Alam semesta tidak statik. Ini disahkan oleh kajian ahli astronomi Edwin Hubble pada tahun 1929, iaitu hampir 90 tahun yang lalu. Dia telah membawa kepada idea ini melalui pemerhatian pergerakan galaksi. Satu lagi penemuan ahli astrofizik pada akhir abad kedua puluh ialah pengiraan pengembangan Alam Semesta dengan pecutan.
Apakah nama pengembangan Alam Semesta
Sesetengah orang terkejut mendengar apa yang dipanggil oleh saintis sebagai pengembangan alam semesta. Kebanyakan nama ini dikaitkan dengan ekonomi dan dengan jangkaan negatif.
Inflasi ialah proses pengembangan Alam Semesta sejurus selepas penampilannya, dan dengan pecutan yang mendadak. Diterjemah daripada bahasa Inggeris, "inflasi" - "pump up", "inflate".
Ragu-ragu baharu tentang kewujudan tenaga gelap sebagai faktor dalam teori inflasi Alam Semesta digunakan oleh penentang teori pengembangan.
Kemudian saintis mencadangkan peta lubang hitam. Data awal berbeza daripada yang diperoleh pada peringkat kemudian:
- Enam puluh ribu lubang hitam dengan jarak antara yang paling banyaklebih sebelas juta tahun cahaya jauh - data dari empat tahun lalu.
- Seratus lapan puluh ribu galaksi lubang hitam jaraknya tiga belas juta tahun cahaya. Data yang diperoleh oleh saintis, termasuk ahli fizik nuklear Rusia, pada awal 2017.
Maklumat ini, kata ahli astrofizik, tidak bercanggah dengan model klasik Alam Semesta.
Kadar pengembangan Alam Semesta merupakan cabaran bagi ahli kosmologi
Kadar pengembangan sememangnya merupakan cabaran bagi ahli kosmologi dan ahli astronomi. Benar, ahli kosmologi tidak lagi berpendapat bahawa kadar pengembangan Alam Semesta tidak mempunyai parameter tetap, percanggahan berpindah ke satah lain - apabila pengembangan mula mempercepatkan. Data perayauan spektrum daripada supernova Jenis 1 yang sangat jauh membuktikan bahawa pengembangan bukanlah proses permulaan yang mendadak.
Para saintis percaya bahawa alam semesta menguncup selama lima bilion tahun pertama.
Akibat pertama Letupan Besar mula-mula mencetuskan pengembangan yang kuat, dan kemudian pengecutan bermula. Tetapi tenaga gelap masih mempengaruhi pertumbuhan alam semesta. Dan dengan pecutan.
Saintis Amerika telah mula mencipta peta saiz alam semesta untuk era yang berbeza untuk mengetahui bila pecutan bermula. Dengan memerhati letupan supernova, serta arah kepekatan jirim gelap dalam galaksi purba, ahli kosmologi telah melihat ciri pecutan.
Mengapa Alam Semesta "mempercepat"
Pada mulanya, diandaikan bahawa dalam peta terkumpul saiz Alam Semesta, nilai pecutan tidak linear, tetapi bertukar menjadi sinusoid. Ia dipanggil "gelombang alam semesta."
Gelombang Alam Semesta mengatakan bahawa pecutan tidak berjalan pada kelajuan tetap: ia perlahan, kemudian dipercepatkan. Dan beberapa kali. Para saintis percaya bahawa terdapat tujuh proses sedemikian dalam 13.81 bilion tahun selepas Big Bang.
Walau bagaimanapun, ahli kosmologi masih belum dapat menjawab persoalan tentang apa yang menentukan pecutan-penyusutan. Andaian bermuara kepada idea bahawa medan tenaga dari mana tenaga gelap berasal tertakluk kepada gelombang Alam Semesta. Dan, bergerak dari satu kedudukan ke kedudukan lain, Alam Semesta sama ada mengembangkan pecutannya atau memperlahankannya.
Walaupun hujah-hujah yang meyakinkan, ia masih kekal sebagai teori. Ahli astrofizik berharap maklumat daripada teleskop mengorbit Planck akan mengesahkan kewujudan gelombang di alam semesta.
Apabila tenaga gelap ditemui
Buat pertama kali mereka mula bercakap mengenainya pada tahun sembilan puluhan akibat letupan supernova. Sifat tenaga gelap tidak diketahui. Walaupun Albert Einstein memilih pemalar kosmik dalam teori relativitinya.
Pada tahun 1916, seratus tahun yang lalu, alam semesta masih dianggap tidak berubah. Tetapi graviti campur tangan: jisim kosmik sentiasa akan berhempas antara satu sama lain jika alam semesta tidak bergerak. Einstein mengisytiharkan graviti kerana daya tolakan kosmik.
Georges Lemaitre akan membenarkannya melalui fizik. Vakum mengandungi tenaga. Kerana teragak-agak dia membawa kepadakemunculan zarah dan pemusnahan selanjutnya, tenaga memperoleh daya tolakan.
Apabila Hubble membuktikan pengembangan alam semesta, Einstein menggelarkan karut malar kosmologikal.
Pengaruh tenaga gelap
Alam semesta bergerak berasingan pada kelajuan yang tetap. Pada tahun 1998, dunia telah dibentangkan dengan data daripada analisis letupan supernova jenis 1. Telah terbukti bahawa alam semesta berkembang lebih cepat.
Ini berlaku kerana bahan yang tidak diketahui, ia digelar "tenaga gelap". Ternyata ia menduduki hampir 70% ruang Alam Semesta. Intipati, sifat dan sifat tenaga gelap belum dikaji, tetapi saintisnya cuba mengetahui sama ada ia wujud di galaksi lain.
Pada 2016, mereka mengira kadar pengembangan yang tepat untuk masa terdekat, tetapi percanggahan muncul: Alam Semesta berkembang pada kadar yang lebih cepat daripada yang diandaikan oleh ahli astrofizik sebelum ini. Dalam kalangan saintis, pertikaian tercetus tentang kewujudan tenaga gelap dan pengaruhnya terhadap kadar pengembangan had alam semesta.
Peluasan Alam Semesta berlaku tanpa tenaga gelap
Teori kemerdekaan pengembangan Alam Semesta daripada tenaga gelap dikemukakan oleh saintis pada awal tahun 2017. Mereka menerangkan pengembangan sebagai perubahan dalam struktur Alam Semesta.
Para saintis dari Universiti Budapest dan Hawaii membuat kesimpulan bahawa percanggahan antara pengiraan dan kadar pengembangan sebenar dikaitkan dengan perubahan sifat ruang. Tiada siapa yang mengambil kira apa yang berlaku kepada model Alam Semesta semasa pengembangan.
Meragui kewujudan tenaga gelap, saintis menerangkan: paling banyakkepekatan besar jirim Alam Semesta menjejaskan pengembangannya. Dalam kes ini, kandungan selebihnya diedarkan secara sama rata. Walau bagaimanapun, fakta itu masih tidak diketahui.
Untuk menunjukkan kesahihan andaian mereka, saintis mencadangkan model alam semesta mini. Mereka membentangkannya dalam bentuk satu set gelembung dan mula mengira parameter pertumbuhan setiap gelembung pada kadarnya sendiri, bergantung pada jisimnya.
Simulasi alam semesta ini telah menunjukkan kepada saintis bahawa ia boleh berubah tanpa mengira tenaga. Dan jika anda "mencampurkan" tenaga gelap, maka model itu tidak akan berubah, kata saintis.
Secara umum, perbahasan masih diteruskan. Penyokong tenaga gelap mengatakan bahawa ia memberi kesan kepada pengembangan sempadan alam semesta, penentang berdiri teguh, dengan alasan bahawa kepekatan jirim penting.
Kadar pengembangan Alam Semesta sekarang
Para saintis yakin bahawa Alam Semesta mula berkembang selepas Letupan Besar. Kemudian, hampir empat belas bilion tahun yang lalu, ternyata kadar pengembangan Alam Semesta lebih besar daripada kelajuan cahaya. Dan ia terus berkembang.
Sejarah masa terpendek oleh Stephen Hawking dan Leonard Mlodinov menyatakan bahawa kadar pengembangan sempadan alam semesta tidak boleh melebihi 10% setiap bilion tahun.
Untuk menentukan kadar pengembangan Alam Semesta, pada musim panas 2016, pemenang Hadiah Nobel Adam Riess mengira jarak kepada Cepheid yang berdenyut dalam galaksi yang berdekatan antara satu sama lain. Data ini membolehkan kami mengira kelajuan. Ternyata galaksi pada jarak sekurang-kurangnya tiga juta tahun cahaya boleh bergerak dengan kelajuan hampir 73 km/s.
Hasilnya mengagumkan: teleskop yang mengorbit, Planck yang sama, bercakap dengan kelajuan 69 km/s. Mengapa perbezaan sedemikian direkodkan, saintis tidak dapat menjawab: mereka tidak tahu apa-apa tentang asal usul jirim gelap, yang menjadi asas teori pengembangan Alam Semesta.
Radiasi gelap
Faktor lain dalam "pecutan" Alam Semesta telah ditemui oleh ahli astronomi dengan bantuan Hubble. Sinaran gelap dipercayai muncul pada awal pembentukan alam semesta. Kemudian terdapat lebih banyak tenaga di dalamnya, tidak kira.
Radiasi gelap "membantu" tenaga gelap untuk meluaskan sempadan alam semesta. Percanggahan dalam menentukan kadar pecutan adalah disebabkan oleh sifat radiasi ini yang tidak diketahui, kata saintis.
Kerja lanjut oleh Hubble seharusnya membuat pemerhatian lebih tepat.
Tenaga misteri boleh memusnahkan alam semesta
Para saintis telah mempertimbangkan senario sedemikian selama beberapa dekad, data dari balai cerap angkasa Planck mengatakan bahawa ini bukan sekadar spekulasi. Ia diterbitkan pada tahun 2013.
"Planck" mengukur "gema" Big Bang, yang muncul pada usia Alam Semesta kira-kira 380 ribu tahun, suhunya ialah 2700 darjah. Dan suhu berubah. "Planck" juga menentukan "komposisi" Alam Semesta:
- hampir 5% - bintang, habuk kosmik, gas kosmik, galaksi;
- hampir 27% ialah jisim jirim gelap;
- kira-kira 70% ialah tenaga gelap.
Ahli Fizik Robert Caldwell mencadangkan tenaga gelap mempunyai kuasa yang boleh berkembang. Dan tenaga ini akan memisahkan ruang-masa. Galaksi itu akan berpindah dalam tempoh dua puluh hingga lima puluh bilion tahun akan datang, saintis percaya. Proses ini akan berlaku dengan pengembangan sempadan alam semesta yang semakin meningkat. Ini akan mengoyakkan Bima Sakti daripada bintang, dan ia juga akan hancur.
Angkasa lepas diukur kira-kira enam puluh juta tahun. Matahari akan menjadi bintang pudar kerdil, dan planet-planet akan terpisah daripadanya. Kemudian bumi akan meletup. Dalam tiga puluh minit akan datang, ruang akan mengoyakkan atom. Perlawanan akhir ialah pemusnahan struktur ruang-masa.
Di mana Bima Sakti "terbang"
Ahli astronomi Jerusalem yakin bahawa Bima Sakti telah mencapai kelajuan maksimumnya, yang lebih tinggi daripada kadar pengembangan Alam Semesta. Para saintis menjelaskan ini dengan keinginan Bima Sakti kepada "Penarik Hebat", yang dianggap sebagai gugusan galaksi terbesar. Jadi Bima Sakti meninggalkan padang pasir angkasa lepas.
Para saintis menggunakan kaedah yang berbeza untuk mengukur kadar pengembangan Alam Semesta, jadi tiada hasil tunggal untuk parameter ini.
