью, пропорционально равной расстоянию этой галактики от нашей Солнечной системы. Так стоит ли нам попрощаться с данной теорией или ей пока еще есть место в современной физике?

Как происходит расширение Вселенной?

Вселенная — интересная вещь, которая регулярно подкидывает ученым все новые возможности для обсуждения и споров. На этот раз мироздание показало ученым, что постоянно расширяясь, оно все равно сохраняет прямую зависимость между двумя удаленными друг от друга объектами. Однако основная проблема столь красивого и универсального научного утверждения заключается в том, что современные исследователи разошлись во мнениях относительно самого значения данной константы. Так, измерения, выполненные с использованием космического микроволнового фона (CMB), который представляет собой остатки Большого Взрыва, предполагают, что постоянная Хаббла составляет около 74 351 километра в час на миллион световых лет.

Рассматривая пульсирующие звезды, другая группа астрономов вычислила, что постоянная Хаббла приблизительно равна 81 100 километрам в час на миллион световых лет. Подобное расхождение в вычислениях кажется незначительным, однако именно он показывают, что в методологию расчетов закралась какая-то серьезная ошибка.

Эдвин Хаббл — американский ученый XX века, в честь которого была названа константа расширения Вселенной

Исследователи считают, что из-за того, что массивные объекты деформируют полотно пространства-времени, заставляя свет изгибаться при прохождении сквозь деформированные области, все проводимые вычисления относительно скорости расширения Вселенной могут быть ошибочными. Для того, чтобы подтвердить или опровергнуть данное утверждение, команда H0LiCOW, используя космический телескоп Хаббла, изучила свет, идущий от шести квазаров, расположенных на расстоянии от 3 миллиардов до 6,5 миллиардов световых лет от Земли. В тот момент, когда черные дыры квазаров поглощали материю, их свет мерцал, позволяя ученым исследовать длительность временной задержки между сигналами.

Результат эксперимента команды H0LiCOW показал, что значение постоянной Хаббла соответствует приблизительно 81 000 километров в час на миллион световых лет, что является очень близким показателем к значению, полученному при помощи измерения блеска переменных звезд.

Как бы то ни было, большое количество независимо проведенных измерений продолжает расходиться, показывая новые результаты. Эксперты полагают, что для объяснения происходящего, ученым, возможно, потребуется придумать новую физику.

Источники:

http://econet.ru/articles/184563-skorost-rasshireniya-vselennoy-pod-bolshim-voprosom-pochemu-fiziki-ne-spravlyayutsya
http://zen.yandex.ru/media/id/5a7df370e86a9e6bc2c0c713/5afdcdb000b3dd5badf996e2
http://nauka.boltai.com/topics/s-kakoj-skorostyu-rasshiryaetsya-vselennaya/

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector