Genişleyen evren "ateş" veya "buz" tarafından yok edilecek mi?
Evren - yaşadığımız dünyanın ne büyük bir açıklaması. Ancak, üç basit ve son derece karmaşık orijinal soruya atfedilebilir: "Nereden geliyoruz, nereye gidiyoruz, biz kimiz?" Filozoflar, şairler ve fizikçilerin hepsi kendi yöntemleriyle cevapladılar. "Evrenin hızlandırılmış genişlemesinin" keşfi, cevaba en azından belli bir açıdan yaklaştı.
Frost'un bu şiiri uzun zamandır kozmologlar için bir uyarı satırı haline geldi. Öyleyse, evrenin sonu "ateş" mi yoksa "buz" mu?
Evrenin dev hükümdarı
Kaba bir benzetme yapmak gerekirse, evren bir bilardo masası üzerindeki top yığınlarıdır. Modern kozmolojinin bilgisine göre, Big Bang'den sonra "kozmik top yığını" bir çarpışma gibi yayıldı. Ancak ister sağduyu ister geleneksel modeller olsun, bu top yığınının hızı - masanın direnci nedeniyle - yavaşlayacak ve yavaşlayacaktır. Benzer şekilde galaksiler arasında da yerçekimi vardır.
Bu, "evrenin yavaşlaması ve genişlemesi" teorisinin tanımladığı dünyadır. Ancak bu yılki ödüllü keşif durumu tersine çevirdi: top aslında daha hızlı yuvarlandı.
1998'de iki araştırma ekibi benzer bir keşfi duyurdu: Evren hızlanmış bir hızla genişliyor. İki takımın ana figürleri Sol Perlmutter, Brian Schmidt ve Adam Rees. Perlmutter bu yıl Nobel Fizik Ödülü'nün 1 / 2'sini aldı ve Schmidt ve Reese diğer yarısını paylaştı.
Evrenin genişlemesini anlamak için dev bir hükümdarın olması gerekir. Fizikçinin yöntemi çok zekidir: Mum ışığında olduğu gibi, ne kadar uzak ve koyu olursa, parlaklık uzaklığın karesiyle ters orantılıdır. Ia adlı bir süpernova sınıfının, patladıklarında aynı parlaklıkta ışık yaydığını ve bir milyar güneşe eşdeğer bir en yüksek parlaklıkla bir anda patladığını keşfettiler. Bu tür güçlü ışık enerjisi milyarlarca yıl sürdü, geniş evreni dolaştı ve bugün insanlar tarafından keşfedildi.
Perlmutter bir röportajda ekibinin sadece evrenin yavaşladığını ve genişlediğini kanıtlamak için olduğunu itiraf etti. Bununla birlikte, la süpernovanın gerçek mesafesinin, klasik teori ile elde edilen sonuçtan daha uzak olduğu görülmektedir. Başka bir deyişle, evrenin genişlemesi hızlanıyor. Perlmutter, verileri incelemek için 9 ay harcadıklarını ve sonunda bu gerçeği kabul etmek zorunda kaldıklarını söyledi. Benzer sonuçlar Schmidt ve Rees tarafından da elde edildi. İki ekip toplamda yaklaşık 50 süpernovayı analiz etti ve bu keşif, o yıl Science dergisindeki en iyi on bilimsel ve teknolojik ilerlemeden biri olarak seçildi.
Bu keşfin dünyayı şok edebilmesinin nedeni, yalnızca yerçekimi varsa ve evrenin genişlemesinin yavaşlatılması gerekiyorsa, dünyada "topun daha hızlı ve daha hızlı yuvarlanmasını" sağlayan bilinmeyen hangi kuvvetin var olmasıdır?
Dünyanın çoğu bilinmiyor
Şangay Normal Üniversitesi Astrofizik Araştırma Merkezi direktörü Profesör Li Xinzhou, "Yerçekimi aslında bir çeviri hatasıdır." Evrenin hızlanan genişlemesi, her şeyin arasında bir tiksinti olduğunu gösteriyor gibi görünüyor. Gerçekte, evrensel çekimin İngiliz "yerçekimi" tek yönlü "çekim" anlamına gelmez.
Hızlanan genişlemeyi açıklamak için bilim adamları birçok hipotez geliştirdiler, bunlardan en etkili olanı "karanlık enerji modeli" dir. Karanlık enerji, bilinmeyen maddenin formunun bir tanımıdır. Aşina olduğumuz dünya - dünya, yıldızlar ve etrafımızdaki her şey görünür maddeden yapılmıştır ve geleneksel maddenin ötesinde olan diğer şey "karanlık madde" dir. Madde ve karanlık madde, temel parçacıklardan oluşur ve birbirleri arasında yerçekimi çekimine sahiptir, ancak evrenin genişlemesini hızlandıran itici kuvvet "karanlık enerji" den gelir.
Teorik fizik, açıklamak için karanlık enerji kullanılırsa, o zaman evrenin% 74'ünün karanlık enerjiden oluştuğunu ve% 22'sinin karanlık madde olduğunu, ancak maddenin sadece% 4'ünün sıradan insan sezgisi ve klasik teoriler tarafından tanımlanıp doğrulanabileceğini hesaplar - aslında, Bizler cahiliz ve dünyanın çoğu hakkında bilgisiziz; 1998'deki süpernova deneyinden önce kimse karanlık enerji dünyasının yaklaşık 3 / 4'ünün varlığından haberdar değildi.
Fudan Üniversitesi profesörü ve teorik fizikçi Su Rukeng gazetecilere verdiği demeçte, karanlık enerjinin evrenin hızlandırılmış genişlemesinin tek açıklaması olmadığını söyledi. Ayrıca değiştirilmiş genel görelilik dahil düzinelerce model var, ancak şimdiye kadar hiçbir model mükemmel değil: "Belki genel görelilik Sadece sınırlı bir dünyada uygulanabilir. Einstein gibi, hepimiz bir kuyunun içinde oturan ve gökyüzünü izleyen kurbağalarız. "Ama her halükarda, 1998'deki keşif dünya anlayışımızı değiştirdi.
Su Rukeng, kozmolojinin altın bir çağa girdiğini söyledi. Son 10 yılda Nobel Ödülü üç kez bu alana ait oldu. Son 20 yılda, insanlığın evreni inceleme yeteneği sürekli olarak geliştirildi ve daha fazla veri elde edildi. Li Xinzhou, 1998 süpernova gözlem sonuçlarının şimdiye kadar en az üç başka deneyle doğrulandığını söyledi. Genişlemeyi hızlandırmanın zaten "kesinlik" olduğu söylenebilir, ancak nedenler hala çekişmektedir.
Geleceğimiz nedir?
On yıllardır yapılan araştırmalar, evrenin Büyük Patlama ile başladığını ya da "ateşle başladığını" kabul etti, peki nereye gidecek?
Kozmoloji teorisine göre, Li Xinzhou evrenin tarihini popüler bilim dilinde gözden geçirdi: Büyük Patlama, evrenin yaratılmasından sonra "10'dan 35'e kadar güçte" (100 milyar milyar trilyon) başladı ve "1032 kez" sürdü. Bu süre zarfında, evren bir metrenin 10'undan 25'ine bir greyfurt büyüklüğünde genişledi ve ardından galaksi oluşana kadar (yaklaşık 7-9 milyar yıl önce) yavaşlamaya ve genişlemeye devam etti. Bundan sonra bugünün "hızlandırılmış genişleme dönemi" var. Büyük Patlama da dahil olmak üzere, evrenin 13,7 milyar yıllık tarihi boyunca, arada yavaşlayan bir genişleme ile iki kez hızlandı ve genişledi. Yavaşlama ve genişleme döneminde, yerçekimi ana akımdır ve karanlık enerjinin itilmesi neredeyse ihmal edilebilir; ancak evren geliştikçe karanlık enerji yavaş yavaş artar.
Bu hızlandırılmış genişlemenin devam edip etmeyeceğini kimse bilmiyor. Fizikçiler bazı hipotezler öne sürdüler: Eğer genişlemeye devam ederse, evren sonunda Frost'un şiirinde anlatıldığı gibi "buz içinde yok edilmiş" son derece soğuk bir dünya olacak. Bazı insanlar ayrıca, gelecekte bir gün, evrenin yeniden küçülene ve orijinal durumuna dönene kadar genişlemesini yavaşlatacağına ve yeni bir büyük patlama turunun yeniden geleceğine inanıyor - bu "ateş tarafından yok edildi".
Bazı tanımlar daha da hayal kırıklığı yaratıyor: Evrenin genişlemesi şu anda galaksiler arasında sınırlı olsa da, bir gün galaksilerin kendisi de karanlık enerjiden etkilenecek ve sonuç olarak her şey yavaş yavaş en temel parçacıklara bölünüyor. Yeniden var ol.
Li Xinzhou gazetecilere verdiği demeçte, Amerika Birleşik Devletleri tarafından yürütülen bir araştırma projesinin Güney Amerika'da evrenin genişlemesinin hızını daha doğru bir şekilde ölçebilen yeni nesil gözlem araçları kullandığını söyledi. Belki o zamana kadar, evrenin yönü daha net olacak.
