Universul nu este static. Acest lucru a fost confirmat de studiile astronomului Edwin Hubble încă din 1929, adică acum aproape 90 de ani. El a fost condus la această idee de observațiile mișcării galaxiilor. O altă descoperire a astrofizicienilor la sfârșitul secolului al XX-lea a fost calculul expansiunii Universului cu accelerație.
Care este numele expansiunii Universului
Unii oameni sunt surprinși să audă ceea ce oamenii de știință numesc expansiunea universului. Majoritatea acestui nume este asociat cu economia și cu așteptări negative.
Inflația este procesul de expansiune a Universului imediat după apariția sa și cu o accelerare bruscă. Tradus din engleză, „inflație” - „pump up”, „umflate”.
Noile îndoieli cu privire la existența energiei întunecate ca factor în teoria inflației a Universului sunt folosite de oponenții teoriei expansiunii.
Apoi oamenii de știință au propus o hartă a găurilor negre. Datele inițiale diferă de cele obținute într-o etapă ulterioară:
- Șaizeci de mii de găuri negre cu distanța dintre cele mai multela mai mult de unsprezece milioane de ani lumină distanță - date de acum patru ani.
- O sută optzeci de mii de galaxii cu găuri negre la treisprezece milioane de ani lumină distanță. Date obținute de oameni de știință, inclusiv de fizicieni nucleari ruși, la începutul anului 2017.
Această informație, spun astrofizicienii, nu contrazice modelul clasic al Universului.
Rata de expansiune a Universului este o provocare pentru cosmologi
Rata de expansiune este într-adevăr o provocare pentru cosmologi și astronomi. Adevărat, cosmologii nu mai susțin că rata de expansiune a Universului nu are un parametru constant, discrepanțele s-au mutat într-un alt plan - când expansiunea a început să se accelereze. Datele de roaming ale spectrului de la supernove de tip 1 foarte îndepărtate demonstrează că extinderea nu este un proces de debut brusc.
Oamenii de știință cred că universul s-a contractat în primele cinci miliarde de ani.
Primele consecințe ale Big Bang-ului au provocat mai întâi o expansiune puternică, iar apoi a început o contracție. Dar energia întunecată a influențat în continuare creșterea universului. Și cu accelerație.
Oamenii de știință americani au început să creeze o hartă a dimensiunii universului pentru diferite epoci pentru a afla când a început accelerația. Observând exploziile supernovei, precum și direcția concentrației materiei întunecate în galaxiile antice, cosmologii au observat caracteristici de accelerație.
De ce Universul „accelerează”
Inițial, s-a presupus că în harta compilată a mărimii Universului, valorile accelerației nu erau liniare, ci s-au transformat într-o sinusoidă. A fost numit „unda universului”.
Valul Universului spune că accelerația nu a mers cu o viteză constantă: a încetinit, apoi a accelerat. Și de mai multe ori. Oamenii de știință cred că au existat șapte astfel de procese în cei 13,81 miliarde de ani de după Big Bang.
Cu toate acestea, cosmologii nu pot răspunde încă la întrebarea ce determină accelerația-decelerația. Ipotezele se rezumă la ideea că câmpul energetic din care provine energia întunecată este supus valului Universului. Și, trecând dintr-o poziție în alta, Universul fie își extinde accelerația, fie o încetinește.
În ciuda caracterului persuasiv al argumentelor, ele rămân în continuare o teorie. Astrofizicienii speră că informațiile de la telescopul orbital Planck vor confirma existența unui val în univers.
Când a fost găsită energia întunecată
Pentru prima dată au început să vorbească despre asta în anii nouăzeci din cauza exploziilor de supernove. Natura energiei întunecate este necunoscută. Deși Albert Einstein a evidențiat constanta cosmică în teoria sa a relativității.
În 1916, acum o sută de ani, universul era încă considerat neschimbabil. Dar gravitația a intervenit: masele cosmice s-ar lovi invariabil unele de altele dacă universul ar fi staționar. Einstein declară gravitația datorită forței de respingere cosmice.
Georges Lemaitre o va justifica prin fizică. Vidul conține energie. Din cauza ezitarii ei care duce laapariția particulelor și distrugerea lor ulterioară, energia capătă o forță de respingere.
Când Hubble a dovedit expansiunea universului, Einstein a numit constanta cosmologică un nonsens.
Influența energiei întunecate
Universul se desparte cu o viteză constantă. În 1998, lumii au fost prezentate date dintr-o analiză a exploziilor de supernove de tip 1. S-a dovedit că universul crește mai rapid.
Acest lucru se întâmplă din cauza unei substanțe necunoscute, a fost supranumită „energie întunecată”. Se dovedește că ocupă aproape 70% din spațiul Universului. Esența, proprietățile și natura energiei întunecate nu au fost studiate, dar oamenii de știință ale acesteia încearcă să afle dacă a existat în alte galaxii.
În 2016, au calculat rata exactă de expansiune pentru viitorul apropiat, dar a apărut o discrepanță: Universul se extinde într-un ritm mai rapid decât au presupus anterior astrofizicienii. În rândul oamenilor de știință, au izbucnit dispute cu privire la existența energiei întunecate și la influența acesteia asupra ratei de expansiune a limitelor universului.
Extinderea Universului are loc fără energie întunecată
Teoria independenței expansiunii Universului față de energia întunecată a fost prezentată de oamenii de știință la începutul anului 2017. Ei explică expansiunea ca o schimbare în structura Universului.
Oamenii de știință de la Universitățile din Budapesta și Hawaii au ajuns la concluzia că discrepanța dintre calcule și rata reală de expansiune este asociată cu o schimbare a proprietăților spațiului. Nimeni nu a ținut cont de ceea ce se întâmplă cu modelul Universului în timpul expansiunii.
Se îndoiesc de existența energiei întunecate, explică oamenii de știință: cel mai multconcentrații mari de materie din Univers afectează expansiunea acestuia. În acest caz, restul conținutului este distribuit uniform. Cu toate acestea, faptul rămâne nesocotit.
Pentru a demonstra validitatea ipotezelor lor, oamenii de știință au propus un model de mini-univers. L-au prezentat sub forma unui set de bule și au început să calculeze parametrii de creștere ai fiecărei bule în ritmul său propriu, în funcție de masa acesteia.
Această simulare a universului le-a arătat oamenilor de știință că se poate schimba fără a ține cont de energie. Și dacă „amesteci” energia întunecată, atunci modelul nu se va schimba, spun oamenii de știință.
În general, dezbaterea continuă. Susținătorii energiei întunecate spun că aceasta afectează extinderea granițelor universului, adversarii își susțin locul, argumentând că concentrarea materiei contează.
Rata de expansiune a Universului acum
Oamenii de știință sunt convinși că Universul a început să crească după Big Bang. Apoi, acum aproape paisprezece miliarde de ani, s-a dovedit că rata de expansiune a Universului era mai mare decât viteza luminii. Și continuă să crească.
Cea mai scurtă istorie a timpului de Stephen Hawking și Leonard Mlodinov notează că rata de expansiune a granițelor universului nu poate depăși 10% pe miliard de ani.
Pentru a determina rata de expansiune a Universului, în vara anului 2016, laureatul Premiului Nobel Adam Riess a calculat distanța până la Cefeidele care pulsau în galaxiile apropiate unele de altele. Aceste date ne-au permis să calculăm viteza. S-a dovedit că galaxiile aflate la o distanță de cel puțin trei milioane de ani lumină se pot îndepărta cu o viteză de aproape 73 km/s.
Rezultatul a fost uimitor: telescoapele în orbită, același Planck, vorbeau de 69 km/s. De ce a fost înregistrată o astfel de diferență, oamenii de știință nu pot răspunde: ei nu știu nimic despre originea materiei întunecate, pe care se bazează teoria expansiunii Universului.
Radiații întunecate
Un alt factor de „accelerare” a Universului a fost descoperit de astronomi cu ajutorul lui Hubble. Se crede că radiațiile întunecate au apărut chiar la începutul formării universului. Apoi era mai multă energie în ea, nu contează.
Radiația întunecată „a ajutat” energia întunecată să extindă granițele universului. Discrepanțele în determinarea vitezei de accelerație s-au datorat naturii necunoscute a acestei radiații, spun oamenii de știință.
Lucrările ulterioare ale Hubble ar trebui să facă observațiile mai precise.
Energia misterioasă ar putea distruge universul
Oamenii de știință au în vedere un astfel de scenariu de câteva decenii, datele de la observatorul spațial Planck spun că acest lucru este departe de doar speculații. Au fost publicate în 2013.
„Planck” a măsurat „ecoul” Big Bang-ului, care a apărut la vârsta Universului de aproximativ 380 de mii de ani, temperatura a fost de 2700 de grade. Și temperatura s-a schimbat. „Planck” a determinat și „compoziția” Universului:
- aproape 5% - stele, praf cosmic, gaz cosmic, galaxii;
- aproape 27% este masa materiei întunecate;
- aproximativ 70% este energie întunecată.
Fizicianul Robert Caldwell a sugerat că energia întunecată are o putere care poate crește. Și această energie va separa spațiu-timp. Galaxia se va îndepărta în următoarele douăzeci până la cincizeci de miliarde de ani, crede omul de știință. Acest proces va avea loc odată cu extinderea din ce în ce mai mare a granițelor universului. Aceasta va rupe Calea Lactee de stea și, de asemenea, se va dezintegra.
Spațiul măsurat aproximativ șaizeci de milioane de ani. Soarele va deveni o stea pitică care se estompează și planetele se vor separa de ea. Atunci pământul va exploda. În următoarele treizeci de minute, spațiul va rupe atomii. Finalul va fi distrugerea structurii spațiu-timpului.
Unde „zboară departe” Calea Lactee
Astronomii din Ierusalim sunt convinși că Calea Lactee a atins viteza maximă, care este mai mare decât rata de expansiune a Universului. Oamenii de știință explică acest lucru prin dorința Căii Lactee către „Marele Atractor”, care este considerat cel mai mare grup de galaxii. Deci, Calea Lactee părăsește deșertul spațial.
Oamenii de știință folosesc diferite metode pentru a măsura viteza de expansiune a Universului, așa că nu există un singur rezultat pentru acest parametru.
