Masalah gelap dan tenaga gelap di alam semesta. 2. Memperluaskan Alam Semesta

Masalah gelap dan tenaga gelap di alam semesta

Valery Anatolyevich Rubakov,
Institut Penyelidikan Nuklear, RAS, Moscow, Rusia

Pembentangan kuliah (pdf, 2 Mb)

Muat turun video (avi): Bahagian 1 (180 MB), Bahagian 2 (210 MB), Bahagian 3 (250 MB)

  • 1. Pengenalan
  • 2. Memperluaskan Alam Semesta
  • 3. Universe pada masa lalu
  • 4. Imbangan tenaga di alam semesta moden
  • 5. Bahan gelap
  • 6. Tenaga gelap
  • 7. Kesimpulan

2. Memperluaskan Alam Semesta

Terdapat beberapa fakta yang bercakap tentang sifat-sifat alam semesta hari ini dan pada masa lalu yang agak baru-baru ini.

Rajah. 2

Alam semesta secara keseluruhan homogen: semua kawasan di alam semesta kelihatan sama. Sudah tentu, ini tidak berlaku untuk kawasan-kawasan kecil: terdapat kawasan di mana terdapat banyak bintang – ini adalah galaksi; terdapat kawasan di mana terdapat banyak galaksi – gugusan galaksi; terdapat kawasan di mana terdapat beberapa galaksi – ini adalah lompang raksasa. Tetapi bidang 300 juta tahun cahaya dan lebih banyak lagi kelihatan sama. Ini jelas ditunjukkan oleh pemerhatian astronomi, yang menghasilkan "peta" Alam Semesta untuk jarak kira-kira 10 bilion tahun cahaya dari kami.1. Ia mesti dikatakan bahawa "peta" ini berfungsi sebagai sumber maklumat yang paling berharga tentang Alam semesta moden, kerana ia membolehkan kita menentukan pada tahap kuantitatif dengan tepat betapa perkara itu diedarkan di Alam Semesta.

Pada beras 2 serpihan peta ini ditunjukkan2yang meliputi jumlah yang kecil di alam semesta. Dapat dilihat bahawa di Universe terdapat struktur ukuran yang agak besar, tetapi secara umum, galaksi "berserakan" di dalamnya seragam.

Alam semesta mengembang: galaksi bergerak jauh dari satu sama lain. Ruang itu diregangkan ke semua arah, dan jauh dari kami ini atau galaksi ini, semakin cepat ia bergerak dari kami. Hari ini kadar perkembangan ini kecil: semua jarak akan berganda3 kira-kira 15 bilion tahun, tetapi lebih awal kadar pengembangannya lebih tinggi. Ketumpatan materi dalam Alam Semesta berkurang dengan masa, dan pada masa akan datang alam semesta akan menjadi semakin jarang. Sebaliknya, sebelum alam semesta lebih padat daripada sekarang. "Meredupkan" cahaya yang dipancarkan oleh galaksi jauh atau bintang-bintang yang terang terus menunjukkan perkembangan Universe: disebabkan ruang regangan umum, panjang gelombang cahaya bertambah ketika ia terbang ke arah kami. Fenomena ini didirikan oleh E. Hubble pada tahun 1927 dan berfungsi sebagai bukti pemahaman perkembangan Dunia, yang diperkirakan tiga tahun lebih awal oleh Alexander Friedman.

Adalah luar biasa bahawa data pemerhatian moden membolehkan kita mengukur bukan sahaja kadar pengembangan Semesta pada masa ini, tetapi juga untuk mengesan kadar perkembangannya pada masa lalu. Kami akan membincangkan hasil pengukuran ini dan kesimpulan yang meluas yang mengalir dari mereka. Di sini kita katakan tentang perkara-perkara berikut: hakikat perkembangan perkembangan alam semesta, bersama dengan teori graviti – teori relativiti umum – menunjukkan bahawa Alam Semesta sangat padat pada masa lalu dan berkembang dengan pesat. Jika kita mengesan evolusi alam semesta kembali ke masa lalu, dengan menggunakan undang-undang fizik yang terkenal, kita akan menyimpulkan bahawa evolusi ini bermula dari masa Big Bang; pada masa ini perkara di Semesta begitu padat, dan interaksi graviti begitu kuat sehingga undang-undang fizik yang diketahui tidak dapat digunakan. 14 bilion tahun telah berlalu sejak itu, ini adalah zaman Universe moden.

Alam semesta adalah "hangat": ia mengandungi radiasi elektromagnet yang dicirikan oleh suhu T = 2.725 darjah Kelvin (foton relik, yang hari ini mewakili gelombang radio). Sudah tentu, suhu ini hari ini tidak tinggi (di bawah suhu helium cair), tetapi ini tidak berlaku pada masa lalu.Dalam proses pengembangan, Alam Semesta menjadi sejuk, sehingga pada tahap awal evolusi, suhu, serta ketumpatan materi, jauh lebih tinggi dari hari ini. Pada masa lalu, alam semesta adalah panas, padat, dan berkembang pesat.


1 Skala tugas ini dibuktikan dengan angka berikut: Survei SDSS, yang kini sedang berjalan, sudah meliputi lebih dari 300 ribu galaksi, yang mana arah dan jarak diukur.

2 Gambaran keseluruhan Las Campanas, pertengahan 90an.

3 Sudah tentu, ini tidak terpakai kepada jarak dari Bumi ke Matahari atau jarak antara bintang-bintang di Galaxy: Bumi dipegang dekat dengan Matahari oleh tarikan graviti, dan jarak daripadanya ke Matahari tidak berubah kerana pengembangan Semesta.


Like this post? Please share to your friends:
Masalah gelap dan tenaga gelap di alam semesta ">
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: