חיפוש באתר

קבוע האבל. הרחבת היקום. חוק האבל

אם מישהו חושב כי המילה "לרוץ למעלה" ישבמיוחד ספורטיבי, במקרים קיצוניים, "נגד דיכוי" אופי, הוא טועה. יש הרבה יותר פרשנויות מעניינות. לדוגמה, החוק הקוסמולוגי של האבל מראה שהם רצים ... גלקסיות!

קבוע האבל

שלושה סוגים של ערפיליות

תארו לעצמכם: בחלל שחור, ענקי וחסר אוויר, מערכות כוכבים שקטות ואיטיות מתרחקות זו מזו: "שלום! פרידה! להתראות! ". אולי, אנחנו נעזוב בצד "dyrionsions לירית" ופונה מידע מדעי. בשנת 1929, האסטרונום המשפיע ביותר של המאה העשרים, הגיע המדען האמריקני אדווין פאוול האבל (1889-1953) למסקנה כי היקום מתרחב בהתמדה.

אדם שהקדיש את כל חייו המודעיםפותח את מבנה הקוסמוס, נולד במרשפילד, מיזורי. הוא התעניין באסטרונומיה מאז המסמרים הראשונים, אם כי בסופו של דבר הוא הפך לעורך דין מוסמך. לאחר סיום לימודיו באוניברסיטת קיימברידג ', עבד אדווין בשיקגו, במצפה יורק. במלחמת העולם הראשונה (1914-1918) נלחמו. שנות החזית רק דחפו את ההתגלות בזמן. היום כל העולם המלומד יודע מה קבוע האבל.

בדרך לגילוי

הוא חזר מן החזית והפנה את מבטוהר הר וילסון (קליפורניה). הוא נלקח לעבודה שם. מאוהב באסטרונומיה, הצעיר בילה הרבה זמן להסתכל עדשות של טלסקופים ענקיים מדידה של 60 ו 100 אינץ '. עבור אותו זמן - הגדול ביותר, כמעט פנטסטי! מעל הממציאים התקנים עבד כמעט עשור, להשיג את הגידול המרבי האפשרי ובהירות של התמונה.

כזכור, הגבול הגלוי של היקום נקראמטגלקסיה. זה מגיע למדינה בזמן המפץ הגדול (סינגולריות קוסמולוגית). ההוראות הנוכחיות אומרות כי ערכי הקבועים הפיזיים אחידים (אנו מתכוונים למהירות האור, המטען היסודי וכו '). הוא האמין כי מטאגלקסיה מכיל 80 מיליארד גלקסיות (דמות מדהימה נשמע ככה: 10 sextillions ו 1 septillion כוכבים). צורה, מסה וגודל - עבור היקום הם שונים לחלוטין מקובל על כדור הארץ, מושגים.

- חוק האבל

קפאידים מסתוריים

כדי להצדיק את התיאוריה המסבירה את ההתרחבותהיקום נדרש מחקרים ארוכים, מעמיקים, השוואות וחישובים מורכבים. בתחילת שנות העשרים של המאה העשרים, החייל של אתמול הצליח סוף סוף לסווג ערפיליות שנצפו בנפרד משביל החלב. על פי הגילוי שלו, הם ספירליים, אליפטי ולא סדיר (שלושה סוגים).

במערכת הכוכבים הקרובה ביותר, אבל לאקרוב לערפילית הספירלית אנדרומדה, אדווין ראה את הקפאידים (סוג של כוכבים פועמים). חוק האבל הפך קרוב יותר מתמיד להיווצרותו הסופית. האסטרונום חישב את המרחק למשואות אלה ואת גודלה של הגלקסיה הגדולה ביותר של הקבוצה המקומית. על פי מסקנותיו, אנדרומדה מכילה כ -1 טריליון כוכבים (2.5-5 פעמים בגודל של שביל החלב).

קבוע

כמה מדענים, המסבירים את אופי הקפאידים,להשוות אותם עם כדורי גומי מתנפחים. לאחר מכן הם להגדיל, ואז ירידה, ואז להתקרב, ואז להתרחק. המהירות הרדיאלית במקרה זה משתנה. במהלך הדחיסה, הטמפרטורה של "נוסעים" מגדילה (אם כי פני השטח פוחתת). כוכבים פועמים הם מטוטלת יוצאת דופן, אשר במוקדם או במאוחר, יפסיק.

כמו הערפיליות האחרות, אנדרומדהמאופיין על ידי המדען כחלל היקום של האי, מזכיר את הגלקסיה שלנו. ב- 1929 גילה אדווין: המהירות הרדיאלית של הגלקסיות ומרחקותיהן קשורות זו בזו, תלות ליניארית. המקדם, המתבטא בק"מ / s לכל mgaparsec (MPS), נקבע. זהו קבוע האבל שנקרא. היקום מתרחב - קבוע משתנה. אבל ברגע מסוים בכל נקודות המערכת של היקום זה אותו הדבר. בשנת 2016, זה היה 66.93 ± 0.62 (km / s) / Mpc.

שנות אור

רעיונות על מערכת היקום, המשךאבולוציה, התרחבות, ולאחר מכן קיבל בסיס תצפיתי. התהליך נחקר באופן פעיל על ידי האסטרונום עד תחילתה של מלחמת העולם השנייה. ב -1942 עמד בראש מחלקת הבליסטיקה החיצונית באתר מבחן אברדין (ארה"ב). האם זה היה שותף אולי למדע המסתורי ביותר בעולם? לא, הוא רצה "לפענח" את חוקי הפינות הנסתרות של גלקסיות רחוקות! באשר להשקפות פוליטיות, האסטרונום גינה בגלוי את מנהיג הרייך השלישי אדולף היטלר. בסוף חייו, האבל היה ידוע כמתנגד רב עוצמה לשימוש בנשק להשמדה המונית. אבל בואו נחזור לערפיליות.

אדווין הגדול

קבועים אסטרונומיים רבים לאורך זמןמותאם, 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.

לפני שהתגלה חוק האבל, שלוהמחבר 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 לגמרי הוגן לומר את זההאסטרונום רק חלם להנציח את שמו, אבל יש ראיות עקיפות שאדווין אהב למשוך תשומת לב. יש תמונות, שם הוא חיובי מציב ליד כוכבי הקולנוע. קצת מאוחר יותר, נדבר על ניסיונותיו "לתקן" את ההישג ברמת פרס נובל, וכך גם להיכנס להיסטוריה של הקוסמולוגיה.

הרחבת היקום

השיטה של ​​הנרייטה לביט

האסטרופיסיקאי הבריטי המפורסם סטיבן הוקינג בספרו "קיצור תולדות הזמן" כתב ש"הגילוי שהיקום מתפשט הפך למהפכה האינטלקטואלית הגדולה ביותר של המאה ה -20 ". האבל היה בר מזל מספיק כדי להיות בפניםאת המקום הנכון בזמן הנכון. המצפה הר וילסון היה מרכז העבודה התצפיתית שעמדה מאחורי האסטרופיסיקה החדשה (שנקראה מאוחר יותר קוסמולוגיה). הטלסקופ הוקר החזק ביותר על כדור הארץ הגיע רק לפעולה.

אבל קבוע האבל היה בקושי פתוחבסיס המזל. היינו זקוקים סבלנות, התמדה, היכולת להביס יריבים מדעיים. כך הציע האסטרונום האמריקני הארלו שאפלי את דגם הגלקסיה שלו. הוא כבר היה ידוע כמדען שקבע את ממדי שביל החלב. הוא מיישם באופן נרחב את הטכניקה לקביעת מרחקים על ידי קפאידים, תוך שימוש בטכניקה שהורכבה בשנת 1908 על ידי הנרייטה סוואן ליוויט. הוא קבע את המרחק לאובייקט, בהסתמך על וריאציות סטנדרטיות של אור מכוכבים בהירים (משתני קפאיד).

לא אבק וגז, אלא גלקסיות אחרות

הארלו שאפלי האמין כי רוחב של הגלקסיה 300,000(כ -10 פעמים גבוה מהערך המותר). עם זאת, Shapley, כמו רוב האסטרונומים של אותה תקופה, היה בטוח: שביל החלב הוא כל היקום. למרות ההנחה הראשונה של ויליאם הרשל במאה ה -18, הוא חלק את ההשקפה הרווחת כי כל הערפיליות של אובייקטים קרובים יחסית הם רק כתמי אבק וגז בשמים.

הקבועים האסטרונומיים

כמה לילות מרים וקרים האבל בילה,יושב ליד טלסקופ הוקר חזק, לפני שהוא יכול להוכיח כי שפלי טועה. באוקטובר 1923 הבחין אדווין ב- M31 את הערפילית (קבוצת אננדרומדה) באובייקט "מתלקח" והציע כי הוא אינו שייך לשביל החלב. לאחר לימוד זהיר של לוחות הצילום שעליו צולם בעבר אותו אסטרונומים אחרים, כולל שאפלי, הבין אדווין שזהו קפאיד.

שטח זוהה

האבל השתמש בשיטת שאפלי למדידההמרחק לכוכב משתנה. התברר כי הוא נאמד במיליוני שנות אור מכדור הארץ, שהוא הרבה מעבר לשביל החלב. הגלקסיה עצמה מכילה מיליוני כוכבים. היקום המפורסם התרחב באופן דרמטי באותו יום, ובמובן מסוים, הקוסמוס עצמו התגלה!

ה"ניו יורק טיימס "כתב: "ערפיליות ספירליות שהתגלו הן מערכות כוכבים". ד"ר האבל (כמו במקור) מאשר את הדעה כי הם דומים ל"יקום היקום "הדומה לשלה". התגלית היתה בעלת חשיבות רבה לעולם האסטרונומי, אבל הרגע הגדול ביותר של האבל עוד לא הגיע.

לא סטטי

כפי שאמרנו, הניצחון לקופרניקוס מס '2 נכנס1929, כאשר סיווג את כל הערפיליות הידועות ומדד את מהירותן מהספקטרום של האור הנפלט. תגליתו המדהימה כי כל הגלקסיות נסוגות מאיתנו במהירויות ההולכות וגדלות ביחס למרחק שלהן משביל החלב הזעזעו את העולם. חוק האבל ביטל את ההשקפה המסורתית של היקום הסטטי והראה שהוא עצמו מלא בדינמיקה. איינשטיין עצמו הרכין את ראשו מול תצפית מדהימה.

מרחק האבל

המחבר של תורת היחסות תוקןמשוואות משלה, שהצדיקו את התרחבות היקום. עכשיו הראה האבל שאיינשטיין צודק. זמן האבל הוא הדדי של קבוע האבל (tח = 1 / H). זהו הזמן המאפיין של התרחבות היקום כרגע.

התפוצץ והתפזר

אם הקבוע ב -2016 הוא 66.93 ± 0.62 (km / s) / Mpc, ההתרחבות מאופיינת כעת בנתונים הבאים: (4.61 ± 0.05) · 1017 s או (14,610 ± 0,016) 109 שנים. ושוב קצת הומור. האופטימיסטים אומרים: זה טוב כי גלקסיות "לרוץ". אם אתה מתאר לעצמך שהם באים יחד, במוקדם או במאוחר היה מפץ גדול. אבל זה היה איתו כי הלידה של היקום התחיל.

הגלקסיות "השתוללו" (החלו לנוע) לתוך שונותבצד באותו זמן. אם שיעור ההסרה לא היה פרופורציונלי למרחק - תיאוריית הפיצוץ חסרת משמעות. נגזרת נוספת של הקבוע היא מרחק האבל - תוצר הזמן ומהירות האור: Dח = ctח = c / H. ברגע הנוכחי - (1,382 ± 0,015) · 1026 מ 'או (14,610 ± 0,016) · 109 שנות אור.

ושוב על הכדור מתנפחים. יש דעה שאפילו אסטרונומים לא תמיד מפרשים נכון את הרחבת היקום. כמה מומחים מאמינים כי הוא מתנפח, כמו כדור גומי, לא לדעת שום מגבלות פיזיות. במקרה זה, הגלקסיות עצמן לא רק מתרחקות מאיתנו, אלא גם "מהומה" כאוטית בתוך האשכולות הקבועים. יש הטוענים שהגלקסיות הרחוקות "שוחות" עם הרסיסים של המפץ הגדול, אבל הן עושות זאת בצורה מסודרת.

יכול היה להיות חתן פרס נובל

האבל ניסה להשיג פרס נובל. בסוף 1940, הוא אפילו שכר סוכן פרסום (עכשיו הוא ייקרא מנהל יחסי ציבור) כדי לקדם את המקרה. אבל המאמץ היה לשווא: לא היתה קטגוריה לאסטרונומים. אדווין נפטר בשנת 1953, במהלך המחקר המדעי. במשך כמה לילות הוא הבחין באובייקטים אקסטראלקלטיים.

החלום השאפתני האחרון שלו נשארלא מילא. אבל המדען בוודאי ישמח שבכבודו נקרא הטלסקופ הקוסמי. ודורות האחים על הנפש ממשיכים לחקור את החלל העצום והנפלא. זה עדיין יש הרבה תעלומות. כמה תגליות משקר! ונגזרות קבועות האבל, ללא ספק, יעזור כמה מדענים צעירים להיות קופרניקוס מס '3.

תחרות אריסטו

מה יוכח או יוכח, כמו אז,כאשר תיאוריית האינסוף, הנצחיות והחלופיות של החלל סביב כדור הארץ, שאריסטו עצמו תמך בהם, טסה לגזרים? הוא ייחס סימטריה ושלמות ליקום. העיקרון הקוסמולוגי אישר: הכול זורם, הכל משתנה.

יש דעה כי במיליארדי שנים השמים יהיהריק וחשוך. ההרחבה "תיקח" את הגלקסיה מעבר לאופק הקוסמי, שממנו האור אינו יכול להגיע אלינו. האם קבוע האבל ליקום ריק יהיה ממשי? מה יהפוך לקוסמולוגיה עם המדע? זה ייעלם? כל אלה הן הנחות.

זמן האבל

היסט לאדום

בינתיים צילם טלסקופ האבל תמונה זומעיד: לפני הריקנות האוניברסלית לנו בזמן הרחוק. בסביבה מקצועית, לדעתו, כי ערך תגליתו של אדווין האבל, אך לא את חוקיו. עם זאת, הוא היה כמעט מיד זיהה בחוגים המדעיים של אותה תקופה. תצפיות של "המשמרת האדומה" לא רק זכתה בזכות להתקיים, אלא גם רלוונטית במאה ה- XXI.

והיום, קביעת המרחק לגלקסיות,הם מסתמכים על התנופה של המדען. האופטימיסטים אומרים שגם אם הגלקסיה שלנו תישאר היחידה, לא נצטרך "לפספס". יהיו מיליארדי כוכבים וכוכבים. אז, לידנו עדיין יהיו "עולמות מקבילים", אשר יהיה צורך לחקור.

</ p>
  • דירוג: