Didysis sprogimas galaktika pauksciu takas
5 (100%) 1 vote

Didysis sprogimas galaktika pauksciu takas

Visatos gyvenimas ir mirtis

Didysis sprogimas

„Didžiojo sprogimo“ teorija laiko, kad Visata kilo iš vienintelio begalinio tankumo taško. Ši teorija buvo numanoma Alberto Einšteino lygčių sprendime, kurį 1922-ais atliko Alexandras Friedmanas. 1927-ais Džordžas Lemetrė tas lygtis panaudojo kosmologinei teorijai vystyti. O „Didžiojo sprogimo“ sąvoką 1946-ais įvedė Džordžas Gamovas, kuris kartu su R.A.Alpheriu įžvelgė aukštą pradinę temperatūrą ir teoriją papildė el.dalelių sintezės ir foninės radiacijos teorijomis. Palyginti neseniai hipotezė buvo papildyta infliacijos teorija, aprašančia fizikinius reiškinius pirmosiomis Visatos gyvavimo akimirkomis. Tačiau pasekėjų turi ir vientisos būsenos teorija, teigianti nuolatinį virsmą ir Visatą, neturinčią pradžios ir pabaigos.

Erdvėlaikio kontinumas

Ši koncepcija susijusi su reliatyvumo teorija, kurioje laikas imamas kaip 4-asis išmatavimas. Ji pakeičia Niutono mechanikos modelį, kuriame laikas yra absoliutus ir nepriklausomas. Reliatyvumo teorijoje atstumas erdvėje DI yra veikiamas Fitzdžeraldo-Lorenco suspaudimo veiksnių, o laiko trukmė Dt – laiko ištempimo. Naujoji reikšmė Ds yra invariantinė. Ji su kitomis reikšmėmis susieta kvadratine lygtimi, įtraukiančia šviesos greitį, o Ds išreiškia metriką.

1908 m. Hermanas Minkovskis išreiškė mintį, kad erdvėlaikio kontinumas grindžiamas specialiąja reliatyvumo „geometrija“ veikiant Lorenco transformacijoms. Bendruoju atveju erdvėlaikio metrika yra sudėtingesnė ir atitinka iškreiptą erdvėlaikio vaizdą.

Reliatyvumo teorija

Ji panaikino absoliutų judesį Visatoje, kai viskas vyksta tik kitų reiškinių atžvilgiu. Ji atvedė mus į branduolinį amžių, nes leido geriau suprasti el.dalelių mikropasaulį. Joje išskiriamos dvi nepriklausomos kryptys – specialioji (1905, mikropasaulis) ir bendroji (1916, astrofizika) reliatyvumo teorijos. Iš pradžių bendroji reliatyvumo teorija buvo sudėtingas matematinis modelis, – labiau tinkantis grynajai matematikai ir filosofijai, o ne fizikai. tačiau maždaug 1960-ais ji tapo svarbia fizikos ir astronomijos šaka. Jai įsigalėti labai padėjo nauja matematinė technika leidusi fizikines koncepcijas izoliuoti nuo matematinių išraiškų sudėtingumo. Jos taikymus skatino ir nauji astronominiai reiškiniai: kvazarai (1963), pulsarai (1967), 2,7oK mikrobangė fono radiacija (1965) ir, tikėtina, „juodosios skylės“ (1971). Naujos didelio tikslumo eksperimentinės priemonės suteikė galimybę atikrinti ar bendroji reliatyvumo teorija atitinka stebimus gravitacijos reiškinius.

Alternatyvios kosmologinės teorijos

Robertas Dikas ir Karlas Bransas savo gravitacijos teorijoje leidžia keistis visuotinei gravitacijos konstantai. Ji paaiškina tuos Merkurijaus orbitos nuokrypius, kurie nepavaldūs bendrajai reliatyvumo teorijai. Dikas tvirtino, kad Saulė yra truputį (0,0001) suplotas rutulys, tačiau šio fakto Saulės stebėjimai nepatvirtino.

Kai kurie mokslininkai bando Visatos evoliuciją pagrįsti naudodami el.dalelių teorijas (ypač gausu tokių bandymų buvo 1970-90 m. laikotarpiu). Už pagrindą paėmę „didžiojo sprogimo“ teoriją jie bandė paaiškinti pirmųjų Visatos gyvavimo akimirkų procesus.

Pagal anglą Stefaną Haukingą materija turėjo tvertis ties „juodųjų skylių“ horizontu, t.y. tuo momentu, kai „raudonojo poslinkio“ reikšmė tokia, kad šviesa negali pasiekti „stebėtojo“. Vėliau buvo įrodyta, kad kvantinės fliuktuacijos tuščioje „de Sitter“ erdvėje galėjo sutverti virtualiąją Visatą su neigiama gravitacine jėga (kuri galėjo egzistuoti tik kelias sekundes, tačiau per vadinamąjį kvantinį tunelį išsiplėsti į dabartinės Visatos pavidalą.

Pagal šią teoriją visuotinė Visatos energija nebūtinai lygi nuliui – ji gali būti arba teigiama (atvira Visata) arba neigiama (uždara Visata). Tai daugelio matavimų Visata, kuri talpina daugelį 4-ių matavimų suberdvių, kurių kiekvienoje iš kvantinių fliuktuacijų gali būti sutverta atskira Visata. taigi teigiama begalinis kitų Visatų kiekis (kurių atrasti nėra jokių galimybių).

9-ojo dešimt. pradžioje Alanas Gutas sukuria „infliacijos“ teoriją, kuri taip pat kvantinių fliuktuacijų pagalba bando paaiškinti pirmųjų Visatos akimirkų reiškinius.

Tokios pastangos yra panašios į bandymus sugretinti kosmologiją su GUT (Grand Unification Theories), siekiančiomis visus materijos sąryšius aiškinti viena teorija. Tačiau pagal jas turėjo susikurti vadinamieji magnetiniai monopoliai, dėl kurių milžiniškos masės dabartinę Visatos būseną buvo galima pasiekti tik per 30 tūkst. metų.

Gutas savo teorija stengiasi panaikinti šį prieštaravimą. Jis įvedė pereinamąsias fazes, kurių metu Visata savo pirmosiomis akimirkomis smarkiai atvėsdavo. Jo teorija leido paaiškinti gana didelį mūsų Visatos homogeniškumą (didelis Visatos plėtimosi greitis neleidžia susidaryti tokiam vienalytiškumo ir izotropijos laipsniui).

Dar vienas GUT suliejimo su kosmologija bandymas yra kosmoso „stygų“ (erdvėlaikio defektų, išlikusių nuo pirmųjų Visatos akimirkų) teorija. Stygos arba tęsiasi į begalybę arba susiraizgo į uždaras kreives. Vieno matavimo ir veikiamos milžiniškos tempimo jėgos jos gali tapti labai masyvios ir saugoti galaktikų informaciją (tarsi kokios kosminės
DNR).

„Plazmos“ kosmologinė teorija (švedas Hannes Altvein) atsisako „Didžiojo sprogimo“ fakto. Plazma yra ta įelektrintų materijos dalelių būsena, kuri yra labiausiai paplitusi Visatoje. Jos dariniai gali tverti Visatą be pradžios ir galo.

Didžiojo sprogimo teorija

Didžiojo sprogimo idėją 1920 m. pirmasis paskelbė belgų kosmologas Žoržas Lemertas (G.Lemaitre, 1894 – 1966). Vėliau, 1946 m. ją vėl prisiminė grupė Amerikos fizikų, vadovaujamų G.Gamovo.

Pagal šią teoriją Visata susidarė iš milžiniškos masės kūno, kuris sprogo dėl nežinomos priežasties. Tas sprogimas išblaškė medžiagos gniužulus į visas puses, ir mes iki šiol matome to sprogimo pasekmę – Visatos plėtimąsi.

Kaip tas plėtimasis vyksta, iliustruoja šis paveikslas. Čia keturkampis vaizduoja kažkokį Visatos tūrį, kuriame praėjus 3 mlrd. m. po Didžiojo sprogimo susidarė dvi galaktikos – A ir B, nutolusios viena nuo kitos atstumu r. Tarkime, kad mes gyvename B galaktikoje. Kai praėjo 6 mlrd. m., nuotolis tarp galaktikų padvigubėjo (2r), o galaktikos A šviesa pasiekė 3 mlrd. šm nuotolį. Kai praėjo 9 mlrd. m., nuotolis tarp galaktikų pasidarė 3r, o galaktikos A šviesa pasiekė 6 mlrd. šm, bet dar nepavijo galaktikos B. Kai praėjo 12 mlrd. m., nuotolis tarp galaktikų pasidarė 4r, o galaktikos A šviesa pavijo tolstančią galaktiką B. Ką tada išvydo galaktikos B gyventojai? Pirmiausia, jie pamatė galaktiką A pirmą kartą, t.y. iki tol ten buvo juoda erdvė. O antra, jie pamatė galaktiką A tokią, kokia ji buvo prieš 9 mlrd. metų, t.y. vos susidariusią.

Taigi 9 mlrd. šm nuotolyje mes matome tokius objektus, kokie jie buvo prieš 9 mlrd. metų, arba 4 mlrd. m. po Didžiojo sprogimo. 12 mlrd. šm nuotolyje mes matome objektus, kokie jie buvo 1 mlrd. m. po Didžiojo sprogimo (jei tik leidžia teleskopų galia). Dabar, kai praėjo maždaug 13 mlrd. m. po Didžiojo sprogimo, mes matome 13 mlrd. šm nuotolyje esančius objektus. Tai mūsų Visatos horizontas, kuris visada yra sfera, o jos centras sutanpa su stebėtoju; sferos spindulys lygus nuotoliui, kurį praeina šviesa nuo plėtimosi pradžios.

Ar tikrai buvo tas „Didysis sprogimas“?

Mažiausiai trys akivaizdžios nuorodos mums kalba apie tai, kad tikrai buvo taip.

Pirmoji – tai žvaigždžių amžius: matavimai rodo, kad seniausios iš jų yra tarp dvylikos ir penkiolikos milijardų metų senumo. O tai labai derinasi su suponuojama Visatos amžiaus trukme nuo jos pradžios.

Šiuo metu Jūs matote 30% šio straipsnio.
Matomi 1159 žodžiai iš 3861 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.