Evren doğduğunda ne kadar büyüktü? - Big Bang'e Dönüş
Belki evrenin sonsuz olduğunu düşünüyorsunuz Dürüst olmak gerekirse, gerçekten sonsuz olabilir, ancak bu maddenin doğru olup olmadığından asla emin olamayız. Büyük Patlama'nın varlığı bize, evrenin net bir doğum tarihine sahip olduğunu ve ancak Büyük Patlama zamanını olabildiğince geriye götürebileceğimizi ve ışık hızı da sınırlı olduğu için görebildiğimiz evrenin de uzayda olduğunu söylüyor. sınırlı. Bugünün bu noktasında, tüm gözlemlenebilir evren, 461 ışıkyılı yarıçapı dünya üzerinde ortalanmış 13,8 milyar yıllık bir toptur. Peki, 13,8 milyar yıl önce geçmişte evren ne kadar büyüktü?
"Evrenin genişledikten sonra büyüklüğü ile ilgili birçok açıklama okudum. Biri yaklaşık 0,77 santimetre olduğunu, diğeri onu bir futbol topu boyutu olarak tanımladı ve bazıları da görünen evrenden daha büyük olduğunu söylüyor. Hangi ifade doğrudur, yoksa ikisinin arasında bir yerde mi? "
Genel göreliliğin doğumunun 100. yıldönümünde Einstein'ı ve zamanın ve mekanın doğasını tartışmak için daha uygun bir gün yok, önce son derece görünür olan evrenimizi tartışalım.
Kutup teleskopumuzun gücü bu uzak galaksileri gördüğünde, kolayca ölçülebilen bazı şeyler var.
· Kırmızıya kayması, yani, ışığın dalga boyunun, atıl olarak durağan referans çerçevesinden ne kadar değiştiği.
· Ne kadar parlak, yani bu kadar uzak mesafeden ne kadar ışık algılayabiliyoruz.
· Gökyüzünde ne kadar büyük, yani ne kadar açı kapladığı.
Bu veriler çok önemlidir, çünkü ışığın hızını (açıkça bildiğimiz tek şey budur) ve gördüğümüz nesnenin gerçek parlaklığını ve ölçeğini (bildiğimizi sanıyoruz) anlarsak, o zaman Bu bilgi, herhangi bir nesnenin bizden ne kadar uzakta olduğunu bilmek için entegre edilebilir.
Ancak gerçekler tatmin edici değil.Çeşitli varsayımlar nedeniyle, bir nesnenin yalnızca gerçek parlaklığını ve ölçeğini tahmin edebiliriz.Uzak bir galakside patlayan bir süpernova görürseniz, süpernovanın parlaklığının tahmini, yakınlarda gördüklerinize dayanır. Geçmişteki süpernovanın parlaklığı belirlenir, ancak aynı zamanda süpernova patlamasının ortamının da benzer olduğunu, süpernovanın kendisinin de benzer olduğunu ve aldığınız sinyali değiştirecek süpernova ile aranızda hiçbir nesne olmadığını tahmin edersiniz. Bunlara evrim etkileri (daha eski veya daha uzak nesneler daha farklıdır), çevresel etkiler (farklı ortamların düşündüğümüzden farklı etkileri vardır), yok etme etkileri (bazı tozlar ışığı engeller) ve bilmediğimiz etkiler olarak adlandırılır. etki.
Ancak gördüğümüz nesnenin gerçek parlaklık bilgisini parlaklık ile uzaklık arasındaki basit ilişkiye dayanarak bilirsek, bu nesnenin bizden ne kadar uzakta olduğunu belirleyebilir, ayrıca kırmızıya kaymayı ölçerek ışığı anlayabiliriz. Evrenin dünyaya yayılma sürecinde ne kadar genişlediğini ve Eistinin genel görelilik teorisinin açıkladığı çok açık madde-enerji ve uzay-zaman ilişkileri sayesinde, bu bilgiyi tüm farklı maddi-enerji kombinasyonlarını keşfetmek için kullanabiliriz. Sunum formu.
Ancak, bundan çok daha fazlasıdır.
Şu anda içinde bulunduğunuz evrenin bileşimi:
·% 0.01 ışın (fotonlar)
·% 0,1 nötrinolar (büyük miktar, ancak elektron kütlesinin yalnızca milyonda biri)
· Dünya, yıldızlar, galaksiler, gaz, toz, plazma ve kara delikler gibi sıradan maddenin% 4,9'u
· Kütleçekimsel etkileşime sahip, ancak Standart Model kapsamındaki herhangi bir parçacıktan farklı olan karanlık maddenin% 27'si.
· Karanlık enerjinin% 68'i, evrenin genişlemesinin hızlanmasını destekler
Bu bilgiyi, evrenin geçmişindeki herhangi bir noktaya geri dönmek ve geçmiş evrenin enerji yoğunluğundaki farkı ve geçmişte herhangi bir noktada evrenin ölçeğini keşfetmek için kullanabilirsiniz.
Ben de bunu yaptım ve grafiği daha net hale getirmek için onları logaritmik koordinatlarda çizdim.
Gördüğünüz gibi karanlık madde bugün çok önemli olabilir, ancak yakın zamanda gelişmiştir.Evrenin başlangıcından bu yana 9 milyar yıl içinde madde (sıradan madde ve karanlık madde dahil), evrenin en başında bile evrenin baskın maddesiydi. Binlerce yıldır ışınlar (fotonlar ve nötrinolar dahil) maddeyi aştı ve en önemli varlıktır.
Bunu söylüyorum çünkü bu farklı bileşenler, ışınlar, madde ve karanlık enerjinin tümü evrenin genişlemesini değişen derecelerde etkiliyor.Evren 46.1 milyar ışık yılı kadar uzakta görmemize rağmen, geçmişte her seferinde bilmemiz gerekiyor. Bir noktanın maddi bileşimi, böylece zamanın her noktasında evrenin ölçeği hesaplanabilir. Aşağıda gösterildiği gibi.
Geçmişe baktığınızda, ilgilenebileceğiniz bazı önemli kilometre taşları vardır.
Samanyolu'nun çapı 100.000 ışıkyılıdır ve gözlemlenebilir evren, üç yaşındayken çok büyük bir yarıçapa sahiptir.
· Evren bir yaşındayken, ortalama 2 milyon Kelvin sıcaklıkla, şimdi olduğundan çok daha sıcak ve yoğundu.
· Evrenin doğumundan bir saniye sonra, kararlı bir çekirdek oluşturamayacak kadar sıcaktır.Protonlar ve Çince karakterler sıcak bir plazmada ayrışırlar.Tüm görünür evrenin yarıçapı, ancak güneşe en yakın yedinci galaksiye güneş kadar büyüktür.
· Evrenin yarıçapı, sadece güneş ile dünya arasındaki mesafe, yani evrenin doğumundan sonra saniyenin 10 ^ 12'si kadar uzundu O zaman, evrenin genişleme hızı şimdiki hızın 1029 katı idi.
İstersek, daha önceye geri dönebiliriz, örneğin genişlemenin başlangıçta sona erdiği, Büyük Patlama'nın başladığı zaman. Evrenin tekilliğine geri dönebiliriz, ancak genişleme bizi bunu yapmak zorunda kalmaktan kurtarır. Bunun yerine, geçmişin izini sürmek için belirsiz uzunlukta üstel bir genişleme periyodu kullanın. Üstel bir durumun sonuna gelindiğinde, bu aynı zamanda bir Sıcak ve yoğun genişleme durumu, yani evrenin başlangıcındaki durum İşte bu. Bu bir saniyelik genişlemenin son küçük parçasıyla bağlantılıyız, yaklaşık 10 ^ -30 saniye ila 10 ^ -35 Saniyeler içinde genişleme. Genişleme ne zaman biterse ve büyük patlama ne zaman başlarsa başlasın, o zaman sadece evrenin boyutunu bilmemiz gerekir.
Ancak bu, görebildiğimiz evrenle sınırlıdır. Gerçek evrenin boyutu şüphesiz görebildiğimizden çok daha büyük, ancak ne kadarını vurduğunu bilmiyoruz. Sloan Digital Sky Survey ve Planck Satellite Tell'ten elde ettiğimiz en iyi sınır Biz, eğer evren kendi kendine bükülür ve kapanırsa, o zaman gördüğümüz parça "bükülmemiş" olandan o kadar ayırt edilemez ki, gerçek evrenin yarıçapı gözlemlenebilir kısmın en az 250 katıdır.
Aslında sonsuz olabilir, çünkü en erken genişleme halindeki evren bizim için bilinmemektedir, son fragman dışında diğer bilgiler silinir. Ancak evreni yalnızca görünür aralık içinde tartışırsak, Büyük Patlama'dan önce evreni saniyenin 10 ^ 30 biri ile saniyenin 10 ^ 35 biri arasında bilebiliriz, yani Büyük Patlama'nın erken aşamasındaki evren 17 idi. Santimetre ile 168 metre arasında.
Yaklaşık bir futbol topu büyüklüğünde 17 cm! Dolayısıyla, hangi cevabın doğru değere en yakın olduğunu bilmek istiyorsanız, bildiklerimizi temel alın. 1 cm'den küçük tahmin çok küçük Kozmik Weibo arka planının kısıtlamaları bize genişlemenin bu kadar yüksek bir enerji yoğunluğu ile bitemeyeceğini söylüyor, bu da 1 cm'lik bir boyutun imkansız olduğu anlamına geliyor. Bugün tahmin edilenden daha büyük görünür boyuta sahip bir versiyon, gözlemlenebilir evrenle ilgili değildir, ancak doğru olabilir, ancak ölçüm için öngörülebilir bir umut sağlamaz.
İlk başta evren ne kadar büyüktü? Optimal genişleme modeli doğruysa, o zaman bir insan kafası boyutu ile gökdelenlerle dolu bir bloğun boyutu arasında bir değer mümkündür, 13,8 milyar yıl olan bir süre verin ve tüm evreni görebilirsiniz.
Referans
1. Wikipedia
2. Astronomik terimler
3. Ethan Siegel- forbes
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
