32 просмотров

Как началась Вселенная? Как это закончится?

Ученые считают, что Вселенная началась с взрыва. Большой взрыв. Теория Большого Взрыва (нет, не сериал) — наиболее широко признанная теория происхождения Вселенной. Чем это закончится… это «темная» тайна.

Подождите, начните сначала. Из всего.

Теория Большого взрыва гласит, что Вселенная возникла из одной невообразимо горячей и плотной точки (она же сингулярность) более 13 миллиардов лет назад. Это произошло не в уже существующем пространстве. Скорее, оно инициировало расширение — и охлаждение — самого пространства.

Пространство

Авторы и права: НАСА, ЕКА, группа «Наследие Хаббла» (STScI/AURA), А. Нота (ESA/STScI) и научная группа «Вестерлунд-2».

Это объясняет многое из того, что астрономы видят в наземные и космические телескопы. Это объясняет, почему другие галактики удаляются от нас, поскольку пространство продолжает расширяться. Это объясняет слабое свечение, наблюдаемое повсюду во Вселенной. (Свечение — это тепло, оставшееся от рождения Вселенной, теперь охлажденное всего до нескольких градусов выше абсолютного нуля.) Короче говоря, это удивительно мощное и элегантное объяснение того, как появилась наблюдаемая Вселенная.

Теория объясняет создание самых легких элементов во Вселенной — водорода, гелия и лития, — из которых образовались все более тяжелые элементы в звездах и сверхновых. Продолжение Большого взрыва, известное как космическая инфляция, даже объясняет, почему Вселенная такая однородная (равномерно составленная) и как галактики распределены в пространстве.

Статья в тему:  Трансгуманизм искусственного интеллекта, как должны реагировать христиане

Не такая инфляция. Многие черты сегодняшней Вселенной имеют смысл, если в самом начале своей истории космос подвергся необычайному расширению. Согласно теории инфляции, Вселенная резко расширилась через крошечную долю секунды после Большого взрыва, движимая фантастическим количеством энергии, содержащейся в самом космосе. После этого периода инфляции Вселенная продолжала расширяться и охлаждаться, но гораздо медленнее.

Инфляция так быстро растянула пространство, что оно стало чрезвычайно однородным. Но пространство не является полностью однородным. Небольшие флуктуации плотности материи, существовавшие в очень ранней Вселенной, сильно усиливались во время инфляции. Эти флуктуации плотности в конечном итоге создали крупномасштабную структуру Вселенной, включающую огромные слои, пузыри и скопления галактик.

Это начало. Как насчет того, как закончится вселенная?

Концепция Большого взрыва не указывает на то, будет ли Вселенная продолжать расширяться и охлаждаться, или же она в конечном итоге сожмется до другой сверхгорячей сингулярности, возможно, перезапустив весь цикл. Окончательная судьба Вселенной, вероятно, зависит от свойств двух загадочных явлений, известных как темная материя и темная энергия. Дальнейшее изучение обоих может показать, когда Вселенная закончится огнем или льдом.

Подобно книге по истории галактик, это видео НАСА начинается с обзора тысяч галактик в сверхглубоком поле Хаббла, а затем медленно уменьшается, чтобы показать 265 000 галактик в более крупном поле наследия Хаббла.Основываясь на наблюдениях космического телескопа Хаббла, галактики, показанные здесь, простираются назад через 13,3 миллиарда лет до всего 500 миллионов лет после Большого взрыва. Кредит

Статья в тему:  сколько лет вселенная стивена 2021

Авторы и права: НАСА, ЕКА, Г. Иллингворт (Калифорнийский университет, Санта-Крус) и Г. Бэкон (STScI)

Вся известная материя — Земля, остальная часть Солнечной системы, звезды, галактики и межзвездный газ — составляет лишь около одной шестой массы Вселенной. Ученые могут видеть эффекты остальной массы Вселенной, которую они называют темной материей. Его присутствие в галактиках заставляет их вращаться быстрее, чем если бы там была только обычная материя, а его высокие концентрации заметно искривляют свет, идущий издалека. Но его природа остается загадкой.

Темная материя может состоять из элементарных частиц, созданных в результате Большого взрыва, но еще не обнаруженных на Земле. Одна из причин, по которой физики хотят построить более мощные ускорители частиц, заключается в поиске этих недостающих частиц.

Еще более загадочной, чем темная материя, является сила, известная как темная энергия.

Это не научная фантастика. Наблюдения далеких сверхновых позволяют предположить, что пространство пронизано энергией, называемой темной энергией, которая раздвигает объекты, подобно тому, как два положительных электрических заряда отталкивают друг друга. Эта загадочная сущность, на долю которой приходится более 70% энергетического содержания Вселенной, может быть связана с энергией, вызвавшей инфляцию.

Но сегодня практически ничего не известно о том, что такое темная энергия и как она влияет на материю. Объяснение этого может потребовать совершенно новых концепций пространства и времени.

Статья в тему:  Кто сказал, что искусственный интеллект не имеет ничего общего с естественной глупостью.

Как астрономы узнали о ранней Вселенной?

Когда астрономы смотрят в телескоп, они оглядываются назад во времени. Они видят галактику Андромеды, ближайшую к нам крупную галактику, не такой, какая она есть сегодня, а такой, какой она была более 2 миллионов лет назад, потому что именно столько времени потребовалось свету галактики, чтобы пройти через пространство к Земле.

Другие галактики находятся намного дальше в пространстве и времени.Космический телескоп Хаббла может видеть галактики, которым более 13 миллиардов лет и которые образовались вскоре после Большого взрыва. Были сделаны наблюдения космического микроволнового фона, слабого свечения, оставшегося после Большого взрыва, которые помогают составить представление о том, на что была похожа ранняя Вселенная, особенно до того, как образовались первые звезды.

Галактика Андромеды — наш ближайший сосед. Кредит

Кредит: © Роберт Гендлер

Куда мы отправимся отсюда?

В настоящее время астрономы планируют набор новых космических и наземных телескопов, а также оборудование и исследования меньшего масштаба. С помощью этих инструментов они планируют изучать темную материю и темную энергию, черные дыры в центрах галактик, формирование планет, подобных Земле, вокруг других звезд и многие другие аспекты нашей удивительной Вселенной.

Художественная визуализация одного из новых телескопов НАСА — космического телескопа Джеймса Уэбба. Когда он будет запущен в 2021 году, он будет использовать мощное инфракрасное зрение, чтобы заглянуть в глубь Вселенной. Кредит

голоса
Рейтинг статьи
Статья в тему:  Сколько атомных электростанций на филиппинах
Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x