Kainatın ölçüləri: Süd Yolundan Metagalaktikaya. Kainatımızın ölçüsü nədir
Kainatın xaricində nə var? Bu sual insan anlayışı üçün çox mürəkkəbdir. Bunun səbəbi, ilk növbədə sərhədlərini müəyyənləşdirmək lazımdır və bu asan deyil.
Ümumiyyətlə qəbul edilmiş cavab yalnız müşahidə olunan kainatı nəzərə alır. Onun sözlərinə görə, ölçülər işığın sürəti ilə müəyyən edilir, çünki kosmosda yalnız cisimlər tərəfindən yayılan və ya əks olunan işığı görmək mümkündür. Kainatın bütün varlığı boyunca gəzmiş ən uzaq işığdan daha uzağa baxmaq mümkün deyil.
Məkan böyüməyə davam edir, amma yenə də əlbəttə. Onun ölçüsü bəzən Hubble həcmi və ya kürə olaraq da adlandırılır. Kainatdakı bir insan, ehtimal ki, onun hüdudlarından kənarda nə olduğunu heç vaxt bilməyəcəkdir. Beləliklə, bütün tədqiqatlar üçün bu, sizinlə qarşılıqlı əlaqədə olacağınız yeganə yerdir. Ən azından yaxın gələcəkdə.
Böyüklük
Hər kəs kainatın böyük olduğunu bilir. Neçə milyon işıq ili uzanır?
Astronomlar Mikrodalğalı fonun kosmik radiasiyasını - Böyük Partlayışın sonrakı işığını diqqətlə öyrənirlər. Göyün bir tərəfində baş verənlərlə digər tərəfində olanlar arasında əlaqə axtarırlar. Və indiyə qədər ortaq bir şey olduğuna dair bir dəlil yoxdur. Bu o deməkdir ki, 13.8 milyard il ərzində hər hansı bir istiqamətdə kainat təkrarlanmır. İşığın bu boşluğun ən azından görünən kənarına çatması üçün o qədər vaxt lazımdır.
Hələ də müşahidə edilə bilən kainatın hüdudlarından kənardakı şey sualı bizi narahat edir. Astronomlar məkanın sonsuz olduğunu etiraf edirlər. İçindəki “maddə” (enerji, qalaktikalar və s.) Müşahidə oluna bilən Kainatda olduğu kimi tam şəkildə paylanır. Bu doğrudursa, kənarındakıların müxtəlif anomaliyaları ortaya çıxır.
Hubble həcminin xaricində daha fərqli planetlərdən daha çox şey var. Orada yalnız mövcud ola biləcək hər şeyi tapa bilərsiniz. Kifayət qədər uzağa gedərsənsə, səhər yeməyində çırpılmış yumurta əvəzinə sıyıq yeməyindən başqa, hər cəhətdən eyni olan başqa bir günəş sistemi tapa bilərsən. Və ya ümumiyyətlə səhər yeməyi yox idi. Və ya tutaq ki, erkən qalxıb bir bankı qarət etdiniz.
Əslində, kosmoloqlar inanırlar ki, kifayət qədər uzağa getsəniz, bizimlə tamamilə eyni olan başqa bir Hubble sferası tapa bilərsiniz. Əksər elm adamları bildiyimiz kainatın sərhədləri olduğuna inanırlar. Onlardan kənarda olan ən böyük sirr olaraq qalır.
Kosmoloji prinsip
Bu konsepsiya, müşahidəçinin yeri və istiqamətindən asılı olmayaraq hər kəsin kainatın eyni mənzərəsini görməsi deməkdir. Əlbətdə ki, bu kiçik tədqiqatlara şamil edilmir. Fəzanın bu cür homojenliyinə onun bütün nöqtələrinin bərabərliyi səbəb olur. Bu fenomen yalnız qalaktika dəstəsi miqyasında aşkar edilə bilər.
Bu konsepsiyaya oxşar bir şey ilk dəfə 1687-ci ildə Sir Isaac Newton tərəfindən təklif edilmişdir. Və daha sonra, 20-ci əsrdə, bu, digər alimlərin müşahidələri ilə də təsdiqləndi. Məntiqi olaraq, hər şey Big Bang'in bir nöqtəsindən meydana gəlsə və sonra kainata yayılsaydı, kifayət qədər homojen qalacaqdı.
Maddənin bu aydın vahid paylanmasını tapmaq üçün kosmoloji prinsipin izlənə biləcəyi məsafə Yerdən təxminən 300 milyon işıq ili məsafəsindədir.
Ancaq bunların hamısı 1973-cü ildə dəyişdi. Sonra kosmoloji prinsipi pozan bir anomaliya aşkar edildi.
Böyük cəlbedici
Hydra və Centaurus bürcləri yaxınlığında 250 milyon işıq ili məsafədə böyük bir kütlə konsentrasiyası tapıldı. Ağırlığı o qədər böyükdür ki, Samanyolu'nun on minlərlə kütləsi ilə müqayisə edilə bilər. Bu anomaliyanın qalaktik bir superkluster olduğu düşünülür.
Bu obyektə Böyük Cazibəçi adı verildi. Cazibə qüvvəsi o qədər güclüdür ki, bir neçə yüz işıq ili ərzində digər qalaktikaları və qruplarını təsir edir. Uzun müddət kosmosun ən böyük sirlərindən biri olaraq qaldı.
1990-cı ildə Böyük Cazibəçi adlandırılan nəhəng qalaktika qruplarının hərəkətinin, kainatın kənarından kənarda, başqa bir kosmik bölgəyə meyl etdiyi aşkar edildi. İndiyə qədər bu proses müşahidə oluna bilər, baxmayaraq ki, anomaliyanın özü "qaçınma zonası" ndadır.
Qaranlıq enerji
Hubble Qanununa görə, bütün qalaktikalar kosmoloji prinsipini qoruyaraq bir-birindən bərabər şəkildə uzaqlaşmalıdır. Lakin, 2008-ci ildə yeni bir kəşf ortaya çıxdı.
Wilkinson Mikrodalğalı Anizotropiya Probu (WMAP) saniyədə 600 mil sürətdə eyni istiqamətdə hərəkət edən böyük bir qrup qrupunu təsbit etdi. Hamısı Centaurus və Parus bürcləri arasındakı kiçik bir səma bölgəsinə tərəf yönəldi.
Bunun açıq bir səbəbi yoxdur və izahı verilməyən bir fenomen olduğu üçün buna "qaranlıq enerji" deyilirdi. Buna, müşahidə edilə bilən kainatın xaricindəki bir şey səbəb olur. Hal-hazırda onun təbiəti barədə yalnız fərziyyələr var.
Qalaktikalar çoxluqları nəhəng bir qara dəliyə doğru çəkilirsə, hərəkətləri sürətlənməlidir. Qaranlıq enerji, kosmik cisimlərin milyardlarla işıq ilindəki sabit sürətini göstərir.
Bu prosesin mümkün səbəblərindən biri də kainatın xaricindəki nəhəng quruluşlardır. Onların böyük bir cazibə qüvvəsi var. Gözlənilən kainat daxilində bu fenomenə səbəb olacaq qədər cazibə qüvvəsi olan nəhəng bir quruluş yoxdur. Lakin bu, müşahidə olunan ərazidən kənarda mövcud ola bilməmələri demək deyil.
Bu, kainatın quruluşunun vahid olmadığını göstərir. Yapıların özlərinə gəldikdə isə, onlar sözün əsl mənasında, maddənin məcmuələrindən tutmuş, təsəvvür edilə bilmədiyi bir miqyasdakı enerjiyə qədər ola bilərlər. Bunların başqa kainatlardan gələn cazibə qüvvələrini yönləndirməsi də mümkündür.
Sonsuz baloncuklar
Hubble sferasından kənar bir şey haqqında danışmaq tamamilə doğru deyil, çünki hələ də eyni Metagalaxy quruluşuna sahibdir. "Naməlum" kainatın və sabitlərin eyni fiziki qanunlarına malikdir. Böyük partlayışın kosmos quruluşundakı baloncuklar meydana gəlməsinə səbəb olduğu bir versiyası var.
Ondan dərhal sonra, Kainatın inflyasiyasının başlanmasından əvvəl, "baloncuklar" dəstəsi kimi mövcud olan bir növ "kosmik köpük" meydana gəldi. Bu maddənin obyektlərindən biri birdən-birə genişləndi və nəticədə bu gün bilinən Kainata çevrildi.
Bəs digər baloncuklardan nə çıxdı? "Qaranlıq enerjini" kəşf edən təşkilat NASA qrupunun rəhbəri Alexander Kashlinsky, "Kifayət qədər uzaqlaşsanız, köpük xaricində, kainatın xaricində bir quruluş görə bilərsiniz. Bu strukturlar hərəkətə səbəb olmalıdır. "
Beləliklə, "qaranlıq enerji" başqa bir kainatın varlığının ilk dəlili, hətta bir "çox aləm" kimi qəbul edilir.
Hər baloncuk boşluğun qalan hissəsi ilə birlikdə uzanmağı dayandırmış bir sahədir. Öz kainatını öz xüsusi qanunları ilə qurdu.
Bu ssenaridə boşluq sonsuzdur və hər köpük də sərhədsizdir. Birinin sərhədini pozmaq mümkün olsa belə, aralarındakı boşluq yenə də genişlənir. Vaxt keçdikcə növbəti baloncuka çatmaq mümkün olmayacaq. Bu fenomen hələ də kosmosun ən böyük sirlərindən biri olaraq qalır.
Qara dəlik
Fizik Lee Smolin tərəfindən irəli sürülən nəzəriyyə, Metagalaxy cihazındakı hər bir belə kosmik obyektin yenisinin meydana gəlməsinə səbəb olduğunu düşünür. Kainatda nə qədər qara dəlik olduğunu təsəvvür etmək lazımdır. Hər birinin içində sələfindən fərqli fiziki qanunlar var. Bənzər bir fərziyyə ilk dəfə 1992-ci ildə "Kosmos həyatı" kitabında təqdim edilmişdir.
Dünyanın hər yerində qara dəliklərdə qalan ulduzlar inanılmaz dərəcədə sıxlığa sıxılmışdır. Belə şəraitdə bu məkan partlayır və orijinaldan fərqli olaraq öz yeni kainatında genişlənir. Qara dəliyin içində zamanın dayandığı nöqtə yeni Metagalaktikanın Böyük Partlayışının başlanğıcıdır.
Məhv edilmiş qara dəliyin içərisindəki həddindən artıq şərtlər, kainatdakı əsas fiziki qüvvələrdə və parametrlərdə kiçik təsadüfi dəyişikliklərə səbəb olur. Onların hər biri valideyndən fərqli xüsusiyyətlərə və göstəricilərə malikdir.
Ulduzların mövcudluğu həyatın formalaşması üçün bir şərtdir. Bunun səbəbi onlarda həyat təmin edən karbon və digər kompleks molekulların yaradılmasıdır. Bu səbəbdən varlıqların və Kainatın meydana gəlməsi üçün eyni şərtlərə ehtiyac vardır.
Elmi fərziyyə kimi kosmik təbii seleksiyanın tənqidi bu mərhələdə birbaşa sübutların olmamasıdır. Ancaq inanc baxımından təklif olunan elmi alternativlərdən daha pis olmadığını unutmamalıyıq. Kainatın xaricində olanların çoxsaylı, simli nəzəriyyəsi və ya dövrü məkanı olmasının heç bir təsdiqi yoxdur.
Bir çox paralel kainat
Bu fikir müasir nəzəri fizika ilə çox az əlaqəli bir şey kimi görünür. Ancaq çoxlu evin varlığı fikri uzun müddət elmi bir ehtimal kimi qəbul edilmişdir, baxmayaraq ki, fiziklər arasında hələ də sıx mübahisələrə və dağıdıcı mübahisələrə səbəb olur. Bu seçim kosmosda nə qədər Universitetin olduğu fikrini tamamilə məhv edir.
Multiverse-nin bir nəzəriyyə olmadığını, əksinə müasir nəzəri fizikanın başa düşülməsinin nəticəsi olduğunu unutmamaq vacibdir. Bu fərq çox vacibdir. Heç kim əlini yellədi və dedi: "Qoy çoxsaylı ev olsun!" Bu fikir kvant mexanikası və simli nəzəriyyə kimi mövcud təlimlərdən əldə edilmişdir.
Çox şaxəli və kvant fizikası
Bir çox insan "Schrödinger's Cat" düşüncə təcrübəsini bilir. Bunun mahiyyəti, Avstriyalı nəzəri fizik Erwin Schrödingerin kvant mexanikasının qeyri-kamilliyinə işarə etməsidir.
Alim qapalı bir qutuya qoyulmuş bir heyvan təsəvvür etməyi təklif edir. Açarsan, pişiyin iki vəziyyətindən birini öyrənə bilərsən. Ancaq qutu bağlı olduğu müddətdə heyvan ya diri, ya da ölüdür. Bu, həyatla ölümü birləşdirən bir dövlətin olmadığını sübut edir.
Bütün bunlar sadəcə insan qavrayışını qavraya bilmədiyi üçün qeyri-mümkün görünür.
Ancaq kvant mexanikasının qəribə qaydalarına görə bu olduqca mümkündür. Bütün imkanların məkanı onda böyükdür. Riyazi olaraq, kvant mexaniki vəziyyət bütün mümkün vəziyyətlərin cəmidir (və ya superpozisiya). Şrödingerin Pişiyi məsələsində təcrübə “ölü” və “canlı” mövqelərin üst-üstə düşməsidir.
Ancaq bunun praktik bir mənası olması üçün necə təfsir etmək olar? Məşhur bir yol, bütün bu imkanları, pişiyin yeganə “obyektiv olaraq həqiqi” vəziyyətinin müşahidə edilə biləcəyi şəkildə düşünməkdir. Bununla birlikdə, bu imkanların doğru olduğuna və hamısının fərqli Universitetlərdə mövcud olduğuna da razı ola bilərik.
Simli nəzəriyyə
Bu, kvant mexanikası ilə cazibə qüvvəsini birləşdirmək üçün ən ümidverici fürsətdir. Bu çətindir, çünki cazibə kiçik miqyasda atomlar və subatomik hissəciklər kvant mexanikasında olduğu kimi təsvir edilə bilməz.
Ancaq bütün əsas hissəciklərin monomerik elementlərdən ibarət olduğunu söyləyən simli nəzəriyyə, təbiətin bilinən bütün qüvvələrini bir anda təsvir edir. Bunlara cazibə qüvvəsi, elektromaqnetizm və nüvə qüvvələr daxildir.
Bununla birlikdə, riyazi simli nəzəriyyə ən azı on fiziki ölçü tələb edir. Yalnız dörd ölçüyə əməl edə bilərik: hündürlük, en, dərinlik və vaxt. Buna görə əlavə ölçülər bizdən gizlidir.
Fiziki hadisələri izah etmək üçün nəzəriyyədən istifadə etmək üçün bu əlavə tədqiqatlar "yığcam" və kiçik miqyasda çox kiçikdir.
Simli nəzəriyyənin bir problemi və ya xüsusiyyəti, kompaktlaşdırma üçün bir çox yolun olmasıdır. Hər biri fərqli elektron kütlələri və cazibə sabitləri kimi fərqli fiziki qanunlarla bir kainatın yaradılmasına gətirib çıxarır. Bununla yanaşı, kompaktlaşdırma metodologiyasına da ciddi etirazlar var. Buna görə problem tamamilə həll olunmur.
Ancaq açıq sual budur: bu fürsətlərdən hansında yaşayırıq? Simli nəzəriyyə bunun müəyyənləşdirilməsi üçün bir mexanizm təmin etmir. Bunu faydasız edir, çünki hərtərəfli sınaqdan keçirmək mümkün deyil. Ancaq kainatın kənarını araşdırmaq bu səhvi bir xüsusiyyətə çevirdi.
Böyük Partlayışın nəticələri
Kainatın ilk quruluşu dövründə inflyasiya adlanan sürətlə genişlənmə dövrü olmuşdur. Əvvəlcə Hubble kürəsinin niyə temperaturda bərabər olduğunu izah etdi. Bununla birlikdə, inflyasiya bu tarazlıq ətrafında bir sıra istilik dalğalanmalarını da proqnozlaşdırdı və sonradan bir neçə kosmik aparat tərəfindən təsdiqləndi.
Nəzəriyyənin dəqiq detalları hələ də isti müzakirə edilsə də, inflyasiya fiziklər tərəfindən geniş qəbul edilir. Bununla birlikdə, bu nəzəriyyənin nəticəsi budur ki, kainatda sürətlənən başqa cisimlər də olmalıdır. Uzay vaxtındakı kvant dalğalanmalarına görə bəzi hissələri heç vaxt son vəziyyətə çatmaz. Bu məkanın sonsuza qədər genişlənəcəyi deməkdir.
Bu mexanizm sonsuz sayda Universiteti yaradır. Bu ssenarini simli nəzəriyyə ilə birləşdirərək, hər birinin fərqli ölçülərin fərqli bir kompaktlaşdırılmasına və bu səbəbdən kainatın fərqli fiziki qanunlarına sahib olma şansı var.
Simli nəzəriyyə və inflyasiya ilə proqnozlaşdırılan Multiverse nəzəriyyəsinə görə, bütün kainatlar eyni fiziki məkanda yaşayır və kəsişə bilər. Kosmik səmada izlər qoyub qaçılmaz olaraq toqquşmalıdırlar. Onların təbiəti genişdir - kosmik mikrodalğalı fonda soyuq və ya isti nöqtələrdən qalaktikaların paylanmasında anormal boşluqlara qədər.
Digər kainatlarla toqquşmalar müəyyən bir istiqamətdə baş verməli olduğundan, hər hansı bir müdaxilənin vahidliyi pozması gözlənilir.
Bəzi elm adamları onları Big Bang-in sonrakı parıltısı olan kosmik mikrodalğalı fondakı anomaliyalarla axtarırlar. Digərləri kütləvi cisimlər keçdikcə fəza vaxtında dalğalanan cazibə dalğaları içindədirlər. Bu dalğalar inflyasiyanın mövcudluğunu birbaşa sübut edə bilər ki, bu da nəticədə çox aləm nəzəriyyəsinə dəstəyi gücləndirir.
Böyük Partlayış dövründə dünyaya gələn dünyamız hələ də genişlənir və qalaktikanı bölən məkanın həcmi sürətlə artır. Bir-birindən uzaqlaşan qalaktikalar qrupları, buna baxmayaraq müəyyən ölçüdə və dayanıqlı bir quruluşa sahib sabit birləşmələr olaraq qalırlar. Kainatın genişlənməsi zamanı atomlar, sərbəst uçan fotonlardan fərqli olaraq, genişlənən məkan boyunca hərəkət etdikcə dalğa uzunluğunu artıranlardan fərqli olaraq heç şişməzlər. Relikt fotonların enerjisi hara getdi? Niyə kvazarların bizdən superluminal sürətlə uzaqlaşdığını görə bilərik? Qaranlıq enerji nədir? Niyə Kainatın bizim üçün əlçatan hissəsi hər zaman daralır? Bu, kosmoloqların bu gün düşündüyü, ümumi nisbi nəzəriyyəsini astronomların müşahidə etdiyi Dünya şəkli ilə uzlaşdırmağa çalışdıqları sualların yalnız bir hissəsidir.
Hubble sferası
Kainatın genişlənməsini təsvir edən Hubble qanununa görə, qalaktikaların radial sürətləri məsafələri ilə mütənasibdir əmsalı Н 0bu gün adlanır hubble sabit.
H 0 dəyəri məsafələr əsasən ən parlaq ulduzlar və ya Cepheids tərəfindən ölçülən qalaktik cisimlərin müşahidələrindən müəyyən edilir.
H 0-ın ən çox müstəqil qiymətləndirmələri bu parametrə hazırda bir meqaparsek başına təxminən 70 km / s dəyər verir.
Bu o deməkdir ki, 100 meqaparsek məsafədə yerləşən qalaktikalar təxminən 7000 km / s sürətlə bizdən uzaqlaşır.
Genişlənən Kainatın modellərində Hubble sabitliyi zamanla dəyişir, ancaq "sabit" termini Kainatın bütün nöqtələrində zamanın istənilən anında Hubble sabitinin eyni olması ilə əsaslandırılır.
Hubble sabitinin tərsinin mənası var kainatın genişlənməsinin xarakterik vaxtı bu dəqiqə. Hubble sabitinin mövcud dəyəri üçün kainatın yaşı təqribən 13,8 milyard il olaraq qiymətləndirilir.
Hubble sferasının mərkəzinə nisbətən içindəki məkanın genişlənmə sürəti işığın sürətindən az, xaricində isə daha çoxdur. Hubble kürəsinin özündə, işıq kvantaları, sanki kosmosda dondurulmuşdur və orada işıq sürətində genişlənir və buna görə başqa bir üfüqə çevrilir - fotonların üfüqü.
Kainatın genişlənməsi yavaşlasa, azalan Hubble parametri ilə tərs mütənasib olduğundan Hubble sferasının radiusu artır. Bu vəziyyətdə, kainat yaşlandıqca, bu sfera daha çox yeni kosmik sahələri əhatə edir və getdikcə daha çox işıq kvantı verir. Zamanla müşahidəçi əvvəllər foton üfüqünün xaricində olan qalaktikaları və intragalaktik hadisələri görəcəkdir. Kainatın genişlənməsi sürətlənirsə, Hubble kürəsinin radiusu əksinə azalır.
Kosmologiya üç vacib səthdən bəhs edir: hadisə üfüqi, hissəcik üfüqi və Hubble kürəsi. Son ikisi kosmosdakı səthlər, birincisi isə kosmosdakı zamandır. Artıq Hubble sferası ilə tanış olduq, indi üfüqlərdən danışaq.
Hissəcik üfüqi
Hissəcik üfüqi hazırda müşahidə olunan obyektləri müşahidə olunmayan obyektlərdən ayırır.
Sonlu işığın sürətinə görə müşahidəçi səma cisimlərini az və ya çox keçmişdə olduğu kimi görür. Hissəcik üfüqünün kənarında, əvvəlki təkamülünün heç bir mərhələsində hazırda müşahidə olunmayan qalaktikalar var. Bu, kosmik zaman içindəki dünya xətlərinin heç bir yerdə Kainatın doğulduğu andan etibarən müşahidəçiyə gələn işığın yayıldığı səthi kəsişmədiyi anlamına gəlir. Hissəciklər üfüqünün içərisində dünya xətləri keçmişdə bu səthi aşan qalaktikalar var. Məhz bu qalaktikalar Kainatın müəyyən bir anda müəyyən bir anda müşahidə edilə bilən bir hissəsini təşkil edir.
Genişlənməyən bir kainat üçün hissəciklər üfüqünün ölçüsü yaşla birlikdə böyüyür və gec-tez kainatın bütün bölgələri öyrənilməyə hazır olacaqdır. Ancaq genişlənən bir kainatda bu belə deyil. Üstəlik, genişlənmə sürətindən asılı olaraq, hissəciklər üfüqünün ölçüsü, sadə mütənasiblikdən daha mürəkkəb bir qanuna görə genişlənmənin başlanğıcından bəri keçən vaxtdan asılı ola bilər. Xüsusilə sürətlənən bir Kainatda hissəcik üfüqünün ölçüsü sabit bir dəyərə meylli ola bilər. Bu o deməkdir ki, kökündən müşahidə olunmayan sahələr var, kökündən bilinməyən proseslər var.
Bundan əlavə, hissəcik üfüqünün ölçüsü səbəb sahələrinin ölçüsünü məhdudlaşdırır. Həqiqətən, üfüqün ölçüsündən daha böyük bir məsafədə ayrılmış iki məkan nöqtəsi keçmişdə heç vaxt qarşılıqlı təsir bağışlamamışdı. Ən sürətli qarşılıqlı təsir (işığın şüaları mübadiləsi) hələ baş vermədiyi üçün hər hansı digər qarşılıqlı təsir istisna olunur. Bu səbəbdən bir nöqtədəki heç bir hadisə, başqa bir nöqtədə baş verən hadisənin səbəbi ola bilməz. Hissəciklər üfüqünün ölçüsü sabit bir dəyərə meylli olduqda, Kainat təkamülün müstəqil olaraq davam etdiyi səbəbsiz əlaqəli bölgələrə bölünür.
Beləliklə, mövcud hissəcik üfüqündən kənarda kainatın necə olduğunu bilmək bizə verilmir. İlk kainatın bəzi nəzəriyyələri bu üfüqdən çox daha çox şeyin gördüyümüzə bənzəmədiyini iddia edir. Bu tezis kifayət qədər elmidir, çünki kifayət qədər ağlabatan hesablamalardan irəli gəlir, lakin nə zaman təkzib olunur, nə də dövrümüzdə mövcud olan astronomik müşahidələrin köməyi ilə təsdiqlənir, üstəlik, yer sürətlənərək genişlənməyə davam edərsə, doğrulmaq mümkün olmayacaqdır. bu və hər hansı bir uzaq gələcək.
Hissəciklər üfüqündəki mənbələr sonsuz qırmızı sürüşməyə malikdir. Bunlar ən azı nəzəri olaraq indi "görülə bilən" ən qədim fotonlardır. Bunlar demək olar ki, Böyük Partlayış zamanı yayıldı. O zaman Kainatın bu gün görünən hissəsinin ölçüsü son dərəcə kiçik idi, yəni o vaxtdan bəri bütün məsafələr çox böyüdü. Beləliklə, sonsuz bir qırmızı sürüşmə yaranır. Əlbətdə ki, hissəciklərin üfüqündəki fotonları görə bilmirik. Kainat gənclik illərində şüalanmaya qeyri-şəffaf idi. Buna görə qırmızı sürüşmə 1000-dən çox olan fotonlar müşahidə edilmir. Gələcəkdə astronomlar relikt neytrinoları qeyd etməyi öyrənsələr, bu, Kainatın həyatının ilk dəqiqələrində qırmızıya - 3x10 7 uyğun bir nəzər salmağa imkan verəcəkdir. Ralik qravitasiya dalğalarının aşkarlanmasında "Plank vaxtları" na (partlamanın əvvəlindən 10-43 saniyə) daha da böyük bir irəliləyiş əldə edilə bilər. Onların köməyi ilə, günümüzdə bilinən təbiət qanunlarının köməyi ilə prinsipcə mümkün qədər keçmişə nəzər salmaq mümkün olacaqdır. Böyük partlayışın başlanğıcına yaxın ümumi nisbilik artıq tətbiq olunmur.
Hadisə üfüqü
Tədbir üfüqü - məkan zamanında bir səthdir... Belə bir üfüq hər kosmoloji modeldə görünmür. Məsələn, yavaşlayan bir kainatda hadisə üfüqi yoxdur - kifayət qədər gözləsəniz, uzaq qalaktikaların həyatından hər hansı bir hadisə görünə bilər. Bu üfüqü tanıtmaqda məqsəd, ən azından gələcəkdə bizə təsir edə biləcək hadisələri bizə təsir edə bilməyəcək hadisələrdən ayırmasıdır. Bir hadisənin işıq siqnalı bizə çatmasa da, hadisə özü bizə təsir edə bilməz. Niyə bu mümkündür? Bir neçə səbəb ola bilər. Ən sadə "dünyanın sonu" modelidir. Gələcək zamanla məhdudlaşırsa, o zaman aydındır ki, bəzi uzaq qalaktikalardan gələn işıq bizə çata bilməz. Müasir modellərin əksəriyyəti belə bir fürsət vermir. Ancaq gələcək Big Rip'in bir versiyası var, lakin elmi dairələrdə o qədər də populyar deyil. Ancaq başqa bir seçim var - sürətlənmə ilə genişləndirmə.
Kainatın indi sürətlənərək sürətlə genişləndiyinə dair son kəşf kosmoloqların sözün əsl mənasında dalğalanıb. Dünyamızın bu qeyri-adi davranışının iki səbəbi ola bilər: ya Kainatımızın əsas "doldurucusu" adi maddə deyil, qeyri-adi xüsusiyyətlərə sahib olan (qaranlıq enerji deyilən) bilinməyən maddədir və ya (düşünmək daha da pisdir) !) Ümumi nisbilik tənliklərini dəyişdirmək lazımdır. Üstəlik, nədənsə, bəşəriyyətin kosmoloji miqyasda yavaşladığı genişlənmənin yenilənmiş sürətlə əvəz olunduğu bu qısa müddətdə yaşamaq şansı var idi. Bütün bu suallar hələ həll olunmaqdan çox uzaqdır, lakin bu gün sürətlənmiş genişlənmənin (sonsuza qədər davam edərsə) Kainatımızı necə dəyişdirəcəyini və bir hadisə üfüqü yaradacağını müzakirə etmək mümkündür. Məlum olur ki, uzaq qalaktikaların həyatı kifayət qədər yüksək bir qaçış sürətini aldıqları andan başlayaraq bizim üçün dayanacaq və gələcəkləri bizə məlum olmayacaq - bir sıra hadisələrin işığı bizə heç vaxt çatmayacaq. Zamanla, olduqca uzaq bir gələcəkdə, 100 meqaparsek böyüklüyündə yerli superklasterimizin bir hissəsi olmayan bütün qalaktikalar hadisə üfüqünün kənarında yox olacaq.
Keçmiş və gələcək
Dallasdakı Texas Universitetində hələ də fizika müəllimliyi edən professor Wolfgang Rindler, "Mənim aspiranturamda üfüq barədə düşünməyə başladım, hətta öz təşəbbüsümlə deyil" dedi. - Sonra sabit bir dövlətin kosmologiyası olaraq bilinən Kainat nəzəriyyəsi - Sabit Vəziyyət Kosmologiyası çox dəbdə idi. Mənim rəhbərim bu nəzəriyyənin müəllifləri ilə acı mübahisəyə girdi və məni fikir ayrılığının mahiyyətini anlamağa dəvət etdi. Təklif olunan problemi rədd etmədim və nəticədə kosmoloji üfüqlər üzərində işim ortaya çıxdı.
Professor Rindlerə görə dünyamızın hər iki üfüqünün çox açıq bir təfsiri var: “Hadisə üfüqü, Kainatın yaşı sonsuzluğa çatdıqda Qalaktikamızdakı hüdudlara yaxınlaşacaq bir işıq cəbhəsi ilə formalaşır. Əksinə, hissəcik üfüqü, Böyük Partlayış zamanı yayılan işıq cəbhəsinə uyğundur. Obrazlı şəkildə desək, hadisə üfüqü, Qalaktikamıza çatan işıq cəbhələrinin ən sonuncusu ilə təsvir edilir və hissəcik üfüqü birincidir. Bu tərifdən aydın olur
hissəciklərin üfüqi indiki dövrümüzdə keçmişdə baş verənləri müşahidə etmək mümkün olan maksimum məsafəni təyin edir. Digər tərəfdən hadisə üfüqü, sonsuz uzaq gələcək haqqında məlumat əldə edilə biləcəyi maksimum məsafəni düzəldir.
Bunlar həqiqətən kainatın təkamülünün tam təsviri üçün lazım olan iki fərqli üfüqdür. "
Kosmologiyanın - Kainat elminin başlanğıcında elm adamlarının kiçik şeylərdə çox vaxt səhv etdikləri, lakin qlobal olaraq heç şübhələnmədikləri ümumiyyətlə qəbul edildi. Bizim dövrümüzdə hesablamalardakı səhvlər minimuma endirildi, lakin şübhələr öyrənilən obyektin ölçüsünə qədər böyüdü. On illərdir ki, kosmoloqlar yeni teleskoplar qurur, dahi detektorlar icad edir, super kompüterlərdən istifadə edir və nəticədə Kainatın 13.820 milyon il əvvəl kosmosdakı atom böyüklüyündə kiçik bir köpükdən başladığını inamla söyləyirlər. İlk dəfə, elm adamları yüzdə onda bir dəqiqliklə, Big Bang-dən 380 min il sonra yaranan relik şüalanmanın - kosmik mikrodalğalı fonun bir xəritəsini yaratdılar.
Qaranlıq maddənin nə olduğu hələ bilinmir. Tünd enerji daha da böyük bir sirrdir.Kosmoloqlar da gördüyümüz ulduzların və qalaktikaların müşahidə olunan Kainatın tərkibinin yalnız 5% -ni təşkil etdiyi qənaətinə gəldilər. Əksəriyyəti görünməyən qaranlıq maddədir (% 27) və qaranlıq enerji (% 68). Alimlərin fikrincə, qaranlıq maddə, Kainatın quruluşunu meydana gətirir, fərqli köşələrinə səpələnmiş yığınları bir-birinə bağlayır, halbuki bu qaranlıq maddənin nə olduğu hələ bilinmir. Tünd enerji daha da böyük bir sirrdir, bu müddət ümumiyyətlə Kainatın daim sürətlənən genişlənməsindən məsul olan bilinməyən bir qüvvəni göstərmək üçün istifadə olunur. Hər tərəfi əhatə edən qaranlıq maddənin varlığına dair ilk işarə İsveçrə astronomu Fritz Zvikkinin araşdırması idi. 1930-cu illərdə Kaliforniyanın cənubundakı Mount Wilson Rəsədxanasında Zwicky, qrupun mərkəzi ətrafında dövr edən Koma qrupundakı qalaktikaların sürətlərini ölçdü. Qalaktikaların insan gözünə görünməyən bir növ maddəyə sahib olmasaydı, kosmosda çoxdan səpələnməli olduğu qənaətinə gəldi. Veronika Saçları Kümesi milyardlarla ildir ki, mövcuddur və bundan Zviki bilinməyən "qaranlıq maddə Kainatı görünən həmkarından qat-qat daha çox bir sıxlıqla doldurur." Əlavə tədqiqatlar, qaranlıq maddənin cazibə sahəsinin Kainatın mövcudluğunun ilk mərhələlərində qalaktikaların meydana gəlməsində həlledici rol oynadığını göstərdi - doğuş üçün vacib olan "tikinti materialı" buludlarını bir yerə toplayan cazibə qüvvəsi idi ilk ulduzların. Qaranlıq maddə sadəcə gizlənmiş adi bariyonik (proton və neytrondan ibarət) maddə deyil: kosmosda bunun çox az hissəsi var. Əlbətdə ki, heç bir şey yaymayan səma cisimləri çoxdur: qara dəliklər, zəif cırtdan ulduzlar, soyuq qaz yığımı və yetim planetlər, nədənsə öz doğma ulduz sistemlərindən sıxışdırıldı. Bununla birlikdə, onların ümumi kütləsi heç bir şəkildə adi görünən maddənin kütləsini beş dəfədən çox aça bilməz. Bu, elm adamlarına qaranlıq maddənin təcrübələrdə hələ müşahidə olunmamış daha ekzotik hissəciklərdən ibarət olduğuna inanmağa əsas verir. Supersimetrik kvant nəzəriyyəsinin qurulmasında iştirak edən elm adamları, əziz qaranlıq maddənin rolu üçün uyğun ola biləcək müxtəlif hissəciklərin mövcudluğunu irəli sürdülər. Qaranlıq maddənin yalnız baryonik maddə ilə deyil, özü ilə də nə qədər zəif bir əlaqə qurduğunu təsdiqləyən kosmoloqlar, Bullet klasterində Yerdən üç milyard işıq ili tapdılar ki, bu da əslində iki toqquşan qalaktika qrupudur. Astronomlar, klasterin mərkəzində, ümumiyyətlə bariyonik maddələrin buludlarının toqquşması nəticəsində əmələ gələn kütləvi isti qaz buludlarını təsbit etdilər. Əlavə tədqiqat üçün tədqiqatçılar Bullet Klasterinin cazibə sahəsini xəritələşdirdilər və toqquşma zonasından uzaqda yüksək kütlə konsentrasiyası olan iki bölgəni təyin etdilər - toqquşan qalaktik qrupların hər birində. Müşahidələr göstərdi ki, birbaşa təmas anında şiddətli reaksiya göstərən baryonik maddənin əksinə, daha ağır qaranlıq maddələr, ərazidə hökm sürən xaosla qarşılıqlı əlaqəyə girmədən, sakit şəkildə fəlakətin yerini keçir. Qaranlıq maddəni axtaran elm adamları tərəfindən hazırlanmış detektorlar mühəndislik baxımından inanılmaz dərəcədə zərifdir - burada ustalar zərgərlərin də nəfəslərini kəsən bir baxışdan bir qədər Faberge yumurtasını xatırladırlar. Bu cür detektorlardan biri, Beynəlxalq Kosmik Stansiyadakı 2 milyard dollarlıq maqnit alfa spektrometri, qaranlıq maddə hissəciklərinin bir-biri ilə mümkün toqquşması barədə məlumat toplayır. Dedektorların əksəriyyəti qaranlıq və bariyonik maddənin hissəcikləri arasındakı qarşılıqlı təsir izlərini axtarmağa yönəldilib və bunları düzəltmək üçün cəhdlər artıq Yer üzündə, daha doğrusu yerin altında edilir: yüksək enerjili kosmik şüaların hissəciklərindən gələn müdaxiləni minimuma endirmək. xarici məkan, tədqiqat kompleksləri yer səthinin altına yerləşdirilməlidir. Dedektorlar ultra-aşağı temperaturlara qədər soyudulmuş kristal massivləridir, digərləri isə maye ksenon və ya argonla doldurulmuş, sensorlarla əhatə olunmuş və müxtəlif qoruyucu materiallara (polietilendən qurğuşuna qədər) bükülmüş çox qatlı "soğan" a bükülmüş nəhəng qablara bənzəyir. mis). Maraqlı bir həqiqət: yaxınlarda əridilmiş qurğuşun aşağı radioaktivliyə malikdir, bu da yüksək həssas detektorların tikintisində qəbuledilməzdir. Təcrübələrdə, Roma İmperatorluğunun batmış gəmilərindən qaldırılmış yenidən əridilmiş qurğuşun balastı istifadə olunur. Metalın dənizin dibində qoyduğu iki minillik ərzində radioaktivliyi nəzərəçarpacaq dərəcədə azalmışdır. Qaranlıq maddə ilə bağlı bir çox sualın olduğunu düşünürsən? Sirli qaranlıq enerji haqqında fikirlərimizlə müqayisədə şəffaf xırda şeylər! 1979-cu il Fizika üzrə Nobel Mükafatı Steven Weinberg bunu “müasir fizikanın mərkəzi problemi” hesab edir. Astrofizikçi Michael Turner, 1998-ci ildə iki qrup astronomun kainatın sürətlənən genişlənməsinin kəşfini elan etməsindən sonra "qaranlıq enerji" ifadəsini tətbiq etdi. Bu nəticəyə eyni maksimum parlaqlığa sahib olan Ia tip supernovaları araşdırarkən gəldilər, buna görə uzaq qalaktikalara qədər məsafələri ölçmək üçün istifadə edilə bilər. Kümələrindəki qalaktikalar arasındakı cazibə qarşılıqlı təsiri Kainatın genişlənməsini məhdudlaşdırmalı və astronomların ulduz qrupları arasındakı məsafələrdəki dəyişiklik nisbətində yavaşlama gözləməsi gözlənilir. Bunun əksinin doğru olduğunu başa düşəndə \u200b\u200btəəccübləndiyini düşünün: kainat genişlənir və zamanla genişlənmə sürəti artır. Və bu proses, elm adamlarının təklif etdiyi kimi, beş-altı milyard il əvvəl başladı. Son illərdə astronomlar kainatı misilsiz bir dəqiqliklə xəritəyə salmaqla məşğuldurlar. Bu, qaranlıq enerjinin göründüyü dəqiq an haqqında daha çox məlumat əldə etməyə və sabit qaldığını və ya zamanla dəyişdiyini təyin etməyə kömək edəcəkdir. Ancaq teleskopların və rəqəmsal detektorların imkanları məhdud deyil, bu da daha dəqiq bir kosmoloji nəzəriyyəsi əldə etmək üçün yeni alətlər hazırlamaq və qurmaq lazım olduğunu göstərir - astronomiya yarandığı gündən bəri prinsip dəyişməz qalır. Belə bir xəritə qurmaq üçün Baryon Osilasyon Spektroskopik Tədqiqatı (BOSS) kimi bir neçə layihəyə start verildi, bunların içərisində Amerika Apache Point Rəsədxanasında 2,5 metrlik bir teleskop istifadə edərək məsafələr kosmosda ultra yüksək (ölçüyə qədər) ölçülür. faiz) dəqiqlik. Qaranlıq Enerji Araşdırması (DES) layihəsi 300 milyon (!) Gökadaya dair məlumatları toplayır və araşdırır, Şili And dağlarında yerləşən 4 metrlik Victor Blanco teleskopunda müşahidələr aparılır. 2020-ci ildə Avropa Kosmik Agentliyi ESA, keçmişə nəzər salmağa və Kainatın genişlənmə dinamikasının bir neçə milyard il ərzində necə dəyişdiyini anlamağa imkan verən Öklid orbital teleskopunu işə salmağı planlaşdırır. Blanco teleskopundan bir neçə kilometr məsafədə inşa edilən Böyük Sinoptik Tədqiqat Teleskopunun (LSST) işə salınması ilə kosmoloqlar nəhəng miqdarda unikal məlumatlara sahib olacaqlar. Nisbətən kiçik (güzgü diametri - 8.4 metr), lakin çəkiliş üçün kifayət qədər sürətli olan LSST, ən son dərəcədə yüksək səviyyədə olan 3.2 gigapiksel rəqəmsal kamera ilə təchiz ediləcək və göyün ədalətli bir hissəsini bir anda çəkməyə imkan verəcəkdir. Belə bir texniki cəhətdən inkişaf etmiş alətlərin bir arsenalının köməyi ilə elm adamları Kainatın genişlənmə sürətini ölçməyi, qaranlıq enerjinin ortaya çıxmasından bəri dəyişib dəyişməməsini öyrənməyi və ikincisinin kainatın quruluşundakı yerini anlamağı ümid edirlər. Bu, gələcəkdə Kainatı nələrin gözlədiyi və onu necə öyrənməyə davam edə biləcəyimiz barədə nə az, nə çox nəticə çıxarmağa imkan verəcəkdir. Daim artan bir sürətlə, tamamilə qaranlıq enerjinin mərhəməti ilə genişlənərsə, əksər qalaktikalar bir-birlərinin baxış sahələrindən xaricə atılacaq və gələcək qonaqlar üçün ən yaxın qonşular və boşluqlar xaricində müşahidə edə biləcək bir şey qalmayacaq. kosmik uçurum. Qaranlıq enerjinin təbiətini anlamaq kosmosun təməl konsepsiyalarını yenidən düşünməli olacağıq. Uzun müddətdir ulduzlar və planetlər arasındakı boşluq tamamilə boş sayılırdı, baxmayaraq ki, Isaac Newton, aralarında boşluqdan başqa bir şey olmadığı təqdirdə cazibə qüvvəsinin Yer kürəsini Günəşin orbitində necə tutacağını təsəvvür etməsinin son dərəcə çətin olduğunu söylədi. 20-ci əsrdə kvant sahə nəzəriyyəsi kosmosun boş olmadığını, əksinə, hər yerdə kvant sahələri ilə nüfuz etdiyini göstərdi. Maddəni təşkil edən əsas bloklar - protonlar, elektronlar və digər hissəciklər - mahiyyət etibarilə yalnız kvant sahələrinin pozğunluqlarıdır. Sahənin enerjisi minimum səviyyədə olduqda, yer boş görünür. Ancaq sahə narahat olarsa, ətrafdakı hər şey görünən maddə və enerji ilə dolaraq canlanır. Riyaziyyatçı Luciano Boy məkanı alp gölündə suyun səthi ilə müqayisə edir: gölməçəni titrəyən dalğalarla bürüyən yüngül bir meh əsəndə nəzərə çarpır. Amerikalı fizik John Archibald Wheeler, "Boş yer həqiqətən boş deyil" dedi. "Sürprizlər və sürprizlərlə dolu əsl fizikanı ehtiva edir." Qaranlıq enerji Wheeler-in sözlərinin dərin peyğəmbərlik gücünü yaxşı təsdiq edə bilər. Elm adamları, bir əsr əvvəl Einşteynin kainatın kəsilməz inflyasiyasından məsul olan mexanizmləri başa düşmək üçün ümumi nisbi nəzəriyyəsinə güvənirlər - bu da göründüyü kimi sürətlənməyə davam edir. Böyük miqyaslı cisimlərdə çox yaxşı işləyir, ancaq kvant nəzəriyyəsinin topa hakim olduğu və kosmosun daim sürətlənən genişlənməsinin ipuçlarını gizlətdiyi mikro səviyyədə büdrəyir. Qaranlıq enerjini izah etmək üçün yeni bir şeyə ehtiyac ola bilər - kosmos və cazibə kvant nəzəriyyəsi kimi bir şey. Müasir elm zahirən sadə bir problemlə mübarizə aparır: müəyyən bir məhdud ərazidə nə qədər enerji - qaranlıq və ya başqa bir şey var? Hesablamalar üçün kvant nəzəriyyəsinə güvənirsinizsə, nəticə olduqca böyükdür. Və astronomlar problemə qarışarsa, qaranlıq enerjinin müşahidələrinə əsaslanan təxminləri müqayisəedilməz dərəcədə kiçik olacaqdır. İki rəqəm arasındakı fərq heyrətamizdir: 10-dan 121-ci gücə! Bu, 121 sıfırdan biridir - müşahidə edilə bilən kainatdakı ulduz sayından və planetimizdəki bütün qum dənələrindən çoxdur. Bu, nəzəriyyə ilə faktiki müşahidə arasındakı uyğunsuzluğun səbəb olduğu elm tarixindəki ən əhəmiyyətli qərəzdir. Aydındır ki, kosmosun bəzi təməl əhəmiyyətli xüsusiyyətlərini, buna görə də bizi əhatə edən və bunun bir hissəsi olan hər şeyi - qalaktikalar, ulduzlar, planetlər və özümüzü itiririk. Alimlər hələ məlumatlarımızdakı boşluğun nə qədər olduğunu anlamamışlar.
Günəş sistemində on planet belə yoxdur və bir günəş var. Qalaktika günəş sistemlərinin çoxluğudur. Qalaktikada təxminən iki yüz milyard ulduz var. Kainatda milyardlarla qalaktika var. Kainatın nə olduğunu başa düşürsən? Özümüz də bunun nə olduğunu bilmirik və çətin ki, yaxın milyard ildə bunu öyrənək. Kainat haqqında biliklərimiz nə qədər çoxalırsa - bizi əhatə edən və bütün bunları özündə ehtiva edən şeylər haqqında - insanların sualları bir o qədər çoxdur.
Kainata, bütün planetlərə və ulduzlara, qalaktikalara və qruplara, qaza, tozlara, plazmaya baxdığımızda hər yerdə eyni imzaları görürük. Atom udma və emissiya xəttlərini görürük, maddənin digər maddə formaları ilə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu, ulduz meydana gəlməsini və ulduzların ölməsini, toqquşmalarını, rentgen şüalarını və daha çoxunu görürük. İzahat tələb edən açıq bir sual var: bütün bunları niyə görürük? Fizika qanunları müşahidə etdiyimiz maddə ilə antimaddə arasındakı simmetriyanı diktə edirsə, mövcud olmamalıdır.
Gecə ulduzlu səmaya baxarkən istər-istəməz özünüzə sual verirsiniz: göydə neçə ulduz var? Başqa bir yerdə həyat varmı, hamısı necə ortaya çıxdı və hamısının sonu varmı?
Əksər elmi astronomlar, kainatın təxminən 15 milyard il əvvəl güclü bir partlayış nəticəsində doğulduğundan əmindir. Yaygın olaraq "Big Bang" və ya "Big Impact" adlanan bu nəhəng partlayış, maddənin güclü bir sıxışmasından meydana gəlmiş, isti qazları müxtəlif istiqamətlərə yaymış və qalaktikaları, ulduzları və planetləri meydana gətirmişdir. Ən müasir və yeni astronomik cihazlar belə bütün kosmosu əhatə edə bilmir. Ancaq müasir texnologiya Yerdən 15 milyard işıq ili uzaqlıqdakı ulduzlardan işıq tuta bilər! Bəlkə də bu ulduzlar çoxdan itib, dünyaya gəlib, yaşlanıb və ölüblər, amma onlardan gələn işıq 15 milyard il ərzində Yerə səyahət edib və teleskop hələ də görür.
Bir çox nəsildən və ölkədən olan elm adamları Kainatımızın ölçüsünü hesablamağa, mərkəzini təyin etməyə çalışırlar. Əvvəllər kainatın mərkəzinin Yer planetimiz olduğuna inanılırdı. Kopernik bunun Günəş olduğunu sübut etdi, lakin biliyin inkişafı və Samanyolu qalaktikamızın kəşfi ilə nə planetimizin, nə də Günəşin Kainatın mərkəzi olmadığı aydın oldu. Uzun müddət Samanyolundan başqa qalaktikaların olmadığı düşünülürdü, lakin bu inkar edildi.
Tanınmış bir elmi həqiqət, Kainatın daim genişləndiyini və müşahidə etdiyimiz ulduzlu səmanın, indi gördüyümüz planetlərin quruluşunun milyonlarla il əvvəlkindən tamamilə fərqli olduğunu göstərir. Kainat böyüyürsə, kənarları da var. Başqa bir nəzəriyyə, məkanımızın hüdudlarından kənarda başqa kainatların və dünyaların olduğunu söyləyir.
Kainatın sonsuzluğunu əsaslandırmağa qərar verən ilk Issac Newton idi. Ümumdünya cazibə qanununu kəşf edərək, kosmos sonlu olsaydı, gec-tez bütün bədənlərinin cazibədar və bütöv bir bütövlükdə birləşəcəyinə inanırdı. Bu olmadığı üçün kainatın sərhədləri yoxdur.
Bütün bunların məntiqi və açıq olduğu görünürdü, amma yenə də Albert Einstein bu stereotipləri qıra bildi. Kainat modelini, öz kainat nəzəriyyəsinə əsaslanaraq yaratdı, buna görə Kainat zaman baxımından sonsuz, ancaq məkanda sonludur. Bunu üç ölçülü kürə ilə və ya sadə dillə desək, dünya ilə müqayisə etdi. Bir səyyah Yer üzündə nə qədər səyahət etsə də, heç vaxt onun kənarına çatmaz. Lakin bu, Yer kürəsinin sonsuz olduğu anlamına gəlmir. Səyyah sadəcə səyahətə başladığı yerə qayıdır.
Eyni şəkildə, planetimizdən başlayaraq Kainatı bir ulduz gəmisi ilə üstələyən kosmik gəzən, yenidən Dünyaya qayıda bilər. Yalnız bu dəfə gəzən kürənin iki ölçülü səthi boyunca deyil, hiper sferanın üç ölçülü səthi boyunca hərəkət edəcəkdir. Bu, Kainatın sonlu bir həcmə və dolayısı ilə sonlu bir ulduza və kütləyə sahib olması deməkdir. Halbuki Kainatın sərhədləri və ya mərkəzləri yoxdur. Einstein, kainatın statik olduğuna və ölçüsünün əsla dəyişməyəcəyinə inanırdı.
Bununla birlikdə, ən böyük ağıllar aldanışa yad deyillər. 1927-ci ildə Sovet fizikimiz Alexander Fridman bu modeli əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirdi. Onun hesablamalarına görə kainat heç də statik deyil. Zamanla genişlənə və ya müqavilə edə bilər. Einstein belə bir düzəlişi dərhal qəbul etmədi, lakin Hubble teleskopunun kəşfi ilə Kainatın genişlənməsi faktı sübut edildi. dağınıq qalaktikalar, yəni. bir-birindən uzaqlaşdı.
Kainatın sürətlənərək genişləndiyi, soyuq qaranlıq maddə ilə dolduğu və yaşının 13,75 milyard il olduğu sübut edilmişdir. Kainatın yaşını bilməklə, müşahidə oluna bilən bölgənin ölçüsünü təyin edə bilərsiniz. Ancaq davamlı genişlənmə barədə unutmayın.
Beləliklə, müşahidə edilə bilən Kainatın ölçüsü iki növə bölünür. Yuxarıda bəhs etdiyimiz Hubble radiusu (13,75 milyard işıq ili) olaraq da bilinən ölçüsü. Və hissəcik üfüqü adlandırılan həqiqi ölçü (45,7 milyard işıq ili). İndi izah edəcəm: şübhəsiz ki, səmaya baxdığımızda digər ulduzların, planetlərin keçmişini görürük, indi nə baş verdiyini deyil, eşitmisiniz. Məsələn, Aya baxarkən bir saniyədən bir az əvvəlki şəkildə, Günəş - səkkiz dəqiqədən çox əvvəl, ən yaxın ulduzlar - illər, qalaktikalar - milyonlarla il əvvəl və s. Yəni Kainatın doğulduğu andan etibarən foton yoxdur, yəni. işığın 13,75 milyard işıq ilindən çox səyahət etməyə vaxtı olmazdı. Amma! Kainatın genişlənməsi həqiqəti unutma. Beləliklə, müşahidəçiyə çatana qədər bu işığı yayan yeni yaranan Kainatın obyekti bizdən 45,7 milyard sv olacaqdır. il. Bu ölçü hissəciklərin üfüqüdür və müşahidə oluna bilən Kainatın sərhədidir.
Ancaq bu üfüqlərin hər ikisi Kainatın həqiqi ölçüsünü xarakterizə etmir. Genişlənir və bu tendensiya davam edərsə, indi müşahidə edə biləcəyimiz bütün obyektlər gec-tez görmə sahəmizdən yox olacaq.
Bu anda astronomlar tərəfindən müşahidə edilən ən uzaq işıq mikrodalğalı fon radiasiyadır. Bunlar Kainatın başlanğıcında yaranan qədim elektromaqnit dalğalarıdır. Bu dalğalar yüksək həssas antenalar və birbaşa kosmosda aşkar edilir. Relikasiya şüalarına baxan elm adamları Kainatı Böyük Partlayışdan 380 min il əvvəl olduğu kimi görürlər. Bu anda Kainat o qədər soyudu ki, bu gün radio teleskoplarının köməyi ilə çəkilən sərbəst fotonları çıxara bildi. O günlərdə Kainatda heç bir ulduz və ya qalaktika yox, yalnız qatı bir hidrogen buludu, helium və əhəmiyyətsiz miqdarda digər element var idi. Bu buludda müşahidə edilən qeyri-bərabərliklərdən sonra qalaktik yığınlar meydana gələcək.
Elm adamları kainat üçün həqiqi, müşahidə edilə bilməyən sərhədlərin olub olmadığı barədə mübahisələr aparırlar. Bu və ya digər şəkildə hər kəs Kainatın sonsuzluğuna yaxınlaşır, lakin bu sonsuzluğu tamamilə fərqli şəkildə şərh edirlər. Bəziləri Kainatı çoxölçülü hesab edirlər, burada “yerli” üç ölçülü Kainatımız onun təbəqələrindən yalnız biridir. Digərləri isə kainatın fraktal olduğunu söyləyirlər - bu da o deməkdir ki, yerli kainatımız başqasının parçacığına çevrilə bilər. Multiverse-nin müxtəlif modelləri haqqında unutmayın, yəni. bizimki xaricində sonsuz sayda başqa kainatın varlığı. Və sayı yalnız insan təxəyyülü ilə məhdudlaşan çox sayda fərqli versiya var.
