Yon tomondan koinot. Koinot nima? Koinotning tuzilishi. Koinotdagi eng yorqin galaktika. Tuzilishi haqida umumiy ma'lumot

Koinotning biz kuzatayotgan qismi qanchalik katta? Keling, kosmosni qanchalik uzoqni ko'rishimiz haqida o'ylab ko'raylik.

Hubble kosmik teleskopidan olingan suratda zulmatda yorqin porlayotgan PLCK_G308.3-20.2 galaktikalarining ulkan klasteri koʻrsatilgan. Uzoq koinotning ulkan qismlari shunday ko'rinishga ega. Ammo ma'lum bo'lgan koinot qanchalik uzoqqa cho'zilgan, shu jumladan biz ko'ra olmaydigan qism?

Katta portlash 13,8 milliard yil oldin sodir bo'lgan. Koinot materiya, antimateriya, radiatsiya bilan to'lgan va o'ta issiq va o'ta zich, lekin kengayuvchi va sovish holatida mavjud edi.

Koinot nimaga o'xshaydi

Bugungi kunga qadar uning hajmi, jumladan, biz kuzatayotgan koinot, 46 milliard yorug'lik yili radiusigacha kengaydi va bugun birinchi marta ko'zimizga kirayotgan yorug'lik biz o'lchashimiz mumkin bo'lgan chegaralar ichida. Va keyingi nima? Koinotning kuzatilmaydigan qismi haqida nima deyish mumkin?



Koinot tarixini biz turli xil asboblar va teleskoplar yordamida ko'rishimiz mumkin bo'lgan vaqt ichida aniqlangan. Ammo tavtologiyaga murojaat qilib aytish mumkinki, bizning kuzatishlarimiz faqat uning kuzatilgan qismlari haqida ma'lumot berishi mumkin. Qolgan hamma narsani taxmin qilish kerak va bu taxminlar faqat asosiy taxminlar kabi yaxshi.

Bugungi kunda koinot sovuq va bo'lak bo'lib, u ham kengayib, tortishish kuchiga ega. Kosmosga uzoqqa nazar tashlasak, biz nafaqat uzoq masofalarga qaraymiz, balki yorug'likning cheklangan tezligi tufayli uzoq o'tmishni ham ko'ramiz.

Koinotning uzoq qismlari kamroq bo'lakli va bir hil bo'lib, ular tortishish kuchi ta'sirida kattaroq va murakkabroq tuzilmalarni shakllantirish uchun kamroq vaqtga ega.

Erta, uzoqdagi Olam ham issiqroq edi. Kengayayotgan koinot u orqali tarqaladigan yorug'lik to'lqin uzunligining oshishiga olib keladi. Uning cho'zilishi bilan yorug'lik energiyani yo'qotadi va soviydi. Bu shuni anglatadiki, uzoq o'tmishda koinot issiqroq edi - va biz bu haqiqatni Olamning uzoq qismlarining xususiyatlarini kuzatish orqali tasdiqladik.



2011 yilgi tadqiqot (qizil nuqta) hozirgi kunga qadar CMB harorati o'tmishda yuqoriroq bo'lganiga eng yaxshi dalil beradi. Uzoqdan kelgan yorug'likning spektral va termal xususiyatlari biz kengayib borayotgan fazoda yashayotganimizni tasdiqlaydi.

Tadqiqot

Biz bugungi kunda, Katta portlashdan 13,8 milliard yil o'tgach, o'sha issiq, zich dastlabki holatdan qolgan nurlanishni o'rganish orqali koinotning haroratini o'lchashimiz mumkin.

Bugungi kunda u spektrning mikroto'lqinli qismida o'zini namoyon qiladi va CMB sifatida tanilgan. U qora jismning nurlanishi spektriga to'g'ri keladi va 2,725 K haroratga ega va bu kuzatuvlar bizning koinotimiz uchun Katta portlash modelining bashoratlari bilan hayratlanarli aniqlik bilan mos kelishini ko'rsatish juda oson.



Quyoshdan haqiqiy yorug'lik (chap, sariq egri) va qora tana (kulrang). Quyosh fotosferasi qalinligi tufayli u ko'proq qora jismlar bilan bog'liq. O'ng tomonda, COBE sun'iy yo'ldoshining o'lchovlariga ko'ra, qora jismning nurlanishiga to'g'ri keladigan haqiqiy fon nurlanishi. E'tibor bering, o'ngdagi uchastkada xatolarning tarqalishi hayratlanarli darajada kichik (400 sigma mintaqasida). Nazariyaning amaliyot bilan mos kelishi tarixiydir.

Bundan tashqari, biz bu radiatsiya energiyasi koinotning kengayishi bilan qanday o'zgarishini bilamiz. Fotonning energiyasi to'lqin uzunligiga teskari proportsionaldir. Koinot yarim o'lchamga ega bo'lganda, Katta portlashdan qolgan fotonlar ikki barobar energiyaga ega edi; koinotning o'lchami hozirgi hajmining 10% bo'lganida, bu fotonlarning energiyasi 10 barobar ko'p edi.

Agar biz koinot hozirgi hajmidan 0,092% bo'lgan vaqtga qaytmoqchi bo'lsak, biz koinot hozirgidan 1089 marta issiqroq bo'lganini aniqlaymiz: 3000 K ga teng. Bunday haroratlarda koinot hamma narsani ionlashtirishga qodir. tarkibidagi atomlar. Qattiq, suyuq yoki gazsimon moddalar o'rniga butun koinotdagi barcha moddalar ionlangan plazma shaklida edi.



Erkin elektronlar va protonlar fotonlar bilan to'qnashgan koinot sovib, kengayib, neytral bo'lib, fotonlar uchun shaffof bo'ladi. Chapda - relikt nurlanish chiqarilishidan oldin ionlangan plazma, o'ngda - fotonlar uchun shaffof neytral koinot.

Uchta asosiy savol

Biz bugungi koinotning o'lchamiga uchta bog'liq savolni tushunish orqali yaqinlashamiz:

  1. Bugungi kunda koinot qanchalik tez kengayayotganini biz bir necha usul bilan o'lchashimiz mumkin.
  2. Bugungi kunda koinot qanchalik issiq - biz kosmik mikroto'lqinli fon nurlanishini o'rganish orqali bilib olamiz.
  3. Koinot nimadan iborat - materiya, radiatsiya, neytrinolar, antimateriya, qorong'u materiya, qorong'u energiya va boshqalar.

Koinotning hozirgi holatidan foydalanib, biz issiq Katta portlashning dastlabki bosqichlariga ekstrapolyatsiya qilishimiz va koinotning yoshi va hajmi uchun qiymatlarni ishlab chiqishimiz mumkin.


Kuzatiladigan koinotning yorug'lik yillarida Katta portlashdan keyingi vaqtga nisbatan o'lchamining log grafigi. Bularning barchasi faqat kuzatilishi mumkin bo'lgan koinotga tegishli.

Mavjud kuzatuvlarning barcha to'plamidan, shu jumladan CMB, o'ta yangi yulduz ma'lumotlari, keng miqyosli tuzilmalarni kuzatish va akustik barion tebranishlari, biz koinotimizni tasvirlaydigan rasmni olamiz.

Katta portlashdan 13,8 milliard yil o'tgach, uning radiusi 46,1 milliard yorug'lik yili. Bu kuzatilishi mumkin bo'lgan chegaradir. Uzoqroqdagi har qanday narsa, hatto issiq Katta portlashdan beri yorug'lik tezligida harakat qilsa ham, bizga etib borish uchun etarli vaqt bo'lmaydi.

Vaqt o'tishi bilan koinotning yoshi va hajmi oshib boradi va biz ko'rishimiz mumkin bo'lgan narsalarning chegarasi doimo bo'ladi.



Kuzatiladigan olamning logarifmik miqyosda badiiy tasviri. E'tibor bering, biz o'tmishga qanchalik uzoqqa qarashimiz mumkin, bu issiq Katta portlashdan keyingi vaqt miqdori bilan cheklangan. Bu 13,8 milliard yil yoki (koinotning kengayishi hisobga olingan holda) 46 milliard yorug'lik yili. Bizning koinotimizda yashovchi har bir kishi, uning istalgan nuqtasida, deyarli bir xil rasmni ko'radi.

Tashqarida nima bor

Koinotning bizning kuzatishlarimizdan tashqaridagi qismi haqida nima deyishimiz mumkin? Biz faqat fizika qonunlariga asoslanib taxmin qilishimiz mumkin va biz kuzatiladigan qismimizda nimani o'lchashimiz mumkin.

Masalan, biz koinot katta masshtabda fazoviy tekis ekanligini ko'ramiz: u 0,25% aniqlik bilan na ijobiy, na salbiy egri emas. Agar biz fizika qonunlarimiz to'g'ri deb hisoblasak, koinot o'z-o'zidan yopilmaguncha qanchalik katta bo'lishi mumkinligini taxmin qilishimiz mumkin.



Issiq va sovuq hududlarning kattaligi va ularning masshtablari koinotning egriligi haqida gapiradi. Biz uni aniq o'lchashimiz mumkin bo'lsa, u mukammal tekis ko'rinadi. Akustik barion tebranishlari egrilik cheklovlarini qo'yishning yana bir usulini ta'minlaydi va shunga o'xshash natijalarga olib keladi.

Sloan Digital Sky Survey va Plank sun'iy yo'ldoshi bizga bugungi kungacha eng yaxshi ma'lumotlarni beradi. Ularning ta'kidlashicha, agar koinot egri bo'lib, o'z-o'zidan yopilgan bo'lsa, unda biz ko'rib turgan qismi tekislikdan shunchalik farq qilmaydiki, uning radiusi kuzatilgan qismning radiusidan kamida 250 marta katta bo'lishi kerak.

Bu shuni anglatadiki, kuzatilmaydigan olam, agar unda topologik g'alatiliklar bo'lmasa, diametri kamida 23 trillion yorug'lik yili bo'lishi kerak va uning hajmi biz kuzatayotganimizdan kamida 15 million marta katta bo'lishi kerak.

Ammo, agar biz nazariy jihatdan o'ylashga imkon beradigan bo'lsak, kuzatilmaydigan koinotning o'lchamlari hatto bu taxminlardan ham sezilarli darajada oshishi kerakligini ishonchli tarzda isbotlashimiz mumkin.



Kuzatish mumkin bo'lgan koinot bizning joylashuvimizdan barcha yo'nalishlarda 46 milliard yorug'lik yili bo'lishi mumkin, ammo uning katta qismi, albatta, biz ko'rgan narsaga o'xshash, kuzatilmaydigan, hatto cheksiz ham bor. Vaqt o'tishi bilan biz biroz ko'proq narsani ko'ra olamiz, lekin hammasi emas.

Issiq Katta portlash biz bilgan kuzatilishi mumkin bo'lgan koinotning tug'ilishini belgilashi mumkin, ammo u makon va vaqtning o'zi tug'ilishini belgilamaydi. Katta portlashdan oldin koinot kosmik inflyatsiya davrini boshidan kechirdi. U materiya va nurlanish bilan to'ldirilgan emas va issiq emas edi, lekin:

Inflyatsiya bo'shliqning eksponent ravishda kengayishiga olib keladi, bu juda tez egri yoki notekis bo'shliqni tekis ko'rinishga olib kelishi mumkin. Agar koinot egri bo'lsa, uning egrilik radiusi biz kuzatishimiz mumkin bo'lganidan kamida yuzlab marta kattaroqdir.


Koinotning bizning qismida inflyatsiya haqiqatan ham tugadi. Ammo biz javobini bilmaydigan uchta savol koinotning haqiqiy hajmiga va uning cheksizligiga katta ta'sir qiladi:

  1. Bizning Katta portlashimizni keltirib chiqargan koinotning inflyatsiyadan keyingi qismi qanchalik katta?
  2. Koinot cheksiz kengayib borayotgan abadiy inflyatsiya g'oyasi hech bo'lmaganda ba'zi mintaqalarda to'g'rimi?
  3. Inflyatsiya to'xtab, issiq Katta portlashni yaratgunga qadar qancha vaqt davom etdi?

Koinotning inflyatsiya sodir bo'lgan qismi biz ko'rganimizdan unchalik katta bo'lmagan hajmga o'sishi mumkin. Har qanday vaqtda inflyatsiya tugagan "chekka" haqida dalillar paydo bo'lishi mumkin. Ammo koinot kuzatilishi mumkin bo'lganidan googol marta kattaroq bo'lishi ham mumkin. Ushbu savollarga javob bermasdan, biz asosiy savolga javob olmaymiz.



Katta portlash sodir bo'lgan juda ko'p alohida mintaqalar abadiy inflyatsiya natijasida doimiy ravishda o'sib borayotgan kosmosga bo'linadi. Ammo bizning kuzatilishi mumkin bo'lgan koinotimizdan tashqarida nima borligini qanday sinab ko'rish, o'lchash yoki unga kirishni bilmaymiz.

Biz ko'rib turganimizdan tashqari, xuddi biznikiga o'xshash, bir xil fizika qonunlariga, bir xil kosmik tuzilmalarga va murakkab hayot uchun bir xil imkoniyatlarga ega koinot bor.

Bundan tashqari, inflyatsiya tugagan "qabariq" cheklangan hajmga ega bo'lishi kerak, chunki bunday pufakchalarning eksponensial darajada ko'p miqdori kattaroq, kengayib borayotgan fazo-vaqtda joylashgan.

Ammo bu butun koinot yoki Ko'p olam nihoyatda katta bo'lsa ham, u cheksiz bo'lmasligi mumkin. Darhaqiqat, agar inflyatsiya cheksiz davom etmasa yoki koinot cheksiz katta tug'ilmasa, u chekli bo'lishi kerak.



Biz koinotning qanchalik katta qismini kuzatmasin, qanchalik uzoqqa nazar tashlamasin, bularning barchasi u erda, undan tashqarida mavjud bo'lishi kerak bo'lgan narsalarning faqat kichik bir qismidir.

Eng katta muammo shundaki, bizda bu savolga aniq javob berish uchun yetarli ma’lumotlar yo‘q. Biz faqat kuzatiladigan koinotimizda mavjud bo'lgan ma'lumotlarga qanday kirishni bilamiz: bu 46 milliard yorug'lik yili barcha yo'nalishlarda.

Koinotning cheksizligi yoki cheksizligi haqidagi eng katta savolga javob koinotning o'zida yashirin bo'lishi mumkin, ammo biz aniq bilish uchun uning etarlicha katta qismini bila olmaymiz. Va biz buni aniqlamagunimizcha yoki fizikaning chegaralarini burish uchun aqlli sxemani ishlab chiqmagunimizcha, bizda ehtimollardan boshqa narsa qolmaydi.

> Koinotning tuzilishi

Sxemani o'rganing koinot tuzilmalari: fazo masshtablari, koinot xaritasi, superklasterlar, klasterlar, galaktikalar guruhlari, galaktikalar, yulduzlar, Sloanning Buyuk devori.

Biz cheksiz kosmosda yashayapmiz, shuning uchun koinotning tuzilishi va miqyosi qanday ko'rinishini bilish har doim qiziq. Global universal tuzilma bo'shliqlar va tolalar bo'lib, ularni guruhlarga, galaktik guruhlarga va oxir-oqibat o'zlariga bo'lish mumkin. Agar biz yana kichraytirsak, va (Quyosh ulardan biri) deb hisoblang.

Agar siz ushbu ierarxiya qanday ko'rinishini tushunsangiz, har bir nomlangan element koinot tuzilishida qanday rol o'ynashini yaxshiroq tushunishingiz mumkin. Masalan, agar biz yanada chuqurroq kirsak, molekulalar atomlarga, elektronlar, protonlar va neytronlarga bo'linganligini ko'ramiz. Oxirgi ikkitasi ham kvarklarga aylanadi.

Ammo bu kichik narsalar. Va gigantlar haqida nima deyish mumkin? Superklasterlar, bo'shliqlar va filamentlar nima? Keling, kichikdan kattaga o'taylik. Quyida siz koinot xaritasi masshtabda qanday ko'rinishini ko'rishingiz mumkin (bu erda iplar, tolalar va bo'shliqlar aniq ko'rinadi).

Yagona galaktikalar bor, lekin ko'pchilik guruhlarda bo'lishni afzal ko'radi. Odatda bu 50 ta galaktika bo'lib, diametri 6 million yorug'lik yilini egallaydi. Somon yo'li guruhi 40 dan ortiq galaktikalarni o'z ichiga oladi.

Klasterlar 50-1000 galaktikaga ega bo'lgan mintaqalar bo'lib, ularning o'lchamlari 2-10 megaparsek (diametr) ga etadi. Shunisi qiziqki, ularning tezligi nihoyatda yuqori, ya'ni ular tortishish kuchini engishlari kerak. Ammo ular hali ham birga bo'lishadi.

Qorong'u materiyaning munozaralari galaktik klasterlarni ko'rib chiqish bosqichida paydo bo'ladi. Galaktikalarning turli yo'nalishlarda tarqalishiga yo'l qo'ymaydigan kuchni yaratadi, deb ishoniladi.

Ba'zan guruhlar ham birlashib, superklaster hosil qiladi. Bular koinotdagi eng katta tuzilmalardan biridir. Eng kattasi Buyuk Sloan devori boʻlib, uzunligi 500 million yorugʻlik yili, kengligi 200 million yorugʻlik yili va qalinligi 15 million yorugʻlik yiliga teng.

Zamonaviy qurilmalar hali ham tasvirlarni kattalashtirish uchun etarlicha kuchli emas. Endi biz ikkita komponentni ko'rib chiqishimiz mumkin. Filamentli tuzilmalar - ajratilgan galaktikalar, guruhlar, klasterlar va superklasterlardan iborat. Va shuningdek, bo'shliqlar - ulkan bo'sh pufakchalar. Koinotning tuzilishi va uning elementlarining xususiyatlari haqida ko'proq ma'lumot olish uchun qiziqarli videolarni tomosha qiling.

Olamdagi galaktikalarning ierarxik shakllanishi

Astrofizik Olga Silchenko qorong'u materiyaning xususiyatlari, erta koinotdagi materiya va relikt fonida:

Koinotdagi materiya va antimateriya

izik Valeriy Rubakov ilk koinot, materiyaning barqarorligi va barion zaryadi haqida:

Markaziy Afrikadagi Boshongo qabilasi qadim zamonlardan buyon faqat zulmat, suv va buyuk xudo Bumba bo'lgan deb hisoblaydi. Bir kuni Bumbu juda kasal bo'lib, qusdi. Shunday qilib, quyosh paydo bo'ldi. U buyuk Okeanning bir qismini quritib, uning suvlari ostidagi erni ozod qildi. Nihoyat, Bumba oyni, yulduzlarni qusdi, keyin esa ba'zi hayvonlar tug'ildi. Birinchisi leopard, undan keyin timsoh, toshbaqa va nihoyat, odam. Bugun biz koinotning zamonaviy ko'rinishda nima ekanligi haqida gaplashamiz.

Kontseptsiyani dekodlash

Koinot kvazarlar, pulsarlar, qora tuynuklar, galaktikalar va materiya bilan to'ldirilgan ulkan, tushunib bo'lmaydigan makondir. Bu komponentlarning barchasi doimiy o'zaro ta'sirda bo'lib, bizning koinotimizni biz tasavvur qilgan shaklda hosil qiladi. Ko'pincha koinotdagi yulduzlar yolg'iz emas, balki ulug'vor klasterlar tarkibida. Ulardan ba'zilari yuzlab yoki hatto minglab bunday narsalarni o'z ichiga olishi mumkin. Astronomlarning ta'kidlashicha, kichik va o'rta kattalikdagi klasterlar ("qurbaqa urug'i") yaqinda shakllangan. Ammo sharsimon shakllanishlar qadimgi va juda qadimiy bo'lib, ular hali ham birlamchi kosmosni "eslab qolishadi". Koinotda bunday shakllanishlar ko'p.

Tuzilishi haqida umumiy ma'lumot

Yulduzlar va sayyoralar galaktikalarni hosil qiladi. Ommabop e'tiqoddan farqli o'laroq, galaktika tizimlari juda mobil va deyarli har doim kosmosda harakatlanadi. Yulduzlar ham o'zgaruvchan miqdordir. Ular tug'iladi va o'ladi, pulsarlarga va qora tuynuklarga aylanadi. Bizning Quyoshimiz "o'rta" yulduzdir. Bunday odamlar (koinot me'yorlari bo'yicha) juda kam, 10-15 milliard yildan ortiq yashaydilar. Albatta, koinotda parametrlari bo'yicha bizning quyoshimizga o'xshash milliardlab yorug'lik nurlari va Quyoshga o'xshash bir xil miqdordagi tizimlar mavjud. Xususan, Andromeda tumanligi bizga yaqin joylashgan.

Koinot shunday. Ammo hamma narsa juda oddiy emas, chunki juda ko'p sirlar va qarama-qarshiliklar mavjud, ularning javoblari hali mavjud emas.

Nazariyalarning ayrim muammolari va qarama-qarshiliklari

Qadimgi xalqlarning hamma narsaning yaratilishi haqidagi afsonalari, ulardan oldingi va keyingi boshqa ko'plab narsalar singari, barchamizni qiziqtirgan savollarga javob berishga harakat qilmoqda. Nima uchun biz bu erdamiz, koinot sayyoralari qaerdan paydo bo'lgan? Biz qayerdan keldik? Albatta, biz ko'proq yoki kamroq tushunarli javoblarni texnologiyalarimiz biroz oldinga siljigandan keyingina olishni boshlaymiz. Biroq, insoniyat tarixi davomida koinotning umuman boshlanishi borligi haqidagi g'oyaga qarshilik ko'rsatadigan inson qabilasining vakillari ko'pincha bo'lgan.

Aristotel va Kant

Masalan, yunon faylasuflarining eng mashhuri Aristotel “koinotning kelib chiqishi” degan atama noto‘g‘ri, chunki u azaldan mavjud bo‘lgan, deb hisoblagan. Abadiy narsa yaratilgan narsadan mukammalroqdir. Koinotning abadiyligiga ishonishning motivi oddiy edi: Aristotel uni yarata oladigan qandaydir xudoning mavjudligini tan olishni istamas edi. Albatta, uning muxoliflari polemik bahslarda faqat yuqori aql mavjudligining dalili sifatida koinotning yaratilishi misolini keltirdilar. Uzoq vaqt davomida Kantni bitta savol qiynardi: "Olam paydo bo'lishidan oldin nima bo'ldi?" U o'sha davrda mavjud bo'lgan barcha nazariyalar ko'plab mantiqiy qarama-qarshiliklarga ega ekanligini his qildi. Olim koinotning ba'zi modellari tomonidan haligacha qo'llaniladigan antiteza deb ataladigan narsani ishlab chiqdi. Mana uning pozitsiyalari:

  • Agar koinotning boshlanishi bo'lsa, unda nega u boshlanishidan oldin abadiy kutdi?
  • Agar koinot abadiy bo'lsa, nega unda umuman vaqt bor; nega siz abadiylikni o'lchashingiz kerak?

Albatta, o'z davri uchun u to'g'ri savollardan ko'proq narsani so'radi. Ammo bugungi kunda ular biroz eskirgan, ammo ba'zi olimlar, afsuski, o'z tadqiqotlarida ularga amal qilishda davom etmoqdalar. Olam tuzilishiga oydinlik kirituvchi Eynshteyn nazariyasi Kantning (aniqrog‘i, uning vorislari) otilishiga chek qo‘ydi. Nega bu ilmiy jamoatchilikni hayratda qoldirdi?

Eynshteynning nuqtai nazari

Uning nisbiylik nazariyasida fazo va vaqt endi mutlaq emas, qaysidir ma'lumot nuqtasiga bog'langan edi. U ular koinotdagi energiya bilan belgilanadigan dinamik rivojlanishga qodirligini taklif qildi. Eynshteynning vaqti shunchalik cheksizki, uni ta'riflashga alohida ehtiyoj yo'q. Bu janubiy qutbdan janubga yo'nalishni aniqlashga o'xshaydi. Juda ma'nosiz. Koinotning "boshlanishi" deb ataladigan har qanday narsa sun'iy bo'lib, "avvalgi" vaqtlar haqida fikr yuritishga harakat qilish mumkin edi. Oddiy qilib aytganda, bu jismoniy muammo emas, balki chuqur falsafiy muammodir. Bugungi kunda insoniyatning eng yaxshi aql-idroki uni hal qilish bilan shug'ullanadi, ular kosmosda birlamchi ob'ektlarning shakllanishi haqida tinimsiz o'ylashadi.

Pozitivistik yondashuv bugungi kunda eng keng tarqalgan. Oddiy qilib aytganda, biz koinotning tuzilishini biz tasavvur qilganimizdek tushunamiz. Hech kim foydalanilgan model to'g'ri yoki yo'qligini, boshqa variantlar bor-yo'qligini so'ray olmaydi. Agar u etarlicha oqlangan bo'lsa va barcha to'plangan kuzatishlarni organik ravishda o'z ichiga olsa, uni muvaffaqiyatli deb hisoblash mumkin. Afsuski, biz (ehtimol) sun'iy ravishda yaratilgan matematik modellar yordamida ba'zi faktlarni noto'g'ri talqin qilamiz, bu esa atrofimizdagi dunyo haqidagi faktlarning buzilishiga olib keladi. Koinot nima ekanligi haqida o'ylaganimizda, biz hali kashf etilmagan millionlab faktlarni yo'qotamiz.

Koinotning kelib chiqishi haqidagi zamonaviy ma'lumotlar

"Koinotning o'rta asrlari" - birinchi yulduzlar va galaktikalar paydo bo'lishidan oldin mavjud bo'lgan zulmat davri.

Aynan o'sha sirli davrlarda biz va atrofimizdagi butun dunyo yaratilgan birinchi og'ir elementlar paydo bo'lgan. Hozir tadqiqotchilar koinotning birlamchi modellarini va o'sha davrda sodir bo'lgan hodisalarni o'rganish usullarini ishlab chiqishmoqda. Zamonaviy astronomlar koinotning yoshi taxminan 13,7 milliard yil ekanligini aytishadi. Koinot paydo bo'lishidan oldin, kosmos shunchalik issiq ediki, barcha mavjud atomlar musbat zaryadlangan yadrolarga va manfiy zaryadlangan elektronlarga bo'lingan. Bu ionlar barcha yorug'likni to'sib, uning tarqalishini oldini oldi. Zulmat hukmronlik qildi, oxiri va chekkasi yo'q edi.

birinchi yorug'lik

Katta portlashdan taxminan 400 000 yil o'tgach, fazo yetarlicha sovib, bir-biridan farq qiladigan zarralar atomlarga qo'shilib, koinot sayyoralarini va ... kosmosdagi birinchi yorug'likni hosil qildi, aks-sadolari hali ham bizga "yorug'lik gorizonti" sifatida ma'lum. ". Katta portlashdan oldin nima sodir bo'lgan, biz hali ham bilmaymiz. Ehtimol, o'sha paytda boshqa koinot bor edi. Ehtimol, hech narsa yo'q edi. Buyuk hech narsa ... Ko'pgina faylasuflar va astrofiziklar bu variantda turib olishadi.

Hozirgi modellar shuni ko'rsatadiki, koinotdagi birinchi galaktikalar Katta portlashdan taxminan 100 million yil o'tgach shakllana boshlagan va bizning koinotimiz paydo bo'lgan. Galaktikalar va yulduzlarning paydo bo'lish jarayoni asta-sekin vodorod va geliyning katta qismi yangi quyoshga qo'shilmaguncha davom etdi.

O'rganishni kutayotgan sirlar

Asl jarayonlarni o'rganish javob berishga yordam beradigan ko'plab savollar mavjud. Masalan, deyarli barcha yirik klasterlarning qalbida ko'rinadigan dahshatli katta qora tuynuklar qachon va qanday paydo bo'lgan? Bugungi kunda ma'lumki, Somon yo'lida qora tuynuk bor, uning og'irligi bizning Quyoshimizning taxminan 4 million massasi va koinotning ba'zi qadimgi galaktikalarida qora tuynuklar mavjud bo'lib, ularning o'lchamlarini tasavvur qilish qiyin. Eng kattasi ULAS J1120+0641 tizimidagi ta'limdir. Uning qora tuynugining og'irligi bizning yulduzimizdan 2 milliard marta katta. Bu galaktika Katta portlashdan atigi 770 million yil o'tgach paydo bo'lgan.

Bu asosiy sir: zamonaviy g'oyalarga ko'ra, bunday massiv shakllanishlar paydo bo'lishga vaqtlari bo'lmagan. Xo'sh, ular qanday shakllangan? Ushbu qora tuynuklarning "urug'lari" nima?

Qorong'u materiya

Nihoyat, qorong'u materiya, ko'plab tadqiqotchilarning fikriga ko'ra, koinotning 80%, koinot hali ham "qorong'i ot" hisoblanadi. Biz qorong'u materiyaning tabiati nima ekanligini hali ham bilmaymiz. Xususan, uning tuzilishi va ushbu sirli moddani tashkil etuvchi elementar zarralarning o'zaro ta'siri ko'plab savollarni tug'diradi. Bugungi kunda biz uning tarkibiy qismlari amalda bir-biri bilan o'zaro ta'sir qilmaydi deb taxmin qilamiz, ba'zi galaktikalarni kuzatish natijalari esa bu tezisga zid keladi.

Yulduzlarning kelib chiqishi muammosi haqida

Yana bir muammo - birinchi yulduzlar qanday bo'lgan, yulduzlar olami ulardan paydo bo'lgan. Ushbu quyosh yadrolaridagi aql bovar qilmaydigan issiqlik va ulkan bosim sharoitida vodorod va geliy kabi nisbatan oddiy elementlar, xususan, bizning hayotimiz asoslangan uglerodga aylantirildi. Olimlarning fikricha, birinchi yulduzlar quyoshdan ko'p marta katta bo'lgan. Ehtimol, ular atigi bir necha yuz million yil yoki undan ham kamroq vaqt yashagan (ehtimol, birinchi qora tuynuklar shunday shakllangan).

Biroq, ba'zi "eski taymerlar" zamonaviy kosmosda mavjud bo'lishi mumkin. Ular og'ir elementlar jihatidan juda kambag'al bo'lgan bo'lishi kerak. Ehtimol, bu shakllanishlarning ba'zilari hali ham Somon yo'lining halosida "yashirinayotgan" bo'lishi mumkin. Bu sir hali ham ochilmagan. “Xo'sh, koinot nima?” degan savolga javob berib, har safar bunday hodisalarni uchratish kerak. Uning paydo bo'lishidan keyingi birinchi kunlarni o'rganish uchun eng qadimgi yulduzlar va galaktikalarni qidirish juda muhimdir. Tabiiyki, eng qadimgi, ehtimol yorug'lik ufqining eng chekkasida joylashgan ob'ektlardir. Yagona muammo shundaki, u yerlarga faqat eng kuchli va murakkab teleskoplar yeta oladi.

Tadqiqotchilar Jeyms Uebb kosmik teleskopiga katta umid bog‘lashmoqda. Ushbu vosita olimlarga Katta portlashdan so'ng darhol paydo bo'lgan galaktikalarning birinchi avlodi haqida eng qimmatli ma'lumotlarni berish uchun mo'ljallangan. Ushbu ob'ektlarning maqbul sifatdagi tasvirlari deyarli yo'q, shuning uchun katta kashfiyotlar hali oldinda.

Ajoyib "Nur"

Barcha galaktikalar yorug'likni tarqatadi. Ba'zi shakllanishlar kuchli porlaydi, ba'zilari o'rtacha "yorug'lik" bilan farqlanadi. Ammo koinotda eng yorqin galaktika bor, uning intensivligi boshqa hech narsaga o'xshamaydi. Uning ismi WISE J224607.57-052635.0. Ushbu "lampochka" Quyosh tizimidan 12,5 milliard yorug'lik yili uzoqlikda joylashgan va u bir vaqtning o'zida 300 trillion quyosh kabi porlaydi. E'tibor bering, bugungi kunda 20 ga yaqin bunday shakllanishlar mavjud va "yorug'lik gorizonti" tushunchasini unutmaslik kerak.

Oddiy qilib aytganda, biz turgan joydan biz faqat 13 milliard yil oldin shakllangan narsalarni ko'ramiz. Uzoq hududlarga bizning teleskoplarimiz nazar tashlab bo'lmaydi, chunki u erdan yorug'lik yetib borishga ulgurmadi. Demak, bu qismlarda shunga o'xshash narsa bo'lishi kerak. Bu koinotdagi eng yorqin galaktika (aniqrog'i, uning ko'rinadigan qismida).

Koinot! Omon qolish kursi [Qora tuynuklar orasida. vaqt paradokslari, kvant noaniqligi] Deyv Goldberg

II. Koinotning chekkasi nimaga o'xshaydi?

Tentaculus VII haqida gapirish bizni muhim fikrlarga undaydi. Agar bizda shunday kuchli teleskoplar bo'lsa, ularda doktor Kalachikning uy sayyorasini ko'ra olsak, biz u erda bugungi kunda nima sodir bo'layotganini emas, balki bir milliard yil oldin sodir bo'lgan narsalarni ko'rgan bo'lardik. Va agar biz boshqa, undan ham uzoqroq galaktikaga nazar tashlasak, undan ham uzoqroq o'tmishga nazar tashlagan bo'lardik. Olimlar koinotning dastlabki bosqichlarini shunday o'rganishadi - ular juda uzoq galaktikalarda sodir bo'layotgan voqealarga qarashadi.

Biroq, eng uzoq galaktikalardan tashqarida biz ko'ra olmaydigan chegara bor. Yerda biz bu chegarani ufq deb ataymiz, lekin aynan bir xil ufq butun koinotda mavjud. Biz ufqdan tashqarini ko'ra olmaymiz, chunki yorug'lik doimiy tezlikda tarqaladi. Koinot nisbatan yaqinda, bor-yo'g'i 13,7 milliard yil ichida mavjud bo'lganligi sababli, 13,7 milliard yorug'lik yilidan uzoqda joylashgan hamma narsa bir muncha vaqt bizning ko'zimizga tushmaydi.

Va, aslida, "koinotning boshlanishi" ning bu sanasi qaerdan paydo bo'lgan? Keling, oxiridan boshlaylik. Agar koinotdagi barcha galaktikalar bir-biridan uzoqlashayotgan bo'lsa, unda ular (yoki hech bo'lmaganda ularni tashkil etuvchi atomlar) bir-birining boshiga o'tirgan vaqt o'tmishda bo'lgan bo'lishi kerak. Ushbu "voqea"ni biz Katta portlash deb ataymiz, bu katta noto'g'ri tushunchalar, chalkashliklar va keyingi bobning yozilishiga sabab bo'ldi.

Tezlik masofaning vaqtga nisbati ekanligini eslasak, Katta portlash qachon sodir bo'lganini taxmin qilishimiz mumkin. Agar (xato, ma'lum bo'lishicha, lekin hozircha bunday xato bizga mos keladi) Tentakulus joylashgan galaktikaning chekinish tezligi vaqtning boshidan beri doimiy bo'lgan deb faraz qilsak, biz koinot tezligini hisoblashimiz mumkin. oddiy magomatematik hisoblar. O'ylab ko'ring: bugungi kunda galaktika bizdan qanchalik uzoqda bo'lsa, bizning koinotimiz shunchalik kattaroqdir, chunki hamma narsa biz bilgan tezlikda bir-biridan uzoqlashmoqda. Ushbu oddiy chiziqli tenglamada bizning koinotimiz uchun tegishli bo'lgan o'zgaruvchilarni almashtiring va koinotning yoshi taxminan 13,8 milliard yil ekanligini taxmin qiling: natija deyarli barcha hisob-kitoblarni aniq va kerakli tuzatishlar bilan bajarganingiz bilan bir xil bo'ladi. .

Agar bizda etarlicha kuchli teleskop bo'lsa, koinotning boshlanishini o'z ko'zimiz bilan ko'ra olarmidik? Deyarli, lekin unchalik emas. Masofa bo'yicha hozirgi rekordchi, A 1689-zD1 laqabli ob'ekt bizdan shunchalik uzoqlikda joylashganki, uning Hubble teleskopida ko'rinadigan tasviri koinot atigi 700 million yil (taxminan 5 yil) bo'lgan vaqtga to'g'ri keladi. ? hozirgi yoshining % i) uning hajmi hozirgi yoshidan / 8 dan kam bo'lganida.

Bundan ham yomoni, A 1689-zD1 yorug'lik tezligidan taxminan 8 baravar tez bizdan uzoqlashmoqda. (Kitobni 1-bobga qaytguningizcha kutamiz, u yerda biz buning iloji yoʻqligini aniq va aniq taʼkidlagan edik.) Agar biz galaktika emas, balki koinot kengayib borayotganini eslasak, topishmoq bir zumda hal boʻladi. Galaktika bir joyda turibdi.

Hali ham biz aldayapmiz deb o'ylaysizmi? Umuman yo'q. Maxsus nisbiylik nazariyasi ob'ektlar bir-biridan yorug'lik tezligidan tezroq uzoqlasha olmaydi, deb aytmaydi. Uning so‘zlariga ko‘ra, agar men osmonga Bat-signal yuborsam, Botmen qanchalik ko‘p bo‘lmasin, Batplaneda uni bosib o‘ta olmaydi. Umumiy ma'noda, bu hech qanday ma'lumot (masalan, zarracha yoki signal) yorug'likdan tezroq harakat qila olmasligini anglatadi. Koinot juda tez kengayayotgan bo'lsa ham, bu mutlaqo to'g'ri. Biz yorug'lik nuridan o'tib ketish uchun koinotning kengayishidan foydalana olmaymiz.

Aslida, biz A 1689-zD1 dan ko'ra o'tmishga ko'proq qarashimiz mumkin, ammo buning uchun bizga radiolar kerak. Biz koinotning yoshi atigi 380 000 yil bo'lgan va vodorod, geliy va o'ta yuqori energiyali nurlanishning qaynaydigan aralashmasidan boshqa hech narsadan iborat bo'lmagan vaqtni ko'rishimiz mumkin.

Keyin hamma narsa tumanda - tom ma'noda. Koinot o'zining dastlabki bosqichlarida materiyaga to'la bo'lganligi sababli, bu xuddi qo'shningizning pardalari orqasiga qarashga urinish kabi. Ularning orqasida nima turgani ko'rinmaydi, lekin biz koinotning hozir qanday ko'rinishini va uning dastlabki bosqichlaridan to hozirgi kungacha har daqiqada qanday ko'rinishini bilamiz, shuning uchun biz bu kosmik parda ortida nima borligini taxmin qilishimiz mumkin. Bu sizni uning orqasiga qarashga undaydi, shunday emasmi?

Demak, biz ufqdan nariga qaray olmasak-da, davlat hisobidan o‘zimizning va boshqalarning qiziqishini qondirish uchun yetarlicha ko‘ramiz. Eng go'zal narsa shundaki, biz qancha kutsak, Koinot shunchalik keksayadi va ufq shunchalik uzoqroqqa orqaga siljiydi. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, olamning olis burchaklari borki, ularning nuri bizga hozirgacha etib boradi.

Va ufqdan tashqarida nima bor? Hech kim bilmaydi, lekin biz bilimli taxminlar qilishimiz mumkin. Yodingizda bo'lsin, Kopernik va uning izdoshlari bizga: "Biror joyga borsangiz, siz hali ham bir joyda bo'lasiz" deb aniq aytishgan, shuning uchun biz ufqdan tashqarida koinot bu erdagidek ko'rinadi deb taxmin qilishimiz mumkin. Albatta, boshqa galaktikalar ham bo'ladi, lekin ularning soni bizning atrofimizdagidek bo'ladi va ular qo'shnilarimiz bilan bir xil ko'rinishda bo'ladi. Ammo bu haqiqat emas. Biz bu taxminni qilamiz, chunki bizda boshqacha o'ylash uchun hech qanday sabab yo'q.

"Qora tuynuklar va yosh olamlar" kitobidan muallif Xoking Stiven Uilyam

9. Olamning kelib chiqishi Olamning paydo bo'lishi haqidagi savol biroz eng qadimgi muammoga o'xshaydi: birinchi navbatda nima paydo bo'ldi - tovuqmi yoki tuxummi? Boshqacha qilib aytganda, olamni qaysi kuch va bu kuchni nima yaratgan? Yoki koinot yoki uni yaratgan kuch bordir

"Eng yangi faktlar kitobi" kitobidan. 3-jild [Fizika, kimyo va texnologiya. Tarix va arxeologiya. Turli] muallif Kondrashov Anatoliy Pavlovich

“Fazo va vaqt sirlari” kitobidan muallif Komarov Viktor

Olam kitobidan. Qo'llanma [Qora tuynuklar, vaqt paradokslari va kvant noaniqligi orasida qanday omon qolish kerak] Deyv Goldberg tomonidan

Harakat kitobidan. Issiqlik muallif Kitaygorodskiy Aleksandr Isaakovich

"Osmon eshigini taqillatish" kitobidan [Koinotning ilmiy ko'rinishi] Randall Lisa tomonidan

"Koinot haqida tvitlar" kitobidan Chown Markus tomonidan

Yulduzlararo kitobdan: sahna ortidagi fan muallif Torn Kip Stiven

II. Koinotning chekkasi nimaga o'xshaydi? Tentaculus VII haqida gapirish bizni muhim fikrlarga undaydi. Agar bizda shunday kuchli teleskoplar bo'lsa, ularda doktor Kalachikning uy sayyorasini ko'ra olsak, biz bugun u erda nima sodir bo'layotganini emas, balki nima sodir bo'layotganini ko'rgan bo'lardik.

Xoking bo'lish kitobidan Jeyn Xoking tomonidan

Issiqlik harakati nimaga o'xshaydi?

Muallifning kitobidan

KOINOT MALZEMASI Bizning sayohatimiz bizga tanish bo'lgan miqyosdan boshlanadi - biz yashayotgan, turli xil narsalarni ishlatadigan, ularni ko'radigan va ularga teginadigan. Bir metr - uning milliondan biri ham, o'n ming metri ham o'lchamga eng mos kelishi bejiz emas.

Muallifning kitobidan

KOINOT SAYOLI Olis olamlar va oʻlchovlar boʻylab klassik sayohatlardan biri boʻlgan “Oʻnlik kuchlari” kitobi va filmi Chikagodagi parkda oʻt ustida oʻtirgan bir-ikki kishining surati bilan boshlanadi va tugaydi; Aytishim kerakki, bu joy boshlash uchun yaxshi joy.

Muallifning kitobidan

134. Mikroto'lqinli osmon qanday ko'rinishga ega? Agar siz tungi osmonga qarasangiz, alohida yulduzlarni ko'rasiz. Lekin eng hayratlanarlisi shundaki, tungi osmon asosan qora rangda bo'ladi.Ko'rinadigan yorug'lik "elektromagnit spektr"ning kichik bir qismidir. Boshqa turdagi yorug'lik (ko'rinmas) o'z ichiga oladi

Muallifning kitobidan

136. Ultrabinafsha osmon qanday ko'rinishga ega? Ultraviyole (UV) nurlar to'lqin uzunligi 10 dan 400 nanometrgacha (nm) bo'ladi. Inson ko'ziga ko'rinmaydi, lekin ba'zi hayvonlar, masalan, asalarilar bu diapazonda ko'rishadi.UV fotonlari ko'proq energiya olib yuradi.

Muallifning kitobidan

Qora tuynuk qanday ko'rinishda ko'rinadi Biz odamlar o'zimizga tegishlimiz. Biz uni tark eta olmaymiz va katta hajmga kira olmaymiz (agar ba'zi o'ta ilg'or tsivilizatsiya bizni Kuper bilan bo'lgani kabi tesserakt yoki boshqa qurilmada u erga olib ketmasa, 29-bobga qarang). Demak,

Muallifning kitobidan

O'tish mumkin bo'lgan chuvalchang teshigi qanday ko'rinishga ega? O'tish mumkin bo'lgan qurt teshigi siz va men uchun, bu koinot odamlari uchun qanday ko'rinadi? Men aniq javob bera olmayman. Agar qurt teshigi ochiq bo'lsa, buni qilishning aniq usuli sir bo'lib qolmoqda, shuning uchun shakli

Muallifning kitobidan

5. Koinotning kengayishi. Shu bilan birga, 1960-yillarning oxirida Robertning giyohvand moddalarning ta'sirini ta'sirchan kiritganidan ko'ra kamroq dramatik bo'lsa-da, bizni yana inqiroz kutmoqda edi. Stivenning kollejdagi ilmiy xodim sifatidagi a'zoligi tugayapti va bu muddat allaqachon tugagan edi.

Kitob "Koinot. Operatsion qo'llanma zamonaviy fizikaning eng muhim va, albatta, eng yoqimli savollari bo'yicha mukammal qo'llanma: "Vaqtda sayohat qilish mumkinmi?", "Paralel olamlar bormi?", "Agar koinot kengayayotgan bo'lsa, u qayerda kengaymoqda? " , "Agar siz yorug'lik tezligiga tezlashib, oynada o'zingizga qarasangiz nima bo'ladi?", "Bizga zarrachalar to'qnashuvi nima uchun kerak va nima uchun ular doimo ishlashi kerak? Ular bir xil tajribalarni qayta-qayta takrorlamaydilarmi? Hazil, paradoksallik, maftunkorlik va taqdimotning qulayligi ushbu kitobni G. Perelman, S. Xoking, B. Brayson va B. Grinning bestsellerlari bilan bir javonga qo'ydi! Zamonaviy ilm-fanga qiziqqan har bir kishi uchun haqiqiy sovg'a - izlanuvchan o'rta maktab o'quvchisidan sevimli o'qituvchisigacha, filologiya talabasidan fizika-matematika fanlari doktorigacha!

Ularning orqasida nima turgani ko'rinmaydi, lekin biz koinotning hozir qanday ko'rinishini va uning dastlabki bosqichlaridan to hozirgi kungacha har daqiqada qanday ko'rinishini bilamiz, shuning uchun biz bu kosmik parda ortida nima borligini taxmin qilishimiz mumkin. Bu sizni uning orqasiga qarashga undaydi, shunday emasmi?

Demak, biz ufqdan nariga qaray olmasak-da, davlat hisobidan o‘zimizning va boshqalarning qiziqishini qondirish uchun yetarlicha ko‘ramiz. Eng go'zal narsa shundaki, biz qancha kutsak, Koinot shunchalik keksayadi va ufq shunchalik uzoqroqqa orqaga siljiydi. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, olamning olis burchaklari borki, ularning nuri bizga hozirgacha etib boradi.

Va ufqdan tashqarida nima bor? Hech kim bilmaydi, lekin biz bilimli taxminlar qilishimiz mumkin. Kopernik va uning izdoshlari bizga nimani aniq ko'rsatganini eslang; "Biror joyga borganingizda, siz hali ham bir joyda bo'lasiz", shuning uchun biz ufqdan tashqarida koinot bu erdagi kabi ko'rinadi deb taxmin qilishimiz mumkin. Albatta, boshqa galaktikalar ham bo'ladi, lekin ularning soni bizning atrofimizdagidek bo'ladi va ular qo'shnilarimiz bilan bir xil ko'rinishda bo'ladi. Ammo bu haqiqat emas. Biz bu taxminni qilamiz, chunki bizda boshqacha o'ylash uchun hech qanday sabab yo'q.

<<< Назад
Oldinga >>>