קבוע אבל. ההתרחבות של היקום. חוק האבל

אם מישהו חושב שהמילה "פיזור" הוא גרידא ספורט באופן קיצוני, "antisupruzhesky" האופי הוא טועה. ישנם הרבה יותר פרשנות מעניינת. לדוגמה, את חוק האבל הקוסמולוגי עולה כי הגלקסיה לקבל ...!

שלושה סוגים של ערפיליות

תארו לעצמכם: שחור, ואקום ענק מערכות כוכב בשקט והרחק לאט זה מזה, "להתראות! להתראות! להתראות. " אולי, בצד "חריגות ליריות" ולהפוך את הראיות המדעיות. בשנת 1929, האסטרונום המשפיע ביותר של מדען אמריקאי המאה XX Edvin Pauell Habbl (1889-1953) הגיע למסקנה כי קיימת הרחבה מתמדת של היקום.

האדם, כל חייו הבוגרים לפענוח מבנה הקוסמוס, נולד ב Marshfield (מיזורי). עם ציפורניים צעירות מתעניייינות באסטרונומיה, אבל בסופו של דבר היא הפכה עורך דין מוסמך. לאחר שסיים את לימודיו באוניברסיטת קיימברידג ', אדווין עבד בשיקגו, ב Observatory יורק. בשנות מלחמת העולם הראשונה (1914-1918 GG.) נלחם. שנתי פרונטליין רק דחפו בחזרה את זמן הפתיחה. היום, בעולם המדעי כולו יודע מה שקבוע האבל.

בדרך אל הגילוי

לאחר שחזרו מהחזית, המדען הפנה את תשומת לבו אל המצפה האסטרונומי הר וילסון (קליפורניה). הוא התקבל לעבוד שם. מאוהב אסטרונומיה, הצעיר בילה הרבה זמן להסתכל על הגודל העצום של עדשות טלסקופ 60 ו 100 ס"מ. באותו זמן - הגדול ביותר, הכי נפלא! בהתקנים, הממציאים עבדו כמעט במשך עשור, הבטחת בהירות ההגדלה ותמונה הגבוהה ביותר האפשרית.

כזכור, הגבול הגלוי של היקום נקרא Metagalaxy. היא מגיעה למצב בעת המפץ הגדול (הסינגולאריות הקוסמולוגי). הוראה מודרנית קובע כי ערכי קבועים פיזיקליים הם הומוגניים (כלומר מהירות האור, את החיוב היסודי, וכו '). הוא האמין כי Metagalaxy להכיל 80 מיליארד גלקסיות (נתון מדהים נשמע יותר כמו זה: 10 sextillion ו 1 קוודריליון כוכבים). הצורה, המשקל והגודל - לנקום הוא שונה לחלוטין ממה שקבל על קונספט כדור הארץ.

קפאידים מסתוריים

כדי להוכיח תאוריה כדי להסביר את התפשטות היקום, זה לוקח קומפלקס מחקר עמוק ארוכות השוואות וחישובים. בתחילת שנות העשרים של המאה העשרים החייל האחרון הצליח סוף סוף לסווג ערפיליות ציין בנפרד שביל החלב. על פי תגליתו, הם ספירליים, סגלגלים סדירים (שלושה מינים).

במערכת הכוכב הקרוב ביותר שלנו, אבל לא את הספירלה הקרובה ערפילית אנדרומדה, אדווין ראה קפאידים (הכיתה של פולסרים). לחוק האבל היה אי פעם קרוב ההיווצרות הסופית שלה. אסטרונום חושב המרחק משואות אלה והגודל של הגלקסיה הגדולה של הקבוצה המקומית. על פי המסקנות שלו ANDROMEDA מהווה כ כוכבים מטריליון (2.5-5 פעמים את שביל החלב).

קבוע

חוקרים אחדים, המסבירים את המהות הקפאידים, להשוות אותם עם כדורי גומי מתנפחים. לאחר מכן הם להגדיל, ואז להקטין, אז קרוב, אז להתרחק. שבה המהירות הרדיאלית משתנה. בשעת דחיסת הטמפרטורה של עליות "נוסע" (אם כי השטח יורד). כוכבים פועמים הם מטוטלת יוצאת דופן כי, במוקדם או במאוחר להפסיק.

כמו שאר הערפילי, אנדרומדה מאופיין מדענים כחלל אוניוורסלי אי, מזכיר הגלקסיה שלנו. בשנת 1929, אדווין נמצא: מהירויות רדיאלי של גלקסיות והמרחקים שלהם קשורים זה בזה, הם תלויים לינארית. מקדם הוגדר, זה בא לידי ביטוי ק"מ / s Mpc (MPC). תופעה זו ידועה בשם קבוע האבל. הרחבת יקום - קבוע משתנה. אבל בנקודה מסוימת בכל הנקודות של היקום היא באותה המערכת. בשנת 2016 - 66,93 ± 0,62 (ק"מ / s) / MPC.

מושגי המערכת של היקום, האבולוציה ממשיכה, להרחבה, אז יש בסיס תצפיתי. התהליך למד אסטרונומיה פעילה לפני תחילת מלחמת העולם השנייה. בשנת 1942 הוא עמד בראש המחלקה בליסטיקה חיצונית בשעה המוכיחה את אברדין Ground (ארה"ב). האם לשייך את החלום הזה, אולי, המסתורי ביותר בעולם המדע? לא, הוא רצה "לפענח" את חוקי הפינות הנסתרות של גלקסיות רחוקות! לגבי דעותיו הפוליטיות, האסטרונום בגלוי גינה את מנהיג הרייך השלישי של אדולף היטלר. בסוף חייו הוא היה ידוע בתור אבל שימוש יריב חזק של נשק להשמדה המונית. אבל חזרה הערפילית.

Velikiy Edvin

קבועים אסטרונומיים רבים מותאמים לאורך זמן, ישנם גילויים חדשים. אבל הם לא יכולים להיות לעומת החוק מהתרחבות היקום. האסטרונום המפורסם מהמאה האבל XX (מאז ימיו של קופרניקוס מעמיתיו לא היה!) שים בנשימה אחת עם מייסד בפיזיקה ניסויית על ידי גלילאו ומחבר את הפלט חדשני של הקיום של מערכות כוכבים ידי ויליאם הרשל.

עוד לפני שחוק האבל התגלה, ומחברו הפך חבר האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית של אמריקה, מאוחר "אקדמיים" מדינות שונות, יש פרסים רבים. רבים בוודאי שמעתם על העובדה כי לפני למעלה מעשר שנים, הושק למסלול ותפעול בהצלחה טלסקופ החלל "האבל". שם זהו מכתש על הירח, אחד מכוכבי הלכת המקיפים קטין בין מאדים לצדק (האסטרואיד).

זה לא יהיה די הוגן לומר כי האסטרונום רק רצה להנציח את שמו, אבל יש ראיות עקיפות כי אדווין אהב למשוך תשומת לב. שמירת תמונה שבה הוא בעליזות פוזות ליד כוכבי קולנוע. ממש מתחת נספרנו על ניסיונותיו "לתקן" את רמת ההישגים על החתנים, יותר ובכך להיכנס בהיסטוריה של הקוסמולוגיה.

שיטת הנרייטה לוויט

האסטרופיזיקאית הבריטית המפורסמת Stiven Hoking בספרו "קיצור תולדות הזמן", כתבה כי "הגילוי כי היקום מתפשט, זה הפך את המהפכה אינטלקטואלית הגדולה של המאה עשרים". האבל היה בר מזל מספיק כדי להיות במקום הנכון בזמן הנכון. וילסון הר המצפה היה במרכז התצפית של העבודה כי ביסוד אסטרופיזיקה החדש (שנקרא מאוחר הקוסמולוגיה). הטלסקופ החזק ביותר על פני כדור הארץ הוקר עתה הוכנס ניתוח.

אבל קבוע האבל בקושי נפתח רק על בסיס של מזל. סבלנות חובה, התמדה, היכולת לנצח יריבים אקדמיים. אז האסטרונום האמריקאי Harlou Shepli הציע מודל של גלקסי. הוא כבר היה ידוע בתור מדען, כדי להגדיר את הגודל של שביל החלב. זוהי שיטה נפוצה לקביעת המרחק של קפאידים באמצעות מתודולוגיה שגובשה בשנת 1908 על ידי Genriettoy Suon לוויט. זה קובע את המרחק לאובייקט, על בסיס גרסת התקן של האור מן הכוכבים הבהירים (משתנים קפאידים).

אין אבק וגז, וגלקסיות אחרות

Harlou Shepli האמין כי רוחב של 300,000 השנים אור הגלקסיה (כעשר פעמים גבוה יותר מהערך המותר). עם זאת, שפל, כמו רוב האסטרונומים בזמנו, היה בטוח כי שביל החלב - זה היקום כולו. למרות ההצעה שהועלתה לראשונה על ידי ויליאם הרשל בשנת המאה XVIII, הוא ששותף לאמונה הרווחת כי כל הערפילית בעצמים קרובים יחסית - רק נקודה של אבק וגז בשמיים.

כמה מרייר, לילות קרים בילו האבל יושבים הוקר טלסקופ רב עצמה לפני שהספיק להוכיח כי שפל טועה. בחודש אוקטובר 1923, אדווין לב בערפילית M31 (אנדרומדה) "פרצה" הנושא והציע לו אינו שייך שביל החלב. לאחר בחינה מדוקדקת של לוחות צילום, אשר נתפס באותו האזור נחקר בעבר על ידי אסטרונומים אחרים, כולל שפל, אדווין הבין שזה קפאידים.

גילה את קוסמוס

האבל השתמש בשיטה שפלה למדידת המרחק לכוכבים משתנים. התברר כי זה מסתכם מיליוני שנות אור מכדור הארץ כי הוא הרבה מעבר שביל החלב. הגלקסיה עצמה מכילה מיליוני כוכבים. היקום ידוע התרחב באופן משמעותי יותר באותו היום, ו - במובן מסוים - הקוסמוס נמצא!

העיתון "ניו יורק טיימס" כתב: "הגילוי של ערפיליות לולייניות הן מערכות כוכבים ד"ר האבל (כך במקור) תומך בדעה שהם כמו." יקומים איילנד "דומה לזו שלנו." דיסקברי היתה חשיבות רבה עבור העולם אסטרונומיים, אבל הרגע הגדול של האבל עדיין היה לבוא.

לא סטטי

כפי שאמרנו, ניצחון "קופרניקוס №2» הגיע 1929, כשהוא מסווג כל הערפילית ידוע ולמדוד מהירויותיהן מן הספקטרום של האור הנפלט. הגילוי המדהים שלה שכל הגלקסיות מתרחקות מאתנו במהירות יחסית למרחק ההגדלה שלהם בשביל החלב, מזעזע את העולם. לחוק האבל ביטל את הרעיון המסורתי של יקום סטטי, והראה כי היא עצמה מלאה הדינמיקה. איינשטיין עצמו, הוא הרכין את ראשו מול סמכויות מדהימות כזה של התבוננות.

מחבר של תורת היחסות תקן משוואות עצמו, אשר הצדיקה את התפשטות היקום. עכשיו, האבל הראה כי איינשטיין צדק. זמן אבל - ההופכי של קבוע האבל (t _H = 1 / H). זוהי הפעם המאפיין של התפשטות היקום ברגע.

התפוצצתי מפוזר

כאשר קבוע שנת 2016 של שוויון 66,93 ± 0,62 (קילומטר / s) / MPC, ההרחבה מאופיינת כעת על ידי הדמויות הבאות: (4,61 ± 0,05) · ^{17 באוקטובר} או עם (14,610 ± 0,016) · 10 ⁹ שנים. שוב, קצת הומור. האופטימיסטים אומרים: זה טוב כי הגלקסיה "פיזור". אם אנו מדמיינים שהם מתקרבים זה לזה, במוקדם או במאוחר יבוא המפץ הגדול. אבל זה כאן כי התחיל את לידתו של היקום.

גלקסי "מיהרו" (התחיל לזוז) לכיוונים שונים בעת ובעונה אחת. אם שיעור ההסרה לא פרופורציונאלי למרחק - פיצוץ משמעות התאוריה. עוד מתמדת נגזרת - מרחק האבל - תוצר של מהירות האור _{פעמים: D H = ct H = C} / ה הזרם - (1382 ± 0015) · ²⁶ באוקטובר מטר או (14,610 ± 0,016) · ¹⁰ שנות אור בספטמבר.

ושוב על בלון מתנפח. הוא האמין כי גם אסטרונומים לא תמיד נכון לפרש את התפשטות היקום. חלק מומחים חושב שהוא מנופח כמו כדור גומי, בלי לדעת שום מגבלות פיזיות. גלקסיות עצמן רק לא מתרחקות מאתנו, אבל גם כאוטי "חטטניות" באשכול קבוע. אחרים טוענים כי הגלקסיות הרחוקות "לשחות" שברי המפץ הגדול, אך לעשות זאת בהדרגה.

יכולתי להיות חתן פרס נובל

אבל מנסה לקבל את פרס נובל. בשנות ה -1940 המאוחרות, אפילו שכרה סוכן פרסום (היום היו קוראים לזה מנהל יח"צ), התקדם אל המקרה. אבל המאמצים היו לשווא: לא היה בקטגוריה עבור אסטרונומים. אדווין נפטר 1953, במהלך מחקר מדעי. במשך כמה לילות הוא ציין חפצים חוץ-גלקטית.

חלום שאפתני האחרון שלו נשאר שלא התגשם. אך המדען בוודאי שמח לכבודו טלסקופ החלל נקרא. וגם אחים הדורים נפשי להמשיך לחקור מרחב עצום ונפלא. זה עדיין מחזיק תעלומות רבות. כמה תגליות לבוא! ונגזרות של קבוע האבל, בוודאות, יעזור למישהו מן המדענים הצעירים להיות "קופרניקוס №3».

מחלוקת אריסטו

מה יהיה להוכיחן או להפריכן, כאשר באבק טס התיאוריה של אינסוף, נצח ו ההשתנות של המרחב סביב כדור הארץ, אשר נתמכה על ידי אריסטו עצמו? הוא ייחס את הסימטריה ואת השלמות של היקום. העיקרון הקוסמולוגי אישר: הכל זורם, הכל משתנה.

הוא האמין כי במשך מיליארדים שנתי השמים ריקים וחשוכים. הרחבה "לסחוף" גלקסיה של אופק קוסמי, שבו האור לא יכול להגיע אלינו. וויל קבוע האבל הוא רלוונטי אם יקום ריק? מה יקרה מדע הקוסמולוגיה? זה ייעלם? כל זה הוא ספקולציה.

לאדום

בינתיים, הטלסקופ "האבל" עשה תמונה המעידה על הריקנות האוניברסלית אנחנו עדיין רחוקים. בסביבה מקצועית במהלך בדעה כי תגלית הערך של אדווין האבל, אבל לא את החוק. עם זאת, זה כמעט הוכר מיד בקהילה המדעית של זמן. תצפיות של "משמרת אדומה" הוא לא רק כדי לנצח את הזכות להתקיים, זה נכון, וגם במאה XXI.

והיום, כדי לקבוע את המרחק לגלקסיות, המבוסס על מדען superotkrytie. האופטימיסטים טוענים כי גם אם הגלקסיה שלנו תהיה "מיס" רק אין לנו. יהיו מיליארדים של ננסים וכוכבי לכת. משמעות הדבר היא כי קרוב אלינו ימשיך להיות "עולמות מקבילים" שצריכים להיחקר.