การดำรงอยู่ของจักรวาลขนาดใหญ่ Universe - นิตยสาร All About Space นิตยสาร Big Universe Internet

และลักษณะเฉพาะของมันตลอดจนโครงสร้างและการจัดระเบียบที่แน่นอนของจักรวาลทำให้เรามีเหตุผลที่จะสรุปได้ว่าสำหรับ ใครบางคนก็คุ้มค่า หนังสือ - คิดแล้วรวย!

จักรวาลที่สร้างแรงบันดาลใจอันน่าเกรงขามของเรา

เป็นเวลาหลายพันปีที่ผู้คนชื่นชมท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาว ในคืนที่ท้องฟ้าแจ่มใสดวงดาวที่สวยงามโดดเด่นเหมือนอัญมณีที่ส่องประกายตัดกับสีดำ
พื้นหลังของอวกาศ คืนที่ความงามของมันท่วมโลกด้วยแสงจันทร์

ผู้คนที่คิดถึงปรากฏการณ์ดังกล่าวมักจะมีคำถามว่า“ มีอะไรอยู่ในอวกาศ? มันทำงานอย่างไร? เราจะรู้ได้ไหมว่าทั้งหมดนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร " คำตอบของคำถามเหล่านี้จะช่วยชี้แจงได้อย่างไม่ต้องสงสัยว่าทำไมโลกและสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจึงปรากฏขึ้นและอนาคตข้างหน้าจะเป็นอย่างไร

หลายศตวรรษก่อนเชื่อกันว่าเอกภพประกอบด้วยดาวฤกษ์หลายพันดวงที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่ตอนนี้ต้องขอบคุณเครื่องมืออันทรงพลังที่มองท้องฟ้าอย่างถี่ถ้วนนักวิทยาศาสตร์จึงรู้ว่ายังมีอีกมากมาย

ในความเป็นจริงสิ่งที่สามารถสังเกตได้ในวันนี้เป็นเรื่องที่น่ากลัวกว่าที่ใครจะคาดคิดมาก่อน ไม่สามารถแก้ไขได้
ขนาดและความซับซ้อนของทั้งหมดนี้เป็นเรื่องที่เหลือเชื่อ

อ้างอิงจากนิตยสาร National Geographic ความรู้เกี่ยวกับจักรวาลที่บุคคลหนึ่งได้รับในปัจจุบัน "ครอบงำเขา"

มิติที่สร้างแรงบันดาลใจให้น่ากลัว

ในหลายศตวรรษก่อนหน้านี้นักดาราศาสตร์ที่สแกนท้องฟ้าด้วยกล้องโทรทรรศน์ในยุคแรก ๆ สังเกตเห็นการก่อตัวที่คลุมเครือเช่นเมฆ

พวกเขาสันนิษฐานว่าสิ่งเหล่านี้เป็นเมฆก๊าซที่อยู่ใกล้ ๆ แต่ในช่วงทศวรรษที่ 1920 เมื่อพวกเขาเริ่มใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่และทรงพลังมากขึ้น "ก๊าซ" เหล่านี้กลับกลายเป็นปรากฏการณ์ที่มีขนาดใหญ่และมีความสำคัญมากกว่านั่นคือกาแลคซี

กาแลคซีเป็นกระจุกดาวขนาดใหญ่ก๊าซและสสารอื่น ๆ ที่โคจรรอบแกนกลาง กาแลคซีถูกเรียกว่าเกาะจักรวาลเนื่องจากแต่ละแห่งมีลักษณะคล้ายกับจักรวาล

ตัวอย่างเช่นลองพิจารณากาแลคซีที่เราอาศัยอยู่เรียกว่าทางช้างเผือก ระบบสุริยะของเรานั่นคือดวงอาทิตย์โลกและดาวเคราะห์ดวงอื่นที่มีดาวเทียมเป็นส่วนหนึ่งของกาแลคซีนี้ แต่เป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ เท่านั้นเนื่องจากทางช้างเผือกของเราประกอบด้วยมากกว่า 100
พันล้านดารา!

นักวิทยาศาสตร์บางคนคาดว่ามีดาวฤกษ์อย่างน้อย 2 แสนล้านถึง 4 แสนล้านดวง บรรณาธิการด้านวิทยาศาสตร์คนหนึ่งกล่าวว่า:“ เป็นไปได้ว่าในมิลค์กี้
เส้นทางมีตั้งแต่ห้าถึงสิบล้านล้านดวง "

เส้นผ่านศูนย์กลางของกาแล็กซี่ของเรานั้นใหญ่มากแม้ว่าคุณจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสงได้ (299,793 กิโลเมตรต่อวินาที) ก็ต้องใช้เวลาถึง 100,000 ปีในการข้ามมัน! ระยะทางกี่กิโลเมตร?

เนื่องจากแสงเดินทางประมาณสิบล้านล้าน (10,000,000,000,000) กิโลเมตรต่อปีคุณจะได้รับคำตอบโดยการคูณจำนวนนี้ด้วย 100,000: เส้นผ่านศูนย์กลาง
ทางช้างเผือกของเรามีขนาดประมาณหนึ่งในสี่ล้านล้าน (10,000,000,000,000,000,000) กิโลเมตร!

ระยะห่างเฉลี่ยระหว่างดาวฤกษ์ภายในกาแลคซีของเราประมาณ 6 ปีแสงหรือประมาณ 60 ล้านล้านกิโลเมตร

ขนาดและระยะทางดังกล่าวแทบจะไม่สามารถเข้าใจได้ด้วยจิตใจของมนุษย์ และถึงกระนั้นกาแล็กซี่ของเราก็เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของสิ่งที่อยู่ในอวกาศเท่านั้น! มีบางสิ่งที่น่าตกใจกว่านั้น: มีการค้นพบกาแลคซีจำนวนมากจนถึงขณะนี้พวกเขาถูกมองว่า "เป็นเรื่องธรรมดาเหมือนใบหญ้าในทุ่งหญ้า"

มีกาแลคซีประมาณหมื่นล้านแห่งในจักรวาลที่มองเห็นได้! แต่กล้องโทรทรรศน์สมัยใหม่ยังมีอีกมาก นักดาราศาสตร์บางคนเชื่อว่ามีกาแลคซี 100 พันล้านแห่งในจักรวาล! และแต่ละกาแล็กซี่สามารถประกอบไปด้วยดวงดาวหลายแสนล้านดวง!

กระจุกกาแลคซี

แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด ดาราจักรที่น่าเกรงขามเหล่านี้ไม่ได้กระจัดกระจายไปในอวกาศ ในทางตรงกันข้ามพวกมันมักจะอยู่ในบางกลุ่มซึ่งเรียกว่ากระจุกเช่นผลเบอร์รี่ในพวงองุ่น กระจุกดาราจักรเหล่านี้หลายพันแห่งได้รับการสังเกตและถ่ายภาพแล้ว

บางกระจุกมีกาแล็กซีค่อนข้างน้อย ตัวอย่างเช่นทางช้างเผือกเป็นส่วนหนึ่งของกระจุกกาแลคซีประมาณยี่สิบแห่ง

ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มท้องถิ่นนี้มีกาแลคซีหนึ่ง "ใกล้เคียง" กับเราซึ่งสามารถมองเห็นได้ในคืนที่ชัดเจนโดยไม่ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ เรากำลังพูดถึงดาราจักรแอนโดรเมดาซึ่งเหมือนกับกาแล็กซี่ของเราที่มีโครงสร้างเป็นเกลียว

กระจุกกาแล็กซีอื่น ๆ ประกอบด้วยดาราจักรจำนวนมากและอาจเป็นหลายร้อยหรือหลายพันแห่ง คาดว่ากระจุกหนึ่งในนั้นมีกาแลคซีประมาณ 10,000 แห่ง!

ระยะห่างระหว่างกาแลคซีภายในกระจุกดาวอาจอยู่ที่หนึ่งล้านปีแสงโดยเฉลี่ย อย่างไรก็ตามระยะห่างจากกระจุกดาราจักรหนึ่งไปยังอีกกระจุกหนึ่งอาจมากกว่าร้อยเท่า และยังมีหลักฐานว่ากลุ่มก้อนนั้นตั้งอยู่ "เหนือกระจุก" เหมือนช่อบนเถาวัลย์ มีขนาดมหึมาอะไรและเป็นองค์กรที่ยอดเยี่ยม!

องค์กรที่คล้ายกัน

ย้อนกลับไปที่ระบบสุริยะของเราเราพบอุปกรณ์ที่คล้ายกันและมีการจัดระเบียบที่ยอดเยี่ยม ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ขนาดกลาง -
คือ "แกนกลาง" รอบ ๆ ที่โลกและดาวเคราะห์ดวงอื่นเคลื่อนที่ไปพร้อมกับดาวเทียมในวงโคจรที่ระบุไว้อย่างชัดเจน

ในแต่ละปีพวกเขารับมือกับความหลีกเลี่ยงไม่ได้ทางคณิตศาสตร์เช่นนี้ซึ่งนักดาราศาสตร์สามารถคาดเดาได้อย่างแม่นยำว่าจะอยู่ที่ใดในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง

เราพบว่ามีความแม่นยำเช่นเดียวกันเมื่อมองไปที่โลกของอะตอมที่มีขนาดเล็กไม่สิ้นสุด อะตอมเป็นสิ่งมหัศจรรย์ของการสั่งซื้อเช่นเดียวกับระบบสุริยะขนาดเล็ก อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสซึ่งประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอนและอิเล็กตรอนเล็ก ๆ ที่ล้อมรอบนิวเคลียสนั้น สสารทั้งหมดถูกสร้างขึ้นจากสิ่งปลูกสร้างเหล่านี้
รายละเอียด.

สารชนิดหนึ่งแตกต่างจากอีกสารหนึ่งในจำนวนโปรตอนและนิวตรอนในนิวเคลียสเช่นเดียวกับจำนวนและการจัดเรียงของอิเล็กตรอนที่หมุนรอบตัวมัน ทั้งหมดนี้สามารถตรวจสอบคำสั่งซื้อในอุดมคติได้เนื่องจากองค์ประกอบทั้งหมดที่ประกอบเป็นสสารสามารถนำเข้าสู่ระบบที่เรียบร้อยตามจำนวนชิ้นส่วนอาคารเหล่านี้ที่มีอยู่

องค์กรนี้อธิบายอะไร

ดังที่เราสังเกตเห็นขนาดของจักรวาลนั้นน่ากลัวอย่างแท้จริง อาจกล่าวได้เช่นเดียวกันเกี่ยวกับการออกแบบที่ยอดเยี่ยมของเธอ ตั้งแต่ขนาดใหญ่มากไปจนถึงขนาดเล็กที่ไม่มีที่สิ้นสุดจากกระจุกกาแลคซีไปจนถึงอะตอมเอกภพได้รับการจัดระเบียบอย่างสวยงามตลอด

Discover Magazine (ดิสคัฟเวอรี) กล่าวว่า:“ เรารู้สึกประหลาดใจที่ได้รับคำสั่งและนักจักรวาลวิทยาและนักฟิสิกส์ของเรายังคงค้นพบแง่มุมใหม่ ๆ ที่น่าทึ่งของคำสั่งนี้ ...

เราเคยพูดว่านี่คือปาฏิหาริย์และเรายังปล่อยให้ตัวเองพูดถึงจักรวาลทั้งหมดว่าเป็นปาฏิหาริย์ " โครงสร้างที่เรียงลำดับได้รับการยืนยันแม้โดยการใช้คำที่ใช้ในดาราศาสตร์สำหรับจักรวาลนั่นคือ "อวกาศ"

คู่มืออ้างอิงฉบับหนึ่งให้คำจำกัดความคำว่า "ระบบที่มีระเบียบแบบแผนเมื่อเทียบกับความสับสนวุ่นวายกองสสารที่ยุ่งเหยิง"

อดีตนักบินอวกาศจอห์นเกล็นให้ความสนใจกับ "ระเบียบในจักรวาลทั้งหมดรอบตัวเรา" และความจริงที่ว่ากาแลคซี "ทั้งหมดเคลื่อนที่เข้ามา
สร้างวงโคจรในอัตราส่วนที่แน่นอนซึ่งกันและกัน "

เขาจึงถามว่า“ มันบังเอิญได้ไหม? คือมัน
ด้วยอุบัติเหตุที่จู่ๆวัตถุที่ลอยอยู่ก็เริ่มเคลื่อนที่ไปตามวงโคจรเหล่านี้ด้วยตัวเอง?”

ข้อสรุปของเขาอ่านว่า: "ฉันไม่อยากจะเชื่อเลย ... พลังบางอย่างได้นำวัตถุทั้งหมดเหล่านี้เข้าสู่วงโคจรและถือมันไว้ที่นั่น"

อันที่จริงจักรวาลมีการจัดระเบียบอย่างแม่นยำเพื่อให้มนุษย์สามารถใช้วัตถุท้องฟ้าเป็นพื้นฐานในการวัดเวลาได้ แต่อย่างใด
เห็นได้ชัดว่านาฬิกาที่ได้รับการออกแบบมาเป็นอย่างดีนั้นเป็นผลมาจากความคิดที่เป็นระเบียบซึ่งสามารถสร้างได้ เป็นระเบียบเหมือนกัน
ความคิดที่สามารถสร้างได้จะถูกครอบครองโดยคนฉลาดเท่านั้น

ถ้าอย่างนั้นเราจะพิจารณาการออกแบบที่ซับซ้อนมากขึ้นและความน่าเชื่อถือที่มีอยู่ทั่วทั้งจักรวาลได้อย่างไร? ไม่ได้ระบุ
สิ่งนี้ยังอยู่ที่นักออกแบบผู้สร้างเกี่ยวกับความคิด - บนสติปัญญาหรือไม่? และคุณมีเหตุผลที่จะเชื่อว่าความฉลาดสามารถมีอยู่แยกต่างหากจากบุคลิกภาพได้หรือไม่?

เราอดไม่ได้ที่จะยอมรับสิ่งหนึ่ง: องค์กรที่ยอดเยี่ยมต้องการผู้จัดงานที่ยอดเยี่ยม ไม่มีสักอย่างเดียวในประสบการณ์ชีวิตของเรา
เหตุการณ์ที่บ่งบอกถึงการเกิดขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจของสิ่งที่จัดขึ้น ในทางตรงกันข้ามประสบการณ์ชีวิตทั้งหมดของเราแสดงให้เห็นว่าองค์กรใด ๆ ต้องมีผู้จัด

เครื่องจักรคอมพิวเตอร์อาคารทุกอย่างแม้แต่ดินสอและแผ่นกระดาษก็มีผู้ผลิตผู้จัดงาน ตามเหตุผลแล้วองค์กรที่ซับซ้อนและน่าเกรงขามของจักรวาลควรมีผู้จัดด้วยเช่นกัน

กฎหมายกำหนดให้ผู้ออกกฎหมาย

นอกจากนี้จักรวาลทั้งหมดตั้งแต่อะตอมไปจนถึงกาแลคซีถูกควบคุมโดยกฎทางกายภาพบางประการ ตัวอย่างเช่นมีกฎหมายควบคุมความร้อนแสงเสียงและแรงโน้มถ่วง

นักฟิสิกส์สตีเฟนดับเบิลยูฮอว์กิงกล่าวว่า“ ยิ่งเราสำรวจจักรวาลมากเท่าไหร่ก็ยิ่งชัดเจนว่ามันไม่ได้เป็นไปตามยถากรรม แต่ปฏิบัติตามกฎหมายที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนซึ่งดำเนินการในด้านต่างๆ

ดูเหมือนจะสมเหตุสมผลที่จะถือว่ามีหลักการสากลบางประการดังนั้นกฎหมายทั้งหมดจึงเป็นส่วนหนึ่งของกฎหมายที่ใหญ่กว่าบางฉบับ "

Wernher von Braun นักวิทยาศาสตร์จรวดกล่าวว่า:“ กฎของธรรมชาติในจักรวาลนั้นแม่นยำมากจนเราไม่มีปัญหากับ
โดยการสร้างยานอวกาศเพื่อบินไปยังดวงจันทร์และเราสามารถตั้งเวลาบินได้ภายในเสี้ยววินาที

กฎหมายเหล่านี้ต้องได้รับการจัดตั้งขึ้นโดยใครบางคน " นักวิทยาศาสตร์ที่ต้องการส่งจรวดขึ้นสู่วงโคจรรอบโลกหรือดวงจันทร์จะต้องปฏิบัติตามกฎหมายสากลเหล่านี้

เมื่อเราคิดถึงกฎหมายเราตระหนักดีว่าต้องมาจากฝ่ายนิติบัญญัติ ไม่ต้องสงสัยเลยว่าบุคคลหรือกลุ่มบุคคลที่จัดตั้งกฎหมายนี้อยู่เบื้องหลังป้ายหยุด

ถ้าอย่างนั้นอาจกล่าวได้ว่าอย่างไรเกี่ยวกับกฎที่ครอบคลุมทั้งหมดที่ควบคุมจักรวาลแห่งวัตถุ? กฎหมายที่คำนวณได้อย่างยอดเยี่ยมเช่นนี้บ่งบอกถึงผู้บัญญัติกฎหมายที่ชาญฉลาดอย่างไม่ต้องสงสัย

ผู้จัดและสมาชิกสภานิติบัญญัติ

หลังจากแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับเงื่อนไขพิเศษหลายอย่างที่ชัดเจนในจักรวาลซึ่งแตกต่างกันตามลำดับและความสม่ำเสมอใน Science News
(Science News) ตั้งข้อสังเกตว่า:“ การคิดถึงเรื่องนี้ทำให้นักจักรวาลวิทยาเป็นห่วงเพราะดูเหมือนว่าเงื่อนไขที่ยอดเยี่ยมและแม่นยำเช่นนี้แทบจะไม่ได้ถูกสร้างขึ้นโดยบังเอิญ

วิธีหนึ่งในการแก้ปัญหานี้คือสมมติว่าทุกสิ่งถูกประดิษฐ์ขึ้นและกำหนดไว้ในความรอบคอบของพระเจ้า "

หลายคนรวมถึงนักวิทยาศาสตร์หลายคนไม่เต็มใจที่จะยอมรับความเป็นไปได้นี้ แต่คนอื่น ๆ ก็พร้อมที่จะยอมรับในสิ่งที่ข้อเท็จจริงโน้มน้าวใจอยู่เสมอนั่นคือเหตุผล พวกเขายอมรับว่ามิติขนาดมหึมาความแม่นยำและความสม่ำเสมอที่พบได้ทั่วทั้งจักรวาลไม่เคยเกิดขึ้นได้โดยบังเอิญ ทั้งหมดนี้ต้องเป็นผลมาจากกิจกรรมเหนือจิตใจ

นี่คือข้อสรุปที่แสดงโดยผู้เขียนคัมภีร์ไบเบิลคนหนึ่งซึ่งกล่าวเกี่ยวกับสวรรค์แห่งวัตถุว่า“ จงเงยหน้าขึ้นมองสวรรค์และดูว่าใครเป็นผู้สร้างพวกมันขึ้นมา? ใครเป็นผู้นำกองทัพออกจากบัญชีของพวกเขา? เขาเรียกพวกเขาทั้งหมดด้วยชื่อ " “ พระองค์” ไม่ใช่ใครอื่นนอกจาก“ ผู้สร้างฟ้าสวรรค์และแผ่ขยายออกไป” (อิสยาห์ 40:26; 42: 5)

แหล่งพลังงาน

เรื่องที่มีอยู่อยู่ภายใต้กฎหมายสากล แต่สิ่งทั้งหมดนี้มาจากไหน? ในหนังสือ Cosmos Carl Seigan กล่าวว่า:“ ในช่วงแรก
การดำรงอยู่ของจักรวาลนี้ไม่มีกาแลคซีไม่มีดวงดาวหรือดาวเคราะห์ไม่มีชีวิตหรืออารยธรรม "

เขาเรียกการเปลี่ยนแปลงจากสภาวะนี้ไปสู่จักรวาลสมัยใหม่ว่า "การเปลี่ยนแปลงของสสารและพลังงานที่น่าประทับใจที่สุดเท่าที่เราจะจินตนาการได้"

นี่คือกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจว่าจักรวาลจะเริ่มมีอยู่ได้อย่างไร: การเปลี่ยนแปลงของพลังงานและสสารจะต้องเกิดขึ้น

ความสัมพันธ์นี้ได้รับการยืนยันโดยสูตรที่มีชื่อเสียงของ Einstein E \u003d mc2 (พลังงานเท่ากับมวลคูณกำลังสองของความเร็วแสง) จากสูตรนี้
ข้อสรุปดังต่อไปนี้สสารสามารถสร้างขึ้นจากพลังงานในลักษณะเดียวกับพลังงานมหาศาลที่สามารถหาได้จากสสาร

การพิสูจน์ครั้งหลังคือระเบิดปรมาณู ดังนั้นนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ Josip Klechek จึงกล่าวว่า:“ อนุภาคมูลฐานส่วนใหญ่และอาจทั้งหมด
สามารถสร้างขึ้นได้โดยการทำให้เกิดพลังงาน "

ดังนั้นสมมติฐานที่ว่าแหล่งพลังงานที่ไม่ จำกัด จะมีวัสดุเริ่มต้นในการสร้างสสารของจักรวาลจึงมีหลักฐานทางวิทยาศาสตร์

ผู้เขียนคัมภีร์ไบเบิลที่อ้างถึงก่อนหน้านี้ตั้งข้อสังเกตว่าแหล่งพลังงานนี้เป็นคนที่มีชีวิตและมีความคิดโดยกล่าวว่า:“ โดยพลังมากมายและ
ด้วยพลังอันยิ่งใหญ่จากพระองค์ไม่มีสิ่งใด (ไม่ใช่ร่างแห่งสวรรค์) ถูกกำจัด "

ดังนั้นจากมุมมองในพระคัมภีร์เบื้องหลังสิ่งที่อธิบายไว้ในปฐมกาล 1: 1 ด้วยคำว่า "ในช่วงแรกพระเจ้าทรงสร้างชั้นฟ้าและแผ่นดิน" แหล่งที่มานี้จึงถูกซ่อนไว้
พลังงานที่ไม่รู้จักเหนื่อย

จุดเริ่มต้นไม่วุ่นวาย

ปัจจุบันเป็นที่ยอมรับของนักวิทยาศาสตร์โดยทั่วไปว่าจักรวาลมีจุดเริ่มต้น ทฤษฎีที่มีชื่อเสียงอย่างหนึ่งที่พยายามอธิบายจุดเริ่มต้นนี้เรียกว่าทฤษฎี "บิ๊กแบง" “ การอภิปรายเกี่ยวกับต้นกำเนิดของเอกภพเกือบทั้งหมดเป็นไปตามทฤษฎี '' ฟรานซิสคริกกล่าว

Yastrov พูดถึง "การระเบิด" ของจักรวาลนี้ว่าเป็น "ช่วงเวลาแห่งการสร้างที่แท้จริง" นักวิทยาศาสตร์ในฐานะนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ John Gribbin ยอมรับใน New
นักวิทยาศาสตร์ (New Scientist) "อ้างว่าพวกเขาโดยมากสามารถอธิบายรายละเอียด" สิ่งที่เกิดขึ้นหลังจาก "ช่วงเวลา" นี้ แต่ตาม
อะไรคือเหตุผลสำหรับ "ช่วงเวลาแห่งการสร้างยังคงเป็นปริศนา"

“ เป็นไปได้ว่าพระเจ้าทรงทำอย่างนั้น” เขาตั้งข้อสังเกตในความคิด

อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ไม่ต้องการเชื่อมโยง "ช่วงเวลา" นี้กับพระเจ้า ดังนั้นโดยปกติแล้ว "การระเบิด" จะถูกอธิบายว่าเป็นสิ่งที่วุ่นวายเช่นการระเบิด
ระเบิดปรมาณู. แต่การระเบิดดังกล่าวนำไปสู่การปรับปรุงองค์กรของอะไรหรือไม่? ทำระเบิดทิ้งในเมืองระหว่าง
สงครามอาคารที่สร้างขึ้นอย่างยอดเยี่ยมถนนและป้ายถนน?

ในทางตรงกันข้ามการระเบิดดังกล่าวทำให้เกิดความตายความไร้ระเบียบความโกลาหลและการทำลายล้าง และเมื่ออาวุธนิวเคลียร์ระเบิดความระส่ำระสายก็จะเกิดขึ้นเช่นกัน
สิ่งนี้เกิดขึ้นในปีพ. ศ. 2488 โดยเมืองฮิโรชิมาและนางาซากิของญี่ปุ่น

ไม่ "การระเบิด" ธรรมดา ๆ ไม่สามารถสร้างจักรวาลที่น่าเกรงขามของเราด้วยคำสั่งอันน่าทึ่งการออกแบบที่มีจุดมุ่งหมายและกฎหมาย

มีเพียงผู้จัดตั้งและผู้ออกกฎหมายที่มีอำนาจเท่านั้นที่สามารถกำกับกองกำลังขนาดใหญ่ในที่ทำงานเพื่อให้องค์กรที่งดงามและกฎหมายที่ยอดเยี่ยมเป็นผล

ด้วยเหตุนี้หลักฐานและตรรกะทางวิทยาศาสตร์จึงเป็นรากฐานที่มั่นคงสำหรับข้อความในพระคัมภีร์ต่อไปนี้:“ ฟ้าสวรรค์ประกาศพระสิริของพระเจ้าและท้องฟ้าประกาศผลงานของพระองค์” - สดุดี 18: 2

ดังนั้นพระคัมภีร์จึงจัดการกับคำถามที่ทฤษฎีวิวัฒนาการไม่สามารถตอบได้อย่างน่าเชื่อถือ แทนที่จะทิ้งเราไว้ในความมืดมนเกี่ยวกับสิ่งที่อยู่เบื้องหลังต้นกำเนิดของทุกสิ่งพระคัมภีร์ให้คำตอบที่เรียบง่ายและชัดเจนแก่เรา

เป็นการยืนยันทางวิทยาศาสตร์เช่นเดียวกับการสังเกตของเราเองว่าไม่มีสิ่งใดถูกสร้างขึ้นเอง

แม้ว่าเราจะไม่ได้อยู่เป็นส่วนตัวเมื่อจักรวาลถูกสร้างขึ้น แต่ก็เห็นได้ชัดว่าสิ่งนี้ต้องการผู้สร้างหลักตามเหตุผลของพระคัมภีร์:“ บ้านทุกหลังสร้างโดยใครบางคน; แต่ผู้ที่สร้างทุกสิ่งคือพระเจ้า” (ฮีบรู 3: 4)

มอสโก 15 มิถุนายน - RIA Novosti เอกภพสามารถถือกำเนิดขึ้นได้จากผลของบิ๊กแบงเท่านั้นเนื่องจากสถานการณ์ทางเลือกทั้งหมดสำหรับการก่อตัวของมันนำไปสู่การล่มสลายของจักรวาลแรกเกิดและการทำลายล้างในทันทีตามบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Physical Review D.

"ทฤษฎีทั้งหมดนี้ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่ออธิบายโครงสร้างที่ 'เรียบ' ดั้งเดิมของเอกภพในช่วงเวลาแรกเกิดและเพื่อ 'ควาน' เงื่อนไขเบื้องต้นสำหรับการก่อตัวของมันเราได้แสดงให้เห็นว่าในความเป็นจริงแล้วพวกมันก่อให้เกิดภาพตรงกันข้าม - การรบกวนที่รุนแรงเกิดขึ้นในพวกมันซึ่งจะนำไปสู่การล่มสลายของระบบทั้งหมดในที่สุด "เขียน Jean-Luc Lehners จาก Institute for Gravitational Physics ใน Potsdam (Germany) และเพื่อนร่วมงานของเขา

นักจักรวาลวิทยาส่วนใหญ่เชื่อว่าเอกภพเกิดจากความเป็นเอกฐานซึ่งเริ่มขยายตัวอย่างรวดเร็วในช่วงแรกหลังบิ๊กแบง นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์อีกกลุ่มหนึ่งเชื่อว่าการกำเนิดของจักรวาลของเราเกิดขึ้นก่อนการตายของ "บรรพบุรุษ" ซึ่งอาจเกิดขึ้นในช่วงที่เรียกว่า "Big Rip"

นักฟิสิกส์: บิ๊กแบงสามารถให้กำเนิดจักรวาลที่เวลาไหลย้อนกลับนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่มีชื่อเสียง Alan Guth และ Sean Carroll แนะนำว่า Big Bang ไม่เพียง แต่ให้กำเนิดจักรวาลของเราเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสำเนา "กระจก" ด้วยซึ่งเวลา - สำหรับผู้สังเกตการณ์บนโลก - ไหลย้อนกลับมากกว่าไปข้างหน้า

ปัญหาหลักของทฤษฎีเหล่านี้คือพวกมันเข้ากันไม่ได้กับทฤษฎีสัมพัทธภาพ - ในช่วงเวลาที่จักรวาลเป็นจุดไร้มิติมันควรจะมีความหนาแน่นของพลังงานที่ไม่มีที่สิ้นสุดและความโค้งของอวกาศและความผันผวนของควอนตัมที่ทรงพลังควรจะปรากฏขึ้นภายในมัน ซึ่งเป็นไปไม่ได้จากการมองเห็นจุดของผลิตผลของไอน์สไตน์

เพื่อแก้ปัญหานี้นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาทฤษฎีทางเลือกหลายอย่างในช่วง 30 ปีที่ผ่านมาซึ่งเอกภพเกิดในสภาวะที่แตกต่างกันและรุนแรงน้อยกว่า ตัวอย่างเช่น Stephen Hawking และ James Hartle เมื่อ 30 ปีก่อนได้เสนอว่าเอกภพเป็นจุดที่ไม่เพียง แต่อยู่ในอวกาศเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในเวลาและก่อนการเกิดเวลาในความเข้าใจของเราเกี่ยวกับคำนั้นก็ไม่มีอยู่จริง เมื่อเวลาปรากฏขึ้นอวกาศก็ค่อนข้าง "แบน" และเป็นเนื้อเดียวกันจนอาจเกิด "จักรวาล" ปกติที่มีกฎ "คลาสสิก" ขึ้นได้

นักจักรวาลวิทยาได้ค้นพบวิธีที่จะเห็นจักรวาลก่อนบิ๊กแบงนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ชาวอเมริกันและชาวจีนแนะนำว่าเราสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติบางอย่างของจักรวาลก่อนบิ๊กแบงได้โดยการศึกษาความผันผวนของควอนตัมของอนุภาค superheavy ที่มีอยู่ในตอนเช้าของจักรวาลในการแผ่รังสีพื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาล

ในทางกลับกันอเล็กซานเดอร์วิเลนคินนักฟิสิกส์โซเวียต - อเมริกันเชื่อว่าจักรวาลของเราเป็น "ฟอง" ของสุญญากาศที่ผิดพลาดภายในจักรวาลหลายจักรวาลขนาดยักษ์ที่นิรันดร์และขยายตัวอย่างต่อเนื่องซึ่งฟองอากาศดังกล่าวเกิดขึ้นตลอดเวลาอันเป็นผลมาจากความผันผวนของควอนตัมของสุญญากาศ เกิดจากความว่างเปล่าอย่างแท้จริง

ทฤษฎีทั้งสองนี้ช่วยให้เราสามารถหลีกเลี่ยงคำถามเกี่ยวกับ "จุดเริ่มต้นของเวลา" และความไม่ลงรอยกันของเงื่อนไขของบิ๊กแบงกับฟิสิกส์ของไอน์สไตน์ แต่ในขณะเดียวกันพวกเขาก็ตั้งคำถามใหม่ - เป็นตัวแปรเหล่านี้ของการขยายตัวของ จักรวาลสามารถสร้างมันในรูปแบบที่มีอยู่ตอนนี้ได้หรือไม่?

จากการคำนวณของ Lehners และเพื่อนร่วมงานของเขาแสดงให้เห็นในความเป็นจริงสถานการณ์เช่นนี้สำหรับการกำเนิดของจักรวาลไม่สามารถทำงานได้ตามหลักการ ในกรณีส่วนใหญ่พวกมันไม่ได้นำไปสู่การกำเนิดของเอกภพที่ "แบน" และสงบเหมือนของเรา แต่เกิดจากการรบกวนที่ทรงพลังในโครงสร้างของมันซึ่งจะทำให้จักรวาล "ทางเลือก" ดังกล่าวไม่เสถียร ยิ่งไปกว่านั้นความน่าจะเป็นของการกำเนิดของเอกภพที่ไม่เสถียรดังกล่าวนั้นสูงกว่าเอกภพที่มีเสถียรภาพมากซึ่งทำให้เกิดข้อสงสัยเกี่ยวกับความคิดของ Hawking และ Vilenkin

นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์: การขยายตัวของเอกภพช้าลงและเร่งขึ้นเจ็ดเท่ากระบวนการขยายตัวของจักรวาลของเราดำเนินไปในคลื่นที่แปลกประหลาด - ในบางช่วงเวลาความเร็วของ "การบวม" ของจักรวาลจะเติบโตขึ้นและในยุคอื่น ๆ มันก็ตกลงมาซึ่งเกิดขึ้นแล้วอย่างน้อยเจ็ดครั้ง

ดังนั้นจึงไม่สามารถหลีกเลี่ยงบิ๊กแบงได้ - นักวิทยาศาสตร์ในขณะที่ลีห์เนอร์สและเพื่อนร่วมงานของเขาสรุปว่าจะต้องหาวิธีที่จะทำให้กลศาสตร์ควอนตัมและทฤษฎีสัมพัทธภาพรวมกันและเข้าใจว่าความผันผวนของควอนตัมถูกระงับอย่างไรที่ความหนาแน่นของสสารและความโค้งสูงมาก ของ space-time

การดำรงอยู่ของจักรวาลใหญ่ ตลอดเวลาทำให้เกิดคำถามและการคาดเดาจำนวนมากและให้ชีวิตแก่การค้นพบและสมมติฐานมากมาย

สุดขอบโลก

เมื่อพวกเขาต้องการพูดเกี่ยวกับบางสิ่งที่อยู่ไกลจากเรามากพวกเขามักจะพูดว่านี่คือที่ไหน จุดจบของโลกเหรอ? อาจเป็นไปได้ว่าหลายศตวรรษที่ผ่านมานับตั้งแต่เกิดคำพูดนี้ความคิดเกี่ยวกับวันสิ้นโลกได้เปลี่ยนไปมากกว่าหนึ่งครั้ง สำหรับ กรีกโบราณ นอกเหนือจาก oecumene - ดินแดนที่อาศัยอยู่ - เป็นพื้นที่เล็ก ๆ เบื้องหลัง Pillars of Heracles สำหรับพวกเขา "Terra incognita" ดินแดนที่ไม่มีใครรู้จักได้เริ่มต้นขึ้นแล้ว พวกเขาไม่รู้เกี่ยวกับประเทศจีน ยุคของผู้ยิ่งใหญ่แสดงให้เห็นว่าโลกไม่มีขอบและโคเปอร์นิคัส (ในรายละเอียดเพิ่มเติม :) ผู้ค้นพบโยนขอบโลกไว้ด้านหลังทรงกลมของดวงดาวคงที่ Nicolaus Copernicus - ค้นพบระบบสุริยะ ซึ่งเป็นผู้คิดค้นสูตรนี้ได้ผลักดันมันไปจนไม่มีที่สิ้นสุด แต่ไอน์สไตน์ซึ่งสมการอันชาญฉลาดได้รับการแก้ไขโดยนักวิทยาศาสตร์โซเวียตเอเอฟริดแมนได้สร้างหลักคำสอนของจักรวาลเล็ก ๆ ของเราขึ้นมาทำให้สามารถกำหนดจุดจบของโลกได้แม่นยำยิ่งขึ้น มันอยู่ห่างจากเราประมาณ 12-15 พันล้านปีแสง
Isaac Newton - ค้นพบกฎของความโน้มถ่วงสากล สาวกของไอน์สไตน์กล่าวอย่างชัดเจนว่าไม่มีวัตถุใดสามารถออกจากขีด จำกัด ของจักรวาลเล็กได้โดยถูกปิดด้วยแรงโน้มถ่วงสากลและเราจะไม่มีทางรู้ว่ามีอะไรอยู่นอกมัน ดูเหมือนว่าความคิดของมนุษย์จะมาถึงขอบเขตที่เป็นไปได้อย่างยิ่งยวดและเข้าใจถึงความหลีกเลี่ยงไม่ได้ของพวกเขา ดังนั้นจึงไม่ควรเร่งรีบต่อไป Albert Einstein - สร้างหลักคำสอนเรื่อง Small Universe ของเรา และเป็นเวลากว่าครึ่งศตวรรษแล้วที่ความคิดของมนุษย์พยายามที่จะไม่ก้าวข้ามขอบเขตสุดขั้วที่กำหนดไว้โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากภายในขอบเขตที่ระบุไว้โดยสมการของไอน์สไตน์มีสิ่งลึกลับและน่าพิศวงมากมายที่น่าคิด แม้แต่นักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ซึ่งการบินที่กล้าหาญก็ไม่เคยมีใครขัดขวางและเห็นได้ชัดว่าคนทั่วไปพอใจกับพื้นที่ที่จัดสรรให้ซึ่งมีโลกจำนวนมากนับไม่ถ้วนในชั้นเรียนและหมวดหมู่ที่หลากหลายที่สุด: ดาวเคราะห์และดวงดาวกาแลกซี่ และควาซาร์

Big Universe คืออะไร

ในศตวรรษที่ยี่สิบเท่านั้นที่นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีตั้งคำถามว่าอะไรอยู่เหนือขอบเขตของจักรวาลเล็ก ๆ ของเรา จักรวาลใหญ่คืออะไรขอบเขตที่ขยายออกไปของจักรวาลของเรากำลังก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องด้วยความเร็วแสง? เราต้องเดินทางไกลที่สุด เราติดตามความคิดของนักวิทยาศาสตร์ที่เดินทางครั้งนี้ด้วยสูตรทางคณิตศาสตร์ เราจะทำมันบนปีกแห่งความฝัน เราตามมาด้วยเส้นทางเดียวกันกับนักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์นับไม่ถ้วนซึ่งจะคับแคบแม้กระทั่งผู้ที่ 12-15 พันล้านปีแสงของรัศมีจักรวาลของเราซึ่งวัดโดยนักวิทยาศาสตร์ตามสูตรของไอน์สไตน์ ... เอาล่ะไปกันเถอะ! เรากำลังเพิ่มความเร็วอย่างรวดเร็ว ที่นี่แน่นอนว่าวันนี้มีพื้นที่ไม่เพียงพอ ความเร็วและมากกว่าสิบเท่าแทบจะไม่เพียงพอที่จะศึกษาระบบสุริยะของเรา ความเร็วแสงจะไม่เพียงพอสำหรับเราเราไม่สามารถใช้เวลาหมื่นล้านปีเพียงเพื่อเอาชนะอวกาศของจักรวาลของเรา!
ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ ไม่เราต้องครอบคลุมเส้นทางส่วนนี้ภายในสิบวินาที และที่นี่เราอยู่ที่พรมแดนของจักรวาล ไฟควาซาร์ขนาดยักษ์ซึ่งมักตั้งอยู่เกือบสุดเขตแดนของมันลุกโชนอย่างเหลือทน พวกมันถูกทิ้งไว้ข้างหลังและดูเหมือนจะขยิบตาให้เราหลังจากนั้นการแผ่รังสีของควาซาร์จะเต้นเป็นจังหวะเปลี่ยนแปลงเป็นระยะ เราบินด้วยความเร็วที่น่าอัศจรรย์และทันใดนั้นก็พบว่าตัวเองถูกล้อมรอบด้วยความมืดมิด ไม่มีประกายไฟจากดวงดาวอันไกลโพ้นไม่มีน้ำนมสีของเนบิวล่าลึกลับ บางทีจักรวาลขนาดใหญ่อาจเป็นความว่างเปล่าที่แท้จริง? เราเปิดอุปกรณ์ที่เป็นไปได้ทั้งหมด ไม่มีคำแนะนำบางประการเกี่ยวกับการปรากฏตัวของสสาร ในบางครั้งมีควอนต้าจากส่วนต่างๆของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า เราจัดการเพื่อแก้ไขอนุภาคฝุ่นอุกกาบาตหลายชนิด - สสาร และต่อไป. เมฆแรงโน้มถ่วงค่อนข้างหนาแน่นเรารู้สึกได้อย่างชัดเจนถึงการกระทำของมวลความโน้มถ่วงจำนวนมาก แต่ศพที่มีแรงดึงดูดเหล่านี้อยู่ที่ไหน? ทั้งกล้องโทรทรรศน์ต่างๆและตัวระบุตำแหน่งต่างๆไม่สามารถแสดงให้เราเห็นได้ ดังนั้นบางทีสิ่งเหล่านี้อาจเป็นพัลซาร์และ "หลุมดำ" ที่ "มอดไปหมดแล้ว" ซึ่งเป็นขั้นตอนสุดท้ายของการพัฒนาของดวงดาวเมื่อสสารรวมตัวกันในรูปแบบขนาดยักษ์ไม่สามารถต้านทานสนามแรงโน้มถ่วงของตัวเองได้และเมื่อห่อตัวเองอย่างแน่นหนาก็จมดิ่งลงไป เข้าสู่การนอนหลับที่ยาวนานและไม่ถูก จำกัด ? การก่อตัวดังกล่าวไม่สามารถมองเห็นได้ผ่านกล้องโทรทรรศน์ - มันไม่ได้ปล่อยอะไรออกมา เครื่องระบุตำแหน่งไม่สามารถตรวจพบได้: มันดูดซับรังสีใด ๆ ที่ตกลงมาอย่างไม่สามารถแก้ไขได้ และมีเพียงสนามโน้มถ่วงเท่านั้นที่ทรยศต่อการปรากฏตัวของเขา
จักรวาลใหญ่นั้นไม่มีที่สิ้นสุดไม่เพียง แต่ในอวกาศเท่านั้น แต่ยังอยู่ในเวลาด้วย 15 พันล้านปีของการดำรงอยู่ของจักรวาลเล็กเมื่อเทียบกับนิรันดร์ของการดำรงอยู่ของจักรวาลใหญ่ - ไม่ถึงชั่วขณะไม่ใช่วินาทีเมื่อเทียบกับสหัสวรรษ เราสามารถคำนวณจำนวนวินาทีที่รวมอยู่ในสหัสวรรษและได้รับแม้ว่าจะเป็นตัวเลขที่ใหญ่ แต่สุดท้าย และกี่พันล้านปีรวมอยู่ในนิรันดร? จำนวนนับไม่ถ้วน! ชั่วนิรันดร์เป็นสิ่งที่หาไม่ได้ด้วยเวลาหลายพันล้านปี! ดังนั้นในช่วงเวลาที่นับไม่ถ้วนเหล่านี้การเผาไหม้ของดาวฤกษ์ที่เผาผลาญทางเศรษฐกิจมากที่สุดสามารถ "มอดไหม้" ได้พวกเขาสามารถผ่านทุกขั้นตอนของชีวิตดาวฤกษ์ได้จัดการออกไปข้างนอกและทำให้เย็นลงจนเกือบเป็นศูนย์ อย่างไรก็ตามอุณหภูมิของร่างกายที่ติดอยู่ในอวกาศของ Big Universe นั้นไม่แตกต่างจากศูนย์สัมบูรณ์ของมาตราส่วนเคลวิน ในขณะเดียวกันเทอร์โมมิเตอร์ที่วางไว้ที่จุดใดก็ได้ใน Small Universe จะแสดงอุณหภูมิบวกหลายองศาอย่างไรก็ตามแสงของดาวที่อยู่ไกลที่สุดจะมีพลังงานบางอย่าง ในจักรวาลเล็ก ๆ ของเราไม่เพียง แต่มีแสงสว่างเท่านั้น แต่ยังอบอุ่นอีกด้วย! ใช่ Big Universe ไม่สบายมาก! เราลดความเร็วในการบินให้ช้าลงให้เท่ากับค่าปกติในจักรวาลเล็ก - หลายสิบและหลายร้อยกิโลเมตรต่อวินาที

วัตถุที่อาศัยอยู่ในจักรวาลใหญ่

พิจารณาบางส่วนของ วัตถุที่อาศัยอยู่ในจักรวาลใหญ่... มวลของสสารขนาดมหึมา (ตัดสินโดยขนาดของสนามโน้มถ่วง) บินผ่านไป เรามองไปที่หน้าจอ super-blocker ปรากฎว่าสนามที่ทรงพลังก่อให้เกิดการก่อตัวเล็ก ๆ เส้นผ่านศูนย์กลางเพียงประมาณสิบกิโลเมตร ดาวนิวตรอน! เราตรวจสอบพื้นผิวของมันว่ามันเรียบอย่างสมบูรณ์แบบราวกับว่ามันได้รับการขัดอย่างดีในการประชุมเชิงปฏิบัติการที่ดี ทันใดนั้นบนพื้นผิวนี้แสงวาบทันที: ดึงดูดโดยแรงโน้มถ่วงอันยิ่งใหญ่อุกกาบาตชิ้นหนึ่งของสสารปกติของเราพุ่งชนดาวที่ตายแล้ว ไม่เขาไม่ได้นอนอยู่บนพื้นผิวของศพที่เป็นตัวเอก มันแพร่กระจายไปทั่วพื้นผิวของมันอย่างรวดเร็วราวกับแอ่งน้ำที่เป็นของแข็งจากนั้นก็ซึมลงสู่พื้นอย่างไร้ร่องรอย ... ไม่มีเรื่องตลกกับคนแคระผู้แข็งแกร่งเช่นนี้! ท้ายที่สุดแล้วความโน้มถ่วงที่มีอำนาจทุกอย่างในลักษณะเดียวกันโดยไม่มีร่องรอยจะดูดซับยานอวกาศและลูกเรือและเครื่องมือของมันและจะเปลี่ยนทุกอย่างให้กลายเป็นของเหลวนิวตรอนซึ่งหลังจากเวลาผ่านไปไฮโดรเจนและฮีเลียมของจักรวาลไมเนอร์ใหม่จะเกิดขึ้น . และแน่นอนว่าในการหลอมใหม่ครั้งนี้เหตุการณ์ทั้งหมดที่เกิดขึ้นกับสารในสมัยของเราจะถูกลืมเช่นเดียวกับหลังจากการหลอมโลหะใหม่มันเป็นไปไม่ได้ที่จะเรียกคืนรูปทรงก่อนหน้าของชิ้นส่วนเครื่องจักรที่ถูกทิ้งไป

อวกาศของจักรวาลใหญ่คืออะไร

ใช่มีหลายสิ่งหลายอย่างที่นี่ไม่เหมือนกับในจักรวาลเล็ก ๆ ของเรา อะไรกัน พื้นที่ของจักรวาลใหญ่เหรอ? คุณสมบัติของมันคืออะไร? เราตั้งค่าการทดลอง พื้นที่เหมือนกับของเรา สามมิติ... เช่นเดียวกับของเรามันโค้งงอในสถานที่โดยสนามโน้มถ่วง ใช่เป็นหนึ่งในรูปแบบของการดำรงอยู่ของสสารพื้นที่จึงเชื่อมโยงอย่างแน่นหนากับสสารที่เติมเต็ม การเชื่อมต่อนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนโดยเฉพาะที่นี่ซึ่งมวลสสารขนาดมหึมากระจุกตัวอยู่ในรูปแบบเล็ก ๆ เราได้เห็นบางส่วนแล้ว - "หลุมดำ" และดาวนิวตรอน การก่อตัวเหล่านี้ซึ่งเป็นผลมาจากการพัฒนาของดวงดาวได้ถูกพบในจักรวาลของเราแล้ว
หลุมดำในจักรวาลอันยิ่งใหญ่ แต่ยังมีการก่อตัวของวัสดุที่มีขนาดเล็กกว่ามาก - มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงเมตรเซนติเมตรหรือแม้แต่ไมครอน แต่มวลของมันมีขนาดใหญ่พอพวกมันยังประกอบด้วยสสารที่มีความหนาแน่นสูง ร่างกายดังกล่าวไม่สามารถเกิดขึ้นได้ด้วยตัวเองความโน้มถ่วงของตัวเองไม่เพียงพอที่จะพันตัวแน่น แต่พวกมันสามารถดำรงอยู่ได้อย่างต่อเนื่องหากพลังภายนอกบีบให้พวกเขาอยู่ในสถานะเช่นนั้น พลังนี้คืออะไร? หรือบางทีสิ่งเหล่านี้อาจเป็นชิ้นส่วนของสสาร superdense ขนาดใหญ่ที่พังทลายลงด้วยเหตุผลบางประการ? นี่คือแผนการของ KP Stanyukovich นอกจากนี้ยังพบสสารในจักรวาลใหญ่ในรูปแบบปกติ ไม่สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่ดาวฤกษ์มีขนาดเล็กกว่าดาวฤกษ์ ในจักรวาลขนาดเล็กของเราการก่อตัวเหล่านี้อาจเป็นดาวเคราะห์ขนาดเล็กหรือดาวเทียมของดาวเคราะห์ บางทีพวกเขาอาจจะเคยเป็นพวกเขาในจักรวาลเล็ก ๆ ที่เราไม่รู้จัก แต่ดวงดาวรอบ ๆ ที่พวกเขาโคจรออกไปและหดตัวลงอุบัติเหตุบางอย่างฉีกพวกเขาออกไปจากผู้ทรงคุณวุฒิกลางและเนื่องจาก“ จักรวาลเล็ก ๆ ” ของพวกเขาพวกเขาก็เดินท่องไปในความไม่มีที่สิ้นสุดของ Big Universe "ไม่มีหางเสือและไม่มีใบเรือ"

ดาวเคราะห์พเนจร

อาจจะอยู่ในกลุ่มนี้ ดาวเคราะห์พเนจร มีสิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาดอาศัยอยู่หรือไม่? แน่นอนว่าในสภาพของ Big Universe ชีวิตบนพวกมันไม่สามารถดำรงอยู่ได้นาน ดาวเคราะห์ที่เยือกแข็งเหล่านี้ปราศจากแหล่งพลังงาน สารกัมมันตรังสีสำรองของพวกเขาได้สลายตัวไปเป็นโมเลกุลสุดท้ายมานานแล้วพวกมันไม่มีพลังงานจากลมน้ำเชื้อเพลิงฟอสซิลอย่างแน่นอนท้ายที่สุดแหล่งพลังงานทั้งหมดเหล่านี้มีแหล่งกำเนิดรังสีของดวงไฟกลางเป็นแหล่งกำเนิดหลักและพวกมันก็ดับไปแล้ว กระโน้น. แต่ถ้าผู้ที่อาศัยอยู่ในโลกเหล่านี้รู้วิธีคาดการณ์ชะตากรรมที่กำลังจะมาถึงพวกเขาสามารถประทับตราจดหมายในดาวเคราะห์ของพวกเขาถึงผู้ที่จะมาเยี่ยมพวกเขาในช่วงเวลาที่ไม่รู้จักและสามารถอ่านและทำความเข้าใจได้ อย่างไรก็ตามความเป็นไปได้ของการดำรงอยู่อันยาวนานของพวกมันในอวกาศอันไม่มีที่สิ้นสุดของจักรวาลนี้เป็นศัตรูกับจักรวาลที่มีชีวิตนั้นน่าจะเป็นไปได้จริงหรือ จักรวาลขนาดใหญ่เต็มไปด้วยสสารโดยประมาณว่า "หลวม" เหมือนกับของเราขนาดเล็ก ควรจำไว้ว่าความอุดมสมบูรณ์ของดวงดาวที่เราสังเกตเห็นในคืนที่ไม่มีแสงจันทร์บนท้องฟ้านั้นไม่ใช่เรื่องปกติสำหรับจักรวาลขนาดเล็ก เป็นเพียงดวงอาทิตย์ของเราและด้วยเหตุนี้โลกจึงเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มดาว - กาแล็กซี่ของเรา

อวกาศ

โดยทั่วไปมากขึ้น อวกาศซึ่งจะมองเห็นกาแลคซีเพียงไม่กี่แห่งแสงและเมฆส่องสว่างเล็กน้อยที่ตกลงมาบนกำมะหยี่สีดำของท้องฟ้า ดาวฤกษ์และกาแลคซีที่อยู่ใกล้กันเคลื่อนที่โดยสัมพันธ์กันด้วยความเร็วหลายสิบและหลายร้อยกิโลเมตรต่อวินาที
ดวงดาวแห่งอวกาศ อย่างที่คุณเห็นความเร็วเหล่านี้ไม่มาก แต่พวกมันเป็นเช่นนั้นที่ป้องกันไม่ให้ร่างสวรรค์ล้มลงกับร่างอื่น ๆ เมื่อกล่าวว่าดาวสองดวงเข้าหากันวิถีของพวกมันจะโค้งเล็กน้อย แต่ดวงดาวจะบินไปตามทางของมันเอง ความเป็นไปได้ที่จะเกิดการชนกันหรือการบรรจบกันของดวงดาวนั้นแทบจะเป็นศูนย์แม้กระทั่งในเมืองดวงดาวที่มีประชากรหนาแน่นเช่นกาแล็กซี่ของเรา สิ่งที่ใกล้เคียงกันคือความน่าจะเป็นของการชนกันของวัตถุในจักรวาลใหญ่ และตัวอักษรที่ปิดผนึกไว้สำหรับลูกหลานที่อยู่ห่างไกลเป็นพิเศษโดยคำนึงถึงอุณหภูมิที่ต่ำเป็นพิเศษซึ่งหยุดแม้กระทั่งการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของโมเลกุลก็สามารถดำรงอยู่ได้ไม่ จำกัด เวลา สิ่งนี้ไม่สามารถใช้เป็นเนื้อหาที่ยอดเยี่ยมสำหรับเรื่องราวยอดเยี่ยมที่เรียกว่า "จดหมายจากนิรันดร์" ได้หรือไม่? ดังนั้นในจักรวาลขนาดใหญ่เราไม่พบพื้นที่ที่แตกต่างจากสามมิติของเรา ในความเป็นไปได้ทั้งหมดช่องว่างของมิติทั้งสี่และหลายมิติเป็นนามธรรมทางคณิตศาสตร์ที่เปลือยเปล่าซึ่งไม่มีการเกิดขึ้นจริงเว้นแต่เราจะถือว่าเวลาเป็นมิติที่สี่ แต่มันแตกต่างอย่างมากจากสามมิติแรก (กลับไปกลับมาซ้ายและขวาขึ้นและลง) ตามธรรมชาติของมัน

การก่อตัวของจักรวาลขนาดเล็ก

แล้วไฟล์ จักรวาลขนาดเล็กเหรอ? นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่าเป็นผลมาจากการชนกันของการก่อตัวของมวลมหาศาลทั้งสองซึ่งอยู่ในรูปแบบ "prestellar" สสารทั้งหมดที่เป็นส่วนหนึ่งของจักรวาลของเราได้รับการปลดปล่อยในบัดดล มันเริ่มขยายตัวอย่างรวดเร็วด้วยความเร็วแสงในทุกทิศทางก่อตัวเป็นฟองเรืองแสงในร่างกายที่ไม่มีที่สิ้นสุดของ Big Universe

ทฤษฎีบิ๊กแบงของจักรวาล

ผู้เขียนสมมติฐานที่ระบุไว้เกี่ยวกับโครงสร้างของ Big Universe ศาสตราจารย์แพทย์ด้านวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์ KP Stanyukovich เชื่อว่าการระเบิดครั้งแรกนี้มีลักษณะที่แตกต่างกันเล็กน้อย
Kirill Petrovich Stanyukovich เป็นผู้เขียนทฤษฎีบิ๊กแบงแห่งจักรวาล ยากที่จะบอกว่าเหตุใดจึงเริ่มต้นขึ้น บิ๊กแบงของจักรวาล... บางทีเมื่อดาวเคราะห์สองดวงชนกันบางทีความผันผวนแบบสุ่มของความหนาแน่นของแพลนคีออนบางส่วนทำให้ประกายไฟแรกของการระเบิดนี้ปรากฏขึ้น เขาอาจจะมีขนาดเล็กมาก แต่เขาขว้างคลื่นความโน้มถ่วงออกไปและเมื่อมันไปถึงดาวเคราะห์ที่ใกล้ที่สุดพวกมันก็ "เข้าสู่ปฏิกิริยา" ด้วยเช่นกันการปลดปล่อยสสารที่ถูกดึงดูดโดยแรงดึงดูดเริ่มขึ้นพร้อมกับการปล่อยสารและควอนต้าจำนวนมหาศาล ของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ดาวเคราะห์ขนาดเล็กทำการเปลี่ยนแปลงนี้ในครั้งเดียวและขนาดใหญ่ซึ่งต่อมาได้ก่อตัวเป็นนิวเคลียสของกาแลคซีใช้เวลาหลายพันล้านปีในกระบวนการนี้ และในปัจจุบันนักดาราศาสตร์ยังคงประหลาดใจกับความเอื้ออาทรที่ไม่มีวันสิ้นสุดของนิวเคลียสของกาแลคซีบางแห่งซึ่งปล่อยกระแสก๊าซรังสีกระจุกดาวออกมามากมาย นั่นหมายความว่ากระบวนการเปลี่ยนแปลงของสสาร prestellar ของสสารให้เป็นสสารดาวฤกษ์ยังไม่เสร็จสมบูรณ์ในพวกมัน ... ประกายไฟแห่งความโน้มถ่วงครั้งใหญ่กำลังบินไกลขึ้นเรื่อย ๆ และดาวเคราะห์ใหม่ทั้งหมดก็ลุกเป็นไฟลุกโชนโดยประกายไฟเหล่านี้ .

ควาซาร์

นักดาราศาสตร์ตระหนักถึงไฟที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะหลายครั้งซึ่งมีแนวโน้มที่จะเบ่งบานเป็นกาแล็กซีอันงดงามในอนาคต สิ่งเหล่านี้เรียกว่า ควาซาร์... พวกมันทั้งหมดอยู่ไกลจากเรามากที่ "ขอบ" ของจักรวาลเล็ก ๆ ของเรา นี่คือจุดเริ่มต้นของการเผาไหม้นิวเคลียสของกาแลคซีในอนาคต หลายพันล้านปีจะผ่านไปและวัสดุที่ปล่อยออกมาจากเปลวไฟของไฟเหล่านี้จะรวมตัวกันเป็นสายธารของดวงดาวและดาวเคราะห์ซึ่งเป็นมงกุฎเกลียวที่สวยงามรอบแกนเหล่านี้ พวกมันจะคล้ายกับกาแลคซีแบบก้นหอยที่มีอยู่ในปัจจุบันอย่างน่าทึ่ง แต่น่าเสียดายที่ในสมัยนั้นกาแล็กซีของเราจะมอดไหม้และกระจัดกระจายไปในอวกาศพร้อมกับศพจำนวนหนึ่งที่ถูกทำให้เย็นลงซึ่งอาจมีหลายประการที่คล้ายคลึงกับสสารที่ก่อให้เกิดสสารก่อนดาว สำหรับพวกเขาวงจรจะปิดจนกว่า "ไฟของสสาร" ใหม่จะเกิดขึ้น และในกาแลคซีซึ่งเกิดจากการเผาไหม้ของควาซาร์ในปัจจุบันจะมีดาวเคราะห์ที่เหมาะสมสำหรับการพัฒนาและชีวิตและบางทีอาจจะเป็นเหตุผล และปราชญ์ของพวกเขาจะมองไปที่ท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาวของพวกเขาและสงสัยว่าทำไมพวกเขาถึงอยู่คนเดียวในจักรวาล? จิตใจของผู้คนจะอยู่ในช่วงเวลาที่ห่างไกลเหล่านั้นหรือไม่? เขาจะผ่านห้วงเวลาที่นึกไม่ถึงหรือไม่? หรือการสร้างสรรค์ทั้งหมดของวัฒนธรรมของเราจะถูกหลอมละลายในรูปแบบของ Plankeon โดยไม่มีร่องรอยเพื่อให้มีเพียงเรื่องเดียวที่คงอยู่ - ชั่วนิรันดร์และทำลายไม่ได้? ไม่มีคำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้ทั้งหมดและไม่มีใครรู้ว่าเมื่อใดที่วิทยาศาสตร์จะตอบคำถามเหล่านี้ แต่เมื่อเกิดขึ้นแล้วชีวิตที่ชาญฉลาดหากดำเนินไปในขั้นตอนที่มีความเสี่ยงขั้นแรกของการพัฒนาทั้งหมดจะทำให้ตำแหน่งของมันแข็งแกร่งขึ้น อะไรสามารถคุกคามวัฒนธรรมของมนุษย์โลกได้เมื่อมันแพร่กระจายไปยังกลุ่มของระบบดาวเคราะห์ของดาวฤกษ์ใกล้เคียง? มหันตภัยจักรวาล? การระเบิดของดวงอาทิตย์ซึ่งกลายเป็นซูเปอร์โนวาในทันใด? สิ่งนี้จะไม่ก่อให้เกิดความเสียหายมากไปกว่าคลื่นยักษ์สึนามิที่ซัดเกาะสองสามเกาะซึ่งเป็นวัฒนธรรมของมนุษยชาติในปัจจุบันหรือไม่? ใช่แล้วชีวิตที่ชาญฉลาดที่มาถึงเส้นดังกล่าวจะไม่สามารถทำลายได้เช่นเดียวกับตัวของมันเอง และเธอจะไม่กลัวทั้งห้วงเวลาขนาดมหึมาหรือช่องว่างมากมายที่ประเมินค่าไม่ได้ และอย่างไรก็ตามการเดินทางไปยัง Big Universe ของเราควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นจินตนาการที่ไม่เป็นไปตามหลักวิทยาศาสตร์ซึ่งเป็นนิยายที่ไร้สาระ ไม่ประเด็นไม่ได้อยู่ที่ว่าพื้นที่ของ Big Universe ที่เราเป็นตัวแทนจะแตกต่างออกไปโดยที่“ ประชากร” ของมันซึ่งเราเป็นตัวแทนจะแตกต่างกัน ไม่ในประเด็นเหล่านี้ทั้งหมดเรายึดมั่นอย่างแน่นหนากับข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์ที่เรารู้จักกันเดินไปตามถนนที่ผ่านไปแล้วโดยสมมติฐานของนักวิทยาศาสตร์ ประเด็นมันต่างกัน

เป็นไปไม่ได้ที่จะเดินทางไปยังจักรวาลใหญ่

ข้อเท็จจริงก็คือ เดินทางสู่จักรวาลใหญ่ อาจกลายเป็นสำหรับเราผู้คนบนโลกใบนี้ เป็นไปไม่ได้, ทำไม่ได้ จำคุณสมบัติพื้นฐานของจักรวาลของเรา ท้ายที่สุดมันคือการ "ขยาย" ในขณะเดียวกันใบหน้าที่ "กำลังขยาย" ของมันจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในจักรวาลของเรา - ด้วยความเร็วแสงในความว่างเปล่า แต่ความเร็วดังกล่าวเป็นไปไม่ได้สำหรับเนื้อวัสดุใด ๆ อันที่จริงเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้นใกล้ความเร็วแสงมวลของร่างกายนี้จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในไม่ช้ามันจะเกินค่าที่เป็นไปได้ทั้งหมด - มวลของดาวเคราะห์ดวงดาวควาซาร์กาแลคซีจักรวาลทั้งหมดของเรา
เดินทางสู่จักรวาลใหญ่ มวลของร่างกายที่ถูกเร่งของเราจะมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ การที่จะเร่งความเร็วไปยังมวลที่มีขนาดใหญ่ไม่สิ้นสุดนั้นเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อมีแรงขนาดใหญ่ไม่สิ้นสุดเท่านั้น เป็นเรื่องง่ายที่จะเข้าใจว่าเรากำลังอับจน เรือระหว่างดวงดาวของเราซึ่งมีมวลขนาดใหญ่ไม่สิ้นสุดเราไม่สามารถขยับเขยื่อนได้ และมนุษยชาติจะไม่สามารถตามทันกับแสงได้ แต่เราไม่ได้พูดถึงความเร็วแสง แต่เกี่ยวกับความเร็วสูงอย่างหาที่เปรียบไม่ได้ซึ่งจะทำให้สามารถข้ามจักรวาลของเราได้ภายในเวลาไม่กี่นาที วิธีการเดินทางในอวกาศนี้ได้รับการสกัดมาจากนวนิยายนอกวิทยาศาสตร์จำนวนมาก ส่วนใหญ่ผู้เขียนที่เกี่ยวข้องรายงานว่ายานระหว่างดวงดาวของเขาเคลื่อนที่ใน "พื้นที่ย่อย" "ทะลุมิติที่สี่" โดยพื้นฐานแล้วจะไม่รายงานอะไรเกี่ยวกับ "พื้นที่ย่อย" และ "มิติที่สี่" ความสุภาพเรียบร้อยดังกล่าวเป็นเรื่องที่เข้าใจได้: เป็นไปไม่ได้ที่จะพูดอะไรที่เป็นรูปธรรมเกี่ยวกับคำศัพท์ที่นักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์คิดค้นขึ้น สำหรับคำแถลงใด ๆ เกี่ยวกับความเร็วที่สูงกว่าความเร็วแสงนั้นไม่เป็นไปตามหลักวิทยาศาสตร์และยอดเยี่ยมในปัจจุบัน และจากมุมมองที่ทันสมัยการพูดถึงการเดินทางที่รวดเร็วเป็นพิเศษนั้นเป็นเรื่องไร้สาระ แน่นอนว่าเป็นที่ยอมรับไม่ได้ในหนังสือวิทยาศาสตร์ยอดนิยม เว้นแต่ในกรณีที่มีการทำเครื่องหมายไว้เป็นพิเศษเมื่อเห็นได้ชัดว่านี่เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่เรียบง่ายยอมรับเพื่อ "วัตถุประสงค์ทางการ" เพื่อแสดงให้เห็นถึงสิ่งสำคัญอย่างชัดเจนยิ่งขึ้น ดังนั้นการเดินทางเพื่อพิสูจน์การมีอยู่ของ Big Universe จึงเป็นไปไม่ได้ ...

โครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาลตามที่ปรากฏในรังสีอินฟราเรดที่มีความยาวคลื่น 2.2 μm - 1,600,000 กาแลคซีที่ลงทะเบียนใน Extended Source Catalog อันเป็นผลมาจากการสำรวจสองไมครอน All-Sky ความสว่างของกาแลคซีจะแสดงเป็นสีตั้งแต่สีน้ำเงิน (สว่างที่สุด) ไปจนถึงสีแดง (สลัวที่สุด) แถบสีเข้มตามเส้นทแยงมุมและขอบของภาพคือตำแหน่งของทางช้างเผือกฝุ่นที่รบกวนการสังเกต

จักรวาลไม่ใช่แนวคิดที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดในดาราศาสตร์และปรัชญา แบ่งออกเป็นสองหน่วยงานที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน: เก็งกำไร (เชิงปรัชญา) และ วัสดุมีไว้สำหรับการสังเกตการณ์ในเวลาปัจจุบันหรือในอนาคตอันใกล้ หากผู้เขียนแยกความแตกต่างระหว่างหน่วยงานเหล่านี้ตามประเพณีสิ่งแรกเรียกว่าจักรวาลและที่สอง - จักรวาลทางดาราศาสตร์หรือ Metagalaxy (เมื่อเร็ว ๆ นี้คำนี้ไม่ได้ใช้งานจริง) จักรวาลเป็นเรื่องของการวิจัยเกี่ยวกับจักรวาลวิทยา

ในอดีตมีการใช้คำต่างๆเพื่ออ้างถึง "อวกาศทั้งหมด" รวมถึงคำที่เทียบเท่าและรูปแบบจากภาษาต่างๆเช่น "อวกาศ" "โลก" "ทรงกลมท้องฟ้า" นอกจากนี้ยังมีการใช้คำว่า "macrocosm" แม้ว่าจะมีจุดมุ่งหมายเพื่อกำหนดระบบขนาดใหญ่รวมถึงระบบย่อยและส่วนต่างๆ ในทำนองเดียวกันคำว่า "จุลภาค" ใช้เพื่ออ้างถึงระบบขนาดเล็ก

การวิจัยใด ๆ การสังเกตใด ๆ ไม่ว่าจะเป็นการสังเกตของนักฟิสิกส์ว่านิวเคลียสของอะตอมแตกอย่างไรเด็กที่แมวหรือนักดาราศาสตร์สังเกตสิ่งที่อยู่ห่างไกลและห่างไกลทั้งหมดนี้เป็นการสังเกตของจักรวาลหรือมากกว่า ของแต่ละส่วน ส่วนเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นหัวข้อการศึกษาของแต่ละวิทยาศาสตร์และดาราศาสตร์และจักรวาลวิทยามีส่วนร่วมในจักรวาลในระดับที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และแม้แต่จักรวาลโดยรวม ในกรณีนี้เอกภพถูกเข้าใจว่าเป็นภูมิภาคของโลกที่ครอบคลุมโดยการสังเกตการณ์และการทดลองอวกาศหรือวัตถุของการคาดคะเนของจักรวาล - เอกภพทางกายภาพโดยรวม

หัวเรื่องของบทความคือความรู้เกี่ยวกับเอกภพที่สังเกตได้โดยรวม: การสังเกตการตีความทางทฤษฎีและประวัติศาสตร์ของการก่อตัว

ท่ามกลางข้อเท็จจริงที่ตีความอย่างไม่น่าสงสัยเกี่ยวกับคุณสมบัติของจักรวาลมีดังต่อไปนี้:

คำอธิบายเชิงทฤษฎีและคำอธิบายของปรากฏการณ์เหล่านี้ตั้งอยู่บนหลักการทางจักรวาลวิทยาซึ่งสาระสำคัญก็คือผู้สังเกตการณ์โดยไม่คำนึงถึงสถานที่และทิศทางของการสังเกตโดยเฉลี่ยจะเปิดเผยภาพเดียวกัน ทฤษฎีต่างๆพยายามอธิบายและอธิบายที่มาขององค์ประกอบทางเคมีแนวทางการพัฒนาและสาเหตุของการขยายตัวการเกิดขึ้นของโครงสร้างขนาดใหญ่

การผลักดันอย่างมีนัยสำคัญครั้งแรกต่อแนวคิดสมัยใหม่ของจักรวาลเกิดขึ้นโดยโคเปอร์นิคัส ผลงานที่ใหญ่เป็นอันดับสองของ Kepler และ Newton แต่การเปลี่ยนแปลงเชิงปฏิวัติอย่างแท้จริงในความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาลกำลังเกิดขึ้นในศตวรรษที่ 20 เท่านั้น

นิรุกติศาสตร์

ในภาษารัสเซียคำว่า "Universe" เป็นคำยืมมาจาก Old Slavonic "insert" ซึ่งเป็นคำตามภาษากรีกโบราณ "oikumena" (ภาษากรีกโบราณοἰκουμένη) จากคำกริยาοἰκέω "ฉันอาศัยอยู่ฉันอาศัยอยู่" และใน ความหมายแรกมีเพียงความหมายของส่วนที่อาศัยอยู่ของโลก ... ดังนั้นคำภาษารัสเซีย "Universe" จึงคล้ายกับคำนาม "การบุกรุก" และเป็นเพียงพยัญชนะกับสรรพนามที่ชัดเจน "ทุกอย่าง" เท่านั้น คำจำกัดความที่พบบ่อยที่สุดสำหรับ "จักรวาล" ในบรรดานักปรัชญากรีกโบราณโดยเริ่มจากชาวพีทาโกรัสคือτὸπᾶν (ทุกสิ่ง) ซึ่งรวมทั้งสสารทั้งหมด (τὸὅλον) และจักรวาลทั้งหมด (τὸκενόν)

โฉมหน้าของจักรวาล

เป็นตัวแทนของจักรวาลในฐานะโลกทั้งใบรอบตัวเราเราทำให้มันมีเอกลักษณ์และไม่เหมือนใครในทันที และในขณะเดียวกันเราก็กีดกันตัวเองจากโอกาสที่จะอธิบายมันในแง่ของกลศาสตร์คลาสสิกเนื่องจากเอกภพไม่สามารถโต้ตอบกับสิ่งใด ๆ ได้มันเป็นระบบของระบบดังนั้นแนวคิดเช่นมวลรูปร่างขนาด สูญเสียความหมายที่เกี่ยวข้องกับมัน คุณต้องใช้ภาษาของอุณหพลศาสตร์แทนโดยใช้แนวคิดเช่นความหนาแน่นความดันอุณหภูมิองค์ประกอบทางเคมี

การขยายตัวของจักรวาล

อย่างไรก็ตามจักรวาลมีความคล้ายคลึงกับก๊าซธรรมดาเพียงเล็กน้อย เราต้องเผชิญกับการขยายตัวของจักรวาลและภูมิหลังที่เกี่ยวข้อง ลักษณะของปรากฏการณ์แรกคือปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงของวัตถุที่มีอยู่ทั้งหมด มันคือพัฒนาการของเขาที่กำหนดอนาคตของจักรวาล ปรากฏการณ์ที่สองเป็นมรดกตกทอดของยุคแรก ๆ เมื่อแสงของบิ๊กแบงที่ร้อนแรงแทบจะไม่โต้ตอบกับสสารโดยแยกออกจากมัน ตอนนี้เนื่องจากการขยายตัวของเอกภพจากช่วงที่มองเห็นได้โฟตอนส่วนใหญ่ที่ปล่อยออกมาแล้วส่งผ่านไปยังช่วงคลื่นไมโครเวฟ

ลำดับชั้นของเครื่องชั่งในจักรวาล

ในการปรับขนาดน้อยกว่า 100 Mpc จะมีการเปิดเผยโครงสร้างเซลล์ที่ชัดเจน มีความว่างเปล่าภายในเซลล์ - ช่องว่าง และผนังก่อตัวขึ้นจากกาแล็กซีซุปเปอร์คลัสเตอร์ ซูเปอร์คลัสเตอร์เหล่านี้เป็นระดับบนของลำดับชั้นทั้งหมดจากนั้นก็มีกระจุกกาแลคซีกลุ่มกาแลคซีในพื้นที่และระดับต่ำสุด (สเกล 5-200 kpc) คือวัตถุหลากหลายชนิด แน่นอนว่าพวกมันเป็นกาแลคซีทั้งหมด แต่มีความแตกต่างกันทั้งหมด: มีลักษณะเป็นรูปแม่และลูกไม่สม่ำเสมอรูปไข่เกลียวมีวงแหวนขั้วมีนิวเคลียสที่ใช้งานอยู่เป็นต้น

ในจำนวนนี้เป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การกล่าวถึงแยกต่างหากซึ่งมีความโดดเด่นด้วยความส่องสว่างที่สูงมากและขนาดเชิงมุมที่เล็กเช่นนี้เป็นเวลาหลายปีหลังจากการค้นพบมันเป็นไปไม่ได้ที่จะแยกความแตกต่างจาก "แหล่งที่มาของจุด" - ความส่องสว่างแบบโบโลเมตริกของควาซาร์สามารถเข้าถึง 10 46 - 10 47 erg / s

เมื่อย้ายไปยังองค์ประกอบของกาแลคซีเราพบว่า: สสารมืด, รังสีคอสมิก, ก๊าซระหว่างดวงดาว, กระจุกดาวทรงกลม, กระจุกดาวเปิด, ดาวคู่, ระบบดาวที่มีกำลังขยายสูงกว่า, มวลมหาศาลและหลุมดำของมวลดาวฤกษ์และสุดท้ายคือดาวเดี่ยว ของประชากรที่แตกต่างกัน

วิวัฒนาการของแต่ละบุคคลและปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันก่อให้เกิดปรากฏการณ์มากมาย ดังนั้นจึงสันนิษฐานได้ว่าแหล่งที่มาของพลังงานสำหรับควาซาร์ที่กล่าวถึงแล้วคือการสะสมของก๊าซระหว่างดวงดาวบนหลุมดำที่มีมวลมหาศาล

เป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การกล่าวถึงการระเบิดของรังสีแกมมาซึ่งเป็นการเพิ่มความเข้มของรังสีแกมมาในระยะสั้นอย่างฉับพลันโดยมีพลังงานหลายสิบและหลายร้อย keV จากการประมาณระยะทางไปจนถึงการระเบิดของรังสีแกมมาสรุปได้ว่าพลังงานที่ปล่อยออกมาในช่วงแกมมาถึง 10 50 erg สำหรับการเปรียบเทียบความส่องสว่างของกาแล็กซีทั้งหมดในช่วงเดียวกันคือ“ เท่านั้น” 10 38 erg / s เปลวไฟสว่างดังกล่าวสามารถมองเห็นได้จากมุมที่ไกลที่สุดของจักรวาลตัวอย่างเช่น GRB 090423 มีการเปลี่ยนสีแดง z \u003d 8.2

ความซับซ้อนที่ซับซ้อนที่สุดซึ่งรวมถึงกระบวนการต่างๆมากมายคือวิวัฒนาการของกาแลคซี:

วิถีแห่งวิวัฒนาการไม่ได้ขึ้นอยู่กับสิ่งที่เกิดขึ้นกับกาแลคซีทั้งหมดโดยรวม อย่างไรก็ตามจำนวนดาวที่เกิดขึ้นใหม่ทั้งหมดและพารามิเตอร์ของพวกมันขึ้นอยู่กับอิทธิพลภายนอกที่สำคัญ กระบวนการซึ่งเกล็ดเทียบได้กับหรือใหญ่กว่าขนาดของกาแลคซีเปลี่ยนโครงสร้างทางสัณฐานวิทยาอัตราการก่อตัวของดาวและด้วยเหตุนี้อัตราการวิวัฒนาการทางเคมีสเปกตรัมของกาแลคซีและอื่น ๆ

ข้อสังเกต

ความหลากหลายที่อธิบายไว้ข้างต้นก่อให้เกิดปัญหาเชิงสังเกตทั้งหมด กลุ่มหนึ่งสามารถรวมการศึกษาปรากฏการณ์และวัตถุแต่ละอย่างได้และนี่คือ:

ปรากฏการณ์การขยายตัว และสำหรับสิ่งนี้คุณต้องวัดระยะทางและการเปลี่ยนสีแดงและวัตถุให้ไกลที่สุด ในการตรวจสอบอย่างใกล้ชิดสิ่งนี้ส่งผลให้เกิดงานที่ซับซ้อนทั้งหมดที่เรียกว่ามาตราส่วนระยะทาง
พื้นหลังที่ระลึก
วัตถุที่อยู่ห่างไกลเช่นควาซาร์และการระเบิดของรังสีแกมมา

วัตถุที่อยู่ห่างไกลและเก่าแก่จะเปล่งแสงเพียงเล็กน้อยและกล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์เช่น Keck Observatory, VLT, BTA, Hubble และ E-ELT และ James Webb ที่อยู่ระหว่างการก่อสร้างเป็นสิ่งจำเป็น นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องใช้เครื่องมือพิเศษเช่น Hipparcos และ Gaia ที่อยู่ระหว่างการพัฒนาเพื่อทำงานแรกให้สำเร็จ

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วว่าการแผ่รังสีที่เกี่ยวข้องอยู่ในช่วงไมโครเวฟของความยาวคลื่นดังนั้นในการศึกษาจะต้องใช้การสังเกตการณ์ทางวิทยุและโดยเฉพาะอย่างยิ่งต้องใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเช่น WMAP และพลังค์

คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของการระเบิดรังสีแกมมาไม่เพียง แต่ต้องการห้องปฏิบัติการแกมมาในวงโคจรเช่น SWIFT เท่านั้น แต่ยังรวมถึงกล้องโทรทรรศน์ที่ผิดปกติเช่นกล้องโทรทรรศน์หุ่นยนต์ซึ่งมีมุมมองที่ใหญ่กว่าเครื่องมือ SDSS ดังกล่าวและสามารถสังเกตการณ์อัตโนมัติได้ ตัวอย่างของระบบดังกล่าว ได้แก่ กล้องโทรทรรศน์ของเครือข่าย Russian Master และโครงการ Tortora ของรัสเซีย - อิตาลี

งานก่อนหน้านี้เป็นการทำงานกับแต่ละออบเจ็กต์ จำเป็นต้องมีแนวทางที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงสำหรับ:

ศึกษาโครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาล
ศึกษาวิวัฒนาการของกาแลคซีและกระบวนการของส่วนประกอบต่างๆ ดังนั้นการสังเกตวัตถุที่เก่าที่สุดและมีขนาดใหญ่ที่สุดจึงเป็นสิ่งจำเป็น ในแง่หนึ่งจำเป็นต้องมีการสำรวจจำนวนมาก สิ่งนี้บังคับให้ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์สนามกว้างเช่นในโครงการ SDSS ในทางกลับกันต้องมีการระบุรายละเอียดคำสั่งขนาดเกินความต้องการของงานส่วนใหญ่ของกลุ่มก่อนหน้า และนี่เป็นไปได้ด้วยความช่วยเหลือของการสังเกตการณ์ VLBI โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางฐานหรือมากกว่านั้นเช่นเดียวกับการทดลองของ Radioastron

การค้นหานิวตริโนที่ระลึกควรแยกออกจากกัน ในการแก้ปัญหานี้จำเป็นต้องใช้กล้องโทรทรรศน์พิเศษ - กล้องโทรทรรศน์นิวตริโนและเครื่องตรวจจับนิวตริโนเช่นกล้องโทรทรรศน์นิวตริโนของ Baksan, กล้องโทรทรรศน์ใต้น้ำ Baikal, IceCube, KATRIN

งานวิจัยชิ้นหนึ่งเกี่ยวกับการระเบิดของรังสีแกมมาและพื้นหลังที่เกี่ยวข้องบ่งชี้ว่าไม่สามารถจ่ายเฉพาะส่วนที่เป็นแสงของสเปกตรัมได้ อย่างไรก็ตามชั้นบรรยากาศของโลกมีหน้าต่างโปร่งใสเพียงสองบาน: ในช่วงวิทยุและช่วงแสงดังนั้นจึงไม่สามารถทำได้หากไม่มีหอสังเกตการณ์อวกาศ จากการดำเนินงานในปัจจุบันเราจะยกตัวอย่าง Chandra, Integral, XMM-Newton, Herschel ในการพัฒนา ได้แก่ "Spektr-UF", IXO, "Spektr-RG", Astrosat และอื่น ๆ อีกมากมาย

มาตราส่วนระยะทางและการเปลี่ยนสีแดงของจักรวาล

การวัดระยะทางในดาราศาสตร์เป็นกระบวนการหลายขั้นตอน และปัญหาหลักอยู่ที่ความแม่นยำที่ดีที่สุดในวิธีการต่างๆนั้นสามารถทำได้ในระดับที่แตกต่างกัน ดังนั้นในการวัดวัตถุที่อยู่ห่างไกลมากขึ้นเรื่อย ๆ จึงใช้วิธีการต่อเนื่องที่ยาวขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งแต่ละวิธีจะขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ของวัตถุก่อนหน้า

โซ่ทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับวิธีตรีโกณมิติพารัลแลกซ์ซึ่งเป็นวิธีพื้นฐานที่วัดระยะทางทางเรขาคณิตโดยมีสมมติฐานขั้นต่ำและกฎเชิงประจักษ์ วิธีอื่น ๆ ส่วนใหญ่ใช้เทียนมาตรฐานในการวัดระยะทางซึ่งเป็นแหล่งที่มีความส่องสว่างที่ทราบกันดี และสามารถคำนวณระยะทางไปยังมันได้:

โดยที่ D คือระยะทางที่ต้องการ L คือความส่องสว่างและ F คือฟลักซ์ส่องสว่างที่วัดได้

แผนภาพการเกิดพารัลแลกซ์ประจำปี

วิธีตรีโกณมิติพารัลแลกซ์:

พารัลแลกซ์คือมุมที่เป็นผลมาจากการฉายภาพของแหล่งกำเนิดไปยังทรงกลมท้องฟ้า พารัลแลกซ์มีสองประเภท: รายปีและแบบกลุ่ม

พารัลแลกซ์ประจำปีคือมุมที่สามารถมองเห็นรัศมีเฉลี่ยของวงโคจรของโลกจากจุดศูนย์กลางมวลของดาวได้ เนื่องจากการเคลื่อนที่ของโลกในวงโคจรตำแหน่งที่ชัดเจนของดาวใด ๆ ในทรงกลมท้องฟ้าจึงมีการเคลื่อนย้ายตลอดเวลา - ดาวอธิบายถึงวงรีซึ่งเป็นแกนกึ่งหลักซึ่งจะมีค่าเท่ากับพารัลแลกซ์ประจำปี ตาม Parallax ที่รู้จักกันดีจากกฎของเรขาคณิตแบบยุคลิดระยะทางจากศูนย์กลางของวงโคจรของโลกถึงดาวฤกษ์สามารถพบได้ดังนี้:

,

โดยที่ D คือระยะทางที่ต้องการ R คือรัศมีของวงโคจรของโลกและความเท่าเทียมกันโดยประมาณจะถูกเขียนขึ้นสำหรับมุมเล็ก ๆ (เป็นเรเดียน) สูตรนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงความยากลำบากหลักของวิธีนี้: เมื่อระยะทางเพิ่มขึ้นค่าพารัลแลกซ์จะลดลงตามไฮเพอร์โบลาดังนั้นการวัดระยะทางไปยังดาวที่อยู่ห่างไกลจึงเต็มไปด้วยปัญหาทางเทคนิคที่สำคัญ

สาระสำคัญของกลุ่มพารัลแลกซ์มีดังต่อไปนี้: หากกระจุกดาวบางดวงมีความเร็วที่เห็นได้ชัดเจนเมื่อเทียบกับโลกจากนั้นตามกฎของการฉายภาพทิศทางการเคลื่อนที่ที่ชัดเจนของสมาชิกจะมาบรรจบกันที่จุดหนึ่งเรียกว่ากระจุกดาว . ตำแหน่งของการแผ่รังสีนั้นพิจารณาจากการเคลื่อนที่ที่เหมาะสมของดวงดาวและการกระจัดของเส้นสเปกตรัมของพวกมันซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากเอฟเฟกต์ดอปเลอร์ จากนั้นหาระยะทางไปยังคลัสเตอร์จากอัตราส่วนต่อไปนี้:

โดยที่μและ V r คือเชิงมุม (ในหน่วยอาร์ควินาทีต่อปี) และความเร็วในแนวรัศมี (เป็นกิโลเมตร / วินาที) ของดาวกระจุกตามลำดับλคือมุมระหว่างเส้นตรง - ดาวฤกษ์และดาวฤกษ์ที่เปล่งประกายและ D คือ ระยะทางแสดงเป็นพาร์เซก มีเพียง Hyades เท่านั้นที่มีกลุ่มพารัลแลกซ์ที่สังเกตเห็นได้ แต่ก่อนที่จะมีการส่งดาวเทียม Hipparcos นี่เป็นวิธีเดียวที่จะปรับเทียบมาตราส่วนระยะทางสำหรับวัตถุเก่า

วิธีกำหนดระยะห่างจากดาว Cepheids และ RR Lyrae

บนดาว Cepheids และ RR Lyrae สเกลระยะทางเดียวจะแยกออกเป็นสองสาขา - สเกลระยะทางสำหรับวัตถุที่มีอายุน้อยและสำหรับวัตถุเก่า เซเฟอิดส์ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในพื้นที่ของการก่อตัวของดาวฤกษ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ดังนั้นจึงเป็นวัตถุที่มีอายุน้อย ประเภท RR Lyraes โน้มน้าวไปสู่ระบบเก่าตัวอย่างเช่นมีจำนวนมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระจุกดาวทรงกลมในรัศมีของกาแล็กซี่ของเรา

ดาวทั้งสองประเภทมีความแปรปรวน แต่ถ้า Cepheids เป็นวัตถุที่เกิดขึ้นใหม่ดังนั้นดาว RR Lyrae จะออกจากลำดับหลัก - ยักษ์ของประเภทสเปกตรัม A-F ซึ่งส่วนใหญ่อยู่บนกิ่งไม้แนวนอนของแผนภาพขนาดสีสำหรับกระจุกดาวทรงกลม อย่างไรก็ตามวิธีที่ใช้เป็นเทียนมาตรฐานนั้นแตกต่างกัน:

การกำหนดระยะทางโดยวิธีนี้เกี่ยวข้องกับปัญหาหลายประการ:

จำเป็นต้องเน้นดาวแต่ละดวง ภายในทางช้างเผือกนี่ไม่ใช่เรื่องยาก แต่ยิ่งระยะห่างมากเท่าไหร่มุมแยกของดวงดาวก็จะยิ่งเล็กลงเท่านั้น

มีความจำเป็นต้องคำนึงถึงการดูดซับแสงจากฝุ่นและความไม่สม่ำเสมอของการกระจายตัวในอวกาศ

นอกจากนี้สำหรับ Cepheids ยังคงเป็นปัญหาร้ายแรงในการกำหนดจุดศูนย์ของการพึ่งพา "ระยะเวลาการเต้นเป็นจังหวะ - ความส่องสว่าง" อย่างแม่นยำ ตลอดศตวรรษที่ 20 ค่าของมันมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาซึ่งหมายความว่าการประมาณระยะทางที่ได้รับในลักษณะเดียวกันก็เปลี่ยนไปเช่นกัน ความส่องสว่างของดาว RR Lyrae แม้ว่าจะเกือบคงที่ แต่ก็ยังคงขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของธาตุหนัก

วิธีการกำหนดระยะห่างจากซูเปอร์โนวาประเภท Ia:

เส้นโค้งแสงของซูเปอร์โนวาต่างๆ

กระบวนการระเบิดขนาดมหึมาเกิดขึ้นทั่วร่างกายของดาวโดยมีพลังงานที่ปล่อยออกมาในช่วง 10 50 - 10 51 erg และซูเปอร์โนวาประเภท Ia ก็มีความส่องสว่างเท่ากันที่ความสว่างสูงสุด เมื่อรวมกันแล้วทำให้สามารถวัดระยะทางไปยังกาแลคซีที่อยู่ไกลมากได้

ต้องขอบคุณพวกเขาที่ในปี 1998 ผู้สังเกตการณ์สองกลุ่มได้ค้นพบการเร่งความเร็วของการขยายตัวของเอกภพ จนถึงปัจจุบันความจริงของการเร่งความเร็วแทบจะไม่ต้องสงสัยเลยอย่างไรก็ตามมันเป็นไปไม่ได้ที่จะกำหนดขนาดของมันจากซูเปอร์โนวาอย่างชัดเจน: ข้อผิดพลาดสำหรับ z ขนาดใหญ่ยังคงมีขนาดใหญ่มาก

โดยปกติแล้วนอกเหนือจากวิธีการทางโฟโตเมตริกทั่วไปแล้วข้อเสียและปัญหาที่เปิดอยู่ ได้แก่ :

ปัญหาการแก้ไข K สาระสำคัญของปัญหานี้ไม่ได้วัดความเข้มของโบลโลเมตริก (รวมอยู่ในสเปกตรัมทั้งหมด) แต่อยู่ในช่วงสเปกตรัมของเครื่องรับ ซึ่งหมายความว่าสำหรับแหล่งที่มีการเปลี่ยนสีแดงต่างกันความเข้มจะถูกวัดในช่วงสเปกตรัมที่แตกต่างกัน เพื่ออธิบายถึงความแตกต่างนี้จะมีการนำการแก้ไขพิเศษมาใช้เรียกว่าการแก้ไข K

รูปร่างของระยะทางเทียบกับเส้นโค้ง redshift นั้นวัดโดยหอดูดาวที่แตกต่างกันในเครื่องมือต่าง ๆ ซึ่งทำให้เกิดปัญหากับการสอบเทียบฟลักซ์เป็นต้น

ก่อนหน้านี้เชื่อกันว่าซูเปอร์โนวาของ Ia ทั้งหมดกำลังระเบิดในระบบไบนารีแบบปิดซึ่งองค์ประกอบที่สองคือ อย่างไรก็ตามมีหลักฐานว่าอย่างน้อยก็มีบางส่วนเกิดขึ้นระหว่างการรวมตัวของดาวแคระขาวสองดวงซึ่งหมายความว่าคลาสย่อยนี้ไม่เหมาะสำหรับใช้เป็นเทียนมาตรฐานอีกต่อไป

การพึ่งพาความส่องสว่างของซูเปอร์โนวาต่อองค์ประกอบทางเคมีของดาวฤกษ์รุ่นก่อน

เรขาคณิตของเลนส์ความโน้มถ่วง:

เรขาคณิตเลนส์ความโน้มถ่วง

เมื่อผ่านเข้าไปใกล้ร่างมหึมาลำแสงจะหักเห ดังนั้นร่างกายขนาดใหญ่จึงสามารถรวบรวมลำแสงคู่ขนานที่โฟกัสเฉพาะจุดสร้างภาพและอาจมีได้หลายตัว ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเลนส์ความโน้มถ่วง หากวัตถุที่ถูกเปลี่ยนเลนส์เป็นตัวแปรและมีการสังเกตภาพหลายภาพสิ่งนี้จะเปิดโอกาสในการวัดระยะทางเนื่องจากจะมีความล่าช้าของเวลาที่แตกต่างกันระหว่างภาพเนื่องจากการแพร่กระจายของรังสีในส่วนต่างๆของสนามโน้มถ่วงของ เลนส์ (เอฟเฟกต์คล้ายกับเอฟเฟกต์ Shapiro)

หากเป็นมาตราส่วนลักษณะเฉพาะสำหรับพิกัดภาพ ξ และแหล่งที่มา η (ดูรูป) ในเครื่องบินที่เกี่ยวข้องใช้เวลา ξ 0 =ง l และ η 0 =ξ 0 ง s / ง l (ที่ไหน ง - ระยะห่างเชิงมุม) จากนั้นคุณสามารถบันทึกเวลาหน่วงระหว่างจำนวนภาพ ผม และ ญ ด้วยวิธีต่อไปนี้:

ที่ไหน x=ξ /ξ 0 และ ย=η /η 0 - ตำแหน่งเชิงมุมของแหล่งที่มาและรูปภาพตามลำดับ จาก - ความเร็วของแสง z l คือการเปลี่ยนเลนส์สีแดงและ ψ - ศักยภาพในการเบี่ยงเบนขึ้นอยู่กับการเลือกรุ่น เป็นที่เชื่อกันว่าในกรณีส่วนใหญ่ศักยภาพที่แท้จริงของเลนส์นั้นได้รับการประมาณอย่างดีจากแบบจำลองที่มีการกระจายสสารในแนวรัศมีสมมาตรและศักยภาพจะเปลี่ยนเป็นอินฟินิตี้ จากนั้นเวลาล่าช้าจะถูกกำหนดโดยสูตร:

อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติความไวของวิธีการที่มีต่อรูปแบบของศักยภาพของกาแลคซีมีความสำคัญอย่างมาก ดังนั้นค่าที่วัดได้ ซ 0 สำหรับ galaxy SBS 1520 + 530 ขึ้นอยู่กับรุ่นอยู่ในช่วง 46 ถึง 72 km / (s Mpc)

วิธีการกำหนดระยะทางยักษ์แดง:

ยักษ์สีแดงที่สว่างที่สุดมีขนาดสัมบูรณ์เท่ากัน −3.0 ม. ± 0.2 ม. ซึ่งหมายความว่าเหมาะสำหรับบทบาทของเทียนมาตรฐาน Sandage เป็นคนแรกที่สังเกตเห็นผลกระทบนี้ในปีพ. ศ. สันนิษฐานว่าดาวเหล่านี้อยู่บนสุดของการขึ้นลงครั้งแรกของกิ่งก้านของดาวยักษ์แดงที่มีมวลต่ำ (น้อยกว่ามวลสุริยะ) หรืออยู่บนกิ่งก้านของยักษ์ที่ไม่แสดงอาการ

ข้อได้เปรียบหลักของวิธีนี้คือยักษ์ใหญ่สีแดงอยู่ห่างไกลจากบริเวณที่ก่อตัวของดาวฤกษ์และความเข้มข้นของฝุ่นที่เพิ่มขึ้นซึ่งจะช่วยให้คำนึงถึงการดูดซึมเป็นอย่างมาก ความส่องสว่างของพวกมันยังขึ้นอยู่กับความเป็นโลหะของทั้งดาวเองและสภาพแวดล้อม ปัญหาหลักของวิธีนี้คือการเลือกยักษ์แดงจากการสังเกตองค์ประกอบของดาราจักรที่เป็นดาวฤกษ์ มีสองวิธีในการแก้ปัญหา:

• คลาสสิก - วิธีการเลือกขอบของภาพ ในกรณีนี้มักใช้ตัวกรอง Sobel จุดเริ่มต้นของความล้มเหลวคือจุดเปลี่ยนที่ต้องการ บางครั้งแทนที่จะใช้ตัวกรอง Sobel จะใช้ Gaussian เป็นฟังก์ชันประมาณและฟังก์ชันการดึงขอบขึ้นอยู่กับข้อผิดพลาดในการสังเกตโฟโตเมตริก อย่างไรก็ตามเมื่อดาวฤกษ์อ่อนแอลงข้อผิดพลาดของวิธีนี้ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน เป็นผลให้ความสว่างสูงสุดที่วัดได้คือสองขนาดที่แย่กว่าที่อุปกรณ์อนุญาต

โดยที่ a มีค่าสัมประสิทธิ์ใกล้เคียง 0.3 ม. คือขนาดที่สังเกตได้ ปัญหาหลักคือความแตกต่างในบางกรณีของซีรีส์ซึ่งเป็นผลมาจากการดำเนินการของวิธีความเป็นไปได้สูงสุด

ปัญหาหลักคือความแตกต่างในบางกรณีของซีรีส์ซึ่งเป็นผลมาจากการดำเนินการของวิธีความเป็นไปได้สูงสุด

ปัญหาและการอภิปรายในปัจจุบัน:

ปัญหาอย่างหนึ่งคือความไม่แน่นอนในความหมายของค่าคงที่ของฮับเบิลและไอโซโทรปีของมัน นักวิจัยกลุ่มหนึ่งอ้างว่าค่าของค่าคงที่ของฮับเบิลผันผวนในระดับ 10-20 ° มีสาเหตุที่เป็นไปได้หลายประการสำหรับปรากฏการณ์นี้:

ผลกระทบทางกายภาพที่แท้จริง - ในกรณีนี้แบบจำลองจักรวาลจะต้องได้รับการแก้ไขอย่างรุนแรง
ขั้นตอนการหาค่าเฉลี่ยข้อผิดพลาดมาตรฐานไม่ถูกต้อง สิ่งนี้ยังนำไปสู่การแก้ไขแบบจำลองจักรวาล แต่อาจไม่สำคัญเท่า ในทางกลับกันบทวิจารณ์อื่น ๆ อีกมากมายและการตีความตามทฤษฎีของพวกเขาไม่ได้แสดงให้เห็นว่า anisotropy เกินกว่าที่เกิดจากการเติบโตของ inhomogeneity ซึ่งรวมถึงกาแล็กซี่ของเราในจักรวาลไอโซทรอปิกโดยรวม

CMB สเปกตรัม

การศึกษาพื้นหลังของที่ระลึก:

ข้อมูลที่สามารถหาได้จากการสังเกตพื้นหลัง relict นั้นมีความหลากหลายมาก: ข้อเท็จจริงของการมีอยู่ของพื้นหลัง relict นั้นน่าทึ่งมาก หากจักรวาลมีอยู่ตลอดไปเหตุผลของการมีอยู่ก็ไม่ชัดเจน - เราไม่สังเกตเห็นแหล่งที่มาของมวลที่สามารถสร้างพื้นหลังดังกล่าวได้ อย่างไรก็ตามหากอายุการใช้งานของจักรวาลมีขอบเขต จำกัด ก็จะเห็นได้ชัดว่าสาเหตุของการเกิดขึ้นนั้นอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการก่อตัว

วันนี้ความเห็นที่แพร่หลายคือการแผ่รังสีที่ระลึกคือรังสีที่ปล่อยออกมาในช่วงเวลาของการก่อตัวของอะตอมของไฮโดรเจน ก่อนหน้านั้นการแผ่รังสีถูกขังอยู่ในสสารหรือในสิ่งที่เป็นอยู่ - พลาสมาร้อนหนาแน่น

วิธีการวิเคราะห์ CMB ตั้งอยู่บนสมมติฐานนี้ หากคุณติดตามเส้นทางของโฟตอนแต่ละตัวในจิตใจปรากฎว่าพื้นผิวของการกระเจิงครั้งสุดท้ายเป็นทรงกลมดังนั้นจึงสะดวกที่จะขยายความผันผวนของอุณหภูมิในชุดของฟังก์ชันทรงกลม:

ค่าสัมประสิทธิ์ที่เรียกว่ามัลติโพลอยู่ที่ไหนและเป็นฮาร์มอนิกทรงกลม ข้อมูลที่ได้นั้นค่อนข้างหลากหลาย

1. ข้อมูลต่าง ๆ ยังอยู่ในการเบี่ยงเบนจากรังสีของคนผิวดำ หากการเบี่ยงเบนมีขนาดใหญ่และเป็นระบบจะสังเกตเห็นผลกระทบของ Sunyaev - Zeldovich ในขณะที่ความผันผวนเล็กน้อยเกิดจากความผันผวนของสสารในช่วงแรกของการพัฒนาจักรวาล
2. โพลาไรเซชันของพื้นหลัง relict ให้ข้อมูลที่มีค่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับวินาทีแรกของชีวิตของจักรวาล (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับขั้นตอนของการขยายตัวของเงินเฟ้อ)

Sunyaev - ผลของ Zeldovich

หากโฟตอนของพื้นหลัง relict ระหว่างทางพบกับก๊าซร้อนของกระจุกกาแลคซีจากนั้นในระหว่างการกระจัดกระจายเนื่องจากผลของคอมป์ตันผกผันโฟตอนจะร้อนขึ้น (นั่นคือเพิ่มความถี่) โดยรับพลังงานบางส่วนจากอิเล็กตรอนที่ร้อน . โดยสังเกตได้สิ่งนี้จะแสดงให้เห็นได้จากการลดลงของฟลักซ์ CMB ต่อกลุ่มดาราจักรขนาดใหญ่ในบริเวณความยาวคลื่นยาวของสเปกตรัม

ด้วยเอฟเฟกต์นี้คุณจะได้รับข้อมูล:

ความดันของก๊าซอวกาศที่ร้อนจัดในคลัสเตอร์และอาจเป็นไปได้ว่ามวลของคลัสเตอร์เอง
ความเร็วของคลัสเตอร์ตามแนวสายตา (จากการสังเกตที่ความถี่ต่างกัน);
เกี่ยวกับค่าของค่าคงที่ของฮับเบิล H0 โดยมีส่วนร่วมของการสังเกตในช่วงแกมมา

ด้วยจำนวนกระจุกที่สังเกตได้เพียงพอจึงเป็นไปได้ที่จะกำหนดความหนาแน่นทั้งหมดของเอกภพΩ

แผนที่โพลาไรซ์ CMB ตามข้อมูล WMAP

โพลาไรเซชันของรังสีรีลิกต์อาจเกิดขึ้นได้ในยุคแห่งการรู้แจ้งเท่านั้น เนื่องจากการกระจัดกระจายเป็นของทอมป์สันรังสีที่ระลึกจึงมีขั้วเชิงเส้น ดังนั้นพารามิเตอร์ Stokes Q และ U ที่กำหนดลักษณะของพารามิเตอร์เชิงเส้นจึงแตกต่างกันและพารามิเตอร์ V เท่ากับศูนย์ หากสามารถขยายความเข้มได้ในฮาร์มอนิกสเกลาร์โพลาไรซ์สามารถขยายได้ในลักษณะที่เรียกว่าฮาร์มอนิกสปิน:

E-mode (องค์ประกอบการไล่ระดับสี) และโหมด B (ส่วนประกอบโรเตอร์) มีความแตกต่างกัน

โหมด E สามารถปรากฏขึ้นเมื่อรังสีผ่านพลาสมาที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันเนื่องจากการกระเจิงของทอมป์สัน โหมด B ซึ่งเป็นแอมพลิจูดสูงสุดที่จะไปถึงเท่านั้นเกิดขึ้นเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับคลื่นความโน้มถ่วงเท่านั้น

โหมด B เป็นสัญญาณของการพองตัวในจักรวาลและถูกกำหนดโดยความหนาแน่นของคลื่นความโน้มถ่วงหลัก การสังเกตโหมด B เป็นสิ่งที่ท้าทายเนื่องจากระดับเสียงรบกวนที่ไม่รู้จักสำหรับส่วนประกอบ CMB นี้และเนื่องจากโหมด B ถูกผสมโดยเลนส์ความโน้มถ่วงที่อ่อนแอกับโหมด E ที่แรงกว่า

จนถึงปัจจุบันมีการพบโพลาไรเซชันค่าของมันอยู่ในระดับหลาย (microkelvin) ไม่ได้สังเกตโหมด B มาเป็นเวลานาน พบครั้งแรกในปี 2556 และได้รับการยืนยันในปี 2557

ความผันผวนของพื้นหลัง

หลังจากลบแหล่งที่มาพื้นหลังองค์ประกอบคงที่ของฮาร์มอนิกไดโพลและควอดรูโพลมีเพียงความผันผวนที่กระจัดกระจายอยู่บนท้องฟ้าเท่านั้นที่ยังคงอยู่การแพร่กระจายของแอมพลิจูดซึ่งอยู่ในช่วงตั้งแต่ −15 ถึง 15 μK

สำหรับการเปรียบเทียบกับข้อมูลทางทฤษฎีข้อมูลดิบจะลดลงเป็นค่าไม่แปรผันแบบหมุนเวียน:

"สเปกตรัม" ถูกสร้างขึ้นสำหรับค่า l (l + 1) Cl / 2πซึ่งได้ข้อสรุปที่สำคัญสำหรับจักรวาลวิทยา ตัวอย่างเช่นตามตำแหน่งของจุดสูงสุดแรกเราสามารถตัดสินความหนาแน่นทั้งหมดของจักรวาลและตามขนาดเนื้อหาของแบริออน

ดังนั้นจากความบังเอิญของความสัมพันธ์ข้ามระหว่าง anisotropy และ E-mode ของโพลาไรเซชันด้วยทฤษฎีที่ทำนายสำหรับมุมเล็ก ๆ (θ<5°) и значительного расхождения в области больших можно сделать о наличии эпохи рекомбинации на z ≈ 15-20.

เนื่องจากความผันผวนเป็นแบบ Gaussian จึงสามารถใช้วิธี Markov chain เพื่อสร้างพื้นผิวความเป็นไปได้สูงสุด โดยทั่วไปการประมวลผลข้อมูลบนพื้นหลัง relict เป็นโปรแกรมที่ซับซ้อนทั้งหมด อย่างไรก็ตามทั้งผลลัพธ์สุดท้ายและสมมติฐานและเกณฑ์ที่ใช้มีความขัดแย้งกัน กลุ่มต่างๆได้แสดงให้เห็นว่าการกระจายของความผันผวนแตกต่างจาก Gaussian การพึ่งพาแผนผังการกระจายบนอัลกอริทึมสำหรับการประมวลผล

ผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิดคือการกระจายที่ผิดปกติบนเกล็ดขนาดใหญ่ (ตั้งแต่ 6 °ขึ้นไป) คุณภาพของข้อมูลยืนยันล่าสุดจากหอสังเกตการณ์อวกาศพลังค์ไม่รวมข้อผิดพลาดในการวัด บางทีอาจเกิดจากปรากฏการณ์ที่ยังไม่มีการค้นพบและศึกษา

การสังเกตวัตถุที่อยู่ห่างไกล

Lyman ป่าอัลฟา

ในสเปกตรัมของวัตถุที่อยู่ห่างไกลเราสามารถสังเกตเห็นการสะสมของเส้นดูดกลืนที่แข็งแกร่งจำนวนมากในส่วนเล็ก ๆ ของสเปกตรัม (ที่เรียกว่าเส้นป่า) เส้นเหล่านี้ระบุว่าเป็นเส้นอนุกรมของ Lyman แต่มีการเปลี่ยนสีแดงที่แตกต่างกัน

เมฆไฮโดรเจนที่เป็นกลางดูดซับแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพที่ความยาวคลื่นตั้งแต่Lα (1216 Å) จนถึงขีด จำกัด Lyman การแผ่รังสีซึ่งเริ่มแรกเป็นคลื่นสั้นกำลังมาหาเราเนื่องจากการขยายตัวของเอกภพถูกดูดซับโดยที่ความยาวคลื่นของมันถูกเปรียบเทียบกับ "ป่า" นี้ ส่วนตัดขวางของปฏิสัมพันธ์มีขนาดใหญ่มากและการคำนวณแสดงให้เห็นว่าไฮโดรเจนที่เป็นกลางแม้เพียงเศษเสี้ยวเล็ก ๆ ก็เพียงพอที่จะสร้างการดูดซึมขนาดใหญ่ในสเปกตรัมต่อเนื่อง

ด้วยเมฆไฮโดรเจนที่เป็นกลางจำนวนมากในเส้นทางของแสงเส้นจะอยู่ใกล้กันมากจนการจุ่มลงในสเปกตรัมในช่วงเวลาที่ค่อนข้างกว้าง ขอบเขตความยาวคลื่นยาวของช่วงเวลานี้เกิดจากLαและความยาวคลื่นสั้นหนึ่งขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนสีแดงที่ใกล้ที่สุดซึ่งใกล้กับตัวกลางที่แตกตัวเป็นไอออนมากขึ้นและมีไฮโดรเจนที่เป็นกลางเพียงเล็กน้อย เอฟเฟกต์นี้เรียกว่าเอฟเฟกต์ฮาห์น - ปีเตอร์สัน

ผลกระทบจะสังเกตได้ในควาซาร์ที่มี redshift z\u003e 6 ดังนั้นจึงสรุปได้ว่ายุคของการแตกตัวเป็นไอออนของก๊าซอวกาศเริ่มต้นด้วย z ≈ 6

วัตถุที่มีเลนส์ความโน้มถ่วง

ผลกระทบของเลนส์ความโน้มถ่วงควรนำมาประกอบกับเอฟเฟกต์การสังเกตซึ่งเป็นไปได้สำหรับวัตถุใด ๆ (ไม่สำคัญว่าวัตถุนั้นจะอยู่ห่างไกล) ในส่วนก่อนหน้านี้มีการระบุว่าการใช้เลนส์ความโน้มถ่วงสร้างมาตราส่วนระยะทางซึ่งเป็นตัวแปรของเลนส์ที่เรียกว่าเลนส์แรงเมื่อสามารถสังเกตการแยกเชิงมุมของภาพต้นทางได้โดยตรง อย่างไรก็ตามยังมีเลนส์ที่อ่อนแอซึ่งช่วยให้คุณสามารถตรวจสอบศักยภาพของวัตถุที่อยู่ระหว่างการศึกษาได้ ดังนั้นด้วยความช่วยเหลือของมันจึงพบว่ากระจุกกาแลคซีที่มีขนาดตั้งแต่ 10 ถึง 100 Mpc ถูกผูกมัดด้วยแรงโน้มถ่วงจึงเป็นระบบที่มีเสถียรภาพที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาล นอกจากนี้ยังปรากฎว่าความเสถียรนี้ได้รับการรับรองโดยมวลซึ่งปรากฏตัวในปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงเท่านั้น - มวลมืดหรือตามที่เรียกกันในจักรวาลวิทยาว่าสสารมืด

ธรรมชาติของควาซาร์

คุณสมบัติเฉพาะของควาซาร์คือก๊าซที่มีความเข้มข้นสูงในบริเวณที่มีการแผ่รังสี ตามแนวคิดสมัยใหม่การสะสมของก๊าซนี้บนหลุมดำทำให้วัตถุมีความส่องสว่างสูง ความเข้มข้นสูงของสารยังหมายถึงธาตุหนักที่มีความเข้มข้นสูงดังนั้นเส้นการดูดซึมจึงสังเกตเห็นได้ชัดเจนกว่า ดังนั้นจึงพบสายน้ำในสเปกตรัมของหนึ่งในควาซาร์ที่มีเลนส์

ข้อได้เปรียบที่ไม่เหมือนใครคือความส่องสว่างสูงในช่วงคลื่นวิทยุเมื่อเทียบกับพื้นหลังการดูดกลืนบางส่วนของรังสีโดยก๊าซเย็นจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนกว่า ในกรณีนี้ก๊าซอาจเป็นของทั้งดาราจักรพื้นเมืองของควาซาร์และกลุ่มเมฆไฮโดรเจนที่เป็นกลางแบบสุ่มในตัวกลางระหว่างกาแล็กซี่หรือกาแล็กซี่ที่บังเอิญตกลงไปในแนวสายตา (และมักมีหลายกรณีที่กาแลคซีดังกล่าว มองไม่เห็น - มืดเกินไปสำหรับกล้องโทรทรรศน์ของเรา) การศึกษาสสารระหว่างดวงดาวในดาราจักรโดยวิธีนี้เรียกว่า "การศึกษาการส่งผ่าน" เช่นกาแล็กซีแรกที่มีความเป็นโลหะสุริยจักรวาลถูกค้นพบในลักษณะเดียวกัน

นอกจากนี้ผลลัพธ์ที่สำคัญของการประยุกต์ใช้วิธีนี้แม้ว่าจะไม่ได้อยู่ในวิทยุ แต่อยู่ในช่วงแสงคือการวัดความอุดมสมบูรณ์หลักของดิวทีเรียม มูลค่าปัจจุบันของความอุดมสมบูรณ์ของดิวทีเรียมที่ได้จากการสังเกตดังกล่าวคือ .

ด้วยความช่วยเหลือของควาซาร์ข้อมูลที่ไม่ซ้ำกันได้มาจากอุณหภูมิของพื้นหลัง relict ที่ z ≈ 1.8 และที่ z \u003d 2.4 ในกรณีแรกมีการศึกษาเส้นของโครงสร้างไฮเปอร์ไฟน์ของคาร์บอนที่เป็นกลางซึ่งควอนต้าที่มี T ≈ 7.5 K (อุณหภูมิที่สันนิษฐานของ CMB ในขณะนั้น) มีบทบาทในการสูบน้ำโดยให้จำนวนประชากรกลับหัว ในกรณีที่สองพบเส้นของโมเลกุลไฮโดรเจน H2 ไฮโดรเจนดิวเทอไรด์ HD และโมเลกุลของคาร์บอนมอนอกไซด์ CO จากความเข้มสเปกตรัมที่วัดอุณหภูมิ CMB พบว่าใกล้เคียงกับค่าที่คาดไว้ซึ่งมีความแม่นยำดี

ความสำเร็จอีกประการหนึ่งที่ต้องขอบคุณควาซาร์คือการประมาณอัตราการก่อตัวของดาวที่ z มาก ประการแรกการเปรียบเทียบสเปกตรัมของควาซาร์สองชนิดที่แตกต่างกันจากนั้นเปรียบเทียบส่วนที่แยกจากกันของสเปกตรัมของควาซาร์เดียวกันเราพบว่ามีการจุ่มลงอย่างมากในส่วนรังสียูวีส่วนใดส่วนหนึ่งของสเปกตรัม การจุ่มลงอย่างรุนแรงเช่นนี้อาจเกิดจากฝุ่นความเข้มข้นจำนวนมากที่ดูดซับรังสี ก่อนหน้านี้พวกเขาพยายามตรวจจับฝุ่นด้วยเส้นสเปกตรัม แต่ไม่สามารถแยกแยะชุดของเส้นที่เฉพาะเจาะจงได้พิสูจน์ได้ว่าเป็นฝุ่นไม่ใช่ส่วนผสมของธาตุหนักในก๊าซ เป็นการพัฒนาเพิ่มเติมของวิธีนี้ที่ทำให้สามารถประมาณอัตราการก่อตัวของดาวที่ z ได้ตั้งแต่ ~ 2 ถึง ~ 6

การสังเกตการระเบิดของรังสีแกมมา

แบบจำลองการระเบิดรังสีแกมมายอดนิยม

การระเบิดของรังสีแกมมาเป็นปรากฏการณ์ที่ไม่เหมือนใครและไม่มีความคิดเห็นที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปเกี่ยวกับธรรมชาติของมัน อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เห็นด้วยกับคำกล่าวที่ว่าวัตถุมวลดาวฤกษ์เป็นต้นกำเนิดของการระเบิดของรังสีแกมมา

ความเป็นไปได้เฉพาะในการใช้การระเบิดของรังสีแกมมาเพื่อศึกษาโครงสร้างของจักรวาลมีดังนี้:

เนื่องจากต้นกำเนิดของการระเบิดของรังสีแกมมาเป็นวัตถุของมวลดาวฤกษ์จึงเป็นไปได้ที่จะติดตามการระเบิดของรังสีแกมมาในระยะทางที่ไกลกว่าควาซาร์ทั้งสองเนื่องจากการก่อตัวของต้นกำเนิดก่อนหน้านี้เองและเนื่องจากมวลน้อยของ หลุมดำของควาซาร์และด้วยเหตุนี้ความส่องสว่างที่เล็กกว่าในช่วงเวลานั้น สเปกตรัมการระเบิดของรังสีแกมมามีความต่อเนื่องกล่าวคือไม่มีเส้นสเปกตรัม ซึ่งหมายความว่าเส้นดูดกลืนที่ไกลที่สุดในสเปกตรัมการระเบิดของรังสีแกมมาคือเส้นของตัวกลางระหว่างดาวของกาแลคซีโฮสต์ จากการวิเคราะห์เส้นสเปกตรัมเหล่านี้เราสามารถรับข้อมูลเกี่ยวกับอุณหภูมิของตัวกลางระหว่างดวงดาวความเป็นโลหะระดับไอออไนเซชันและจลนศาสตร์

การระเบิดของรังสีแกมมาเป็นวิธีที่เหมาะอย่างยิ่งในการศึกษาสภาพแวดล้อมระหว่างอวกาศก่อนยุคของการเกิด reionization เนื่องจากอิทธิพลที่มีต่อสภาพแวดล้อมระหว่างอวกาศนั้นมีขนาดน้อยกว่าควาซาร์ 10 ลำดับเนื่องจากอายุการใช้งานสั้น หากแสงระเรื่อของการระเบิดของรังสีแกมมาในช่วงคลื่นวิทยุมีความแรงเพียงพอเส้น 21 ซม. สามารถใช้เพื่อตัดสินสถานะของโครงสร้างต่างๆของไฮโดรเจนที่เป็นกลางในตัวกลางระหว่างกาแล็กซี่ใกล้ดาราจักรต้นกำเนิดของการระเบิดของรังสีแกมมา การศึกษาโดยละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการก่อตัวของดาวในช่วงแรกของการพัฒนาเอกภพโดยใช้การระเบิดของรังสีแกมมาขึ้นอยู่กับแบบจำลองที่เลือกของลักษณะของปรากฏการณ์ แต่ถ้าคุณรวบรวมสถิติที่เพียงพอและวางแผนการกระจายของลักษณะ ของการระเบิดของรังสีแกมมาขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนสีแดงจากนั้นยังคงอยู่ในกรอบของบทบัญญัติทั่วไปที่เป็นธรรมเราสามารถประมาณอัตราการก่อตัวของดาวและการทำงานของมวลของดาวที่เกิดได้

หากเรายอมรับสมมติฐานที่ว่า GRB เป็นการระเบิดของซูเปอร์โนวา Population III เราก็สามารถศึกษาประวัติศาสตร์ของการเพิ่มคุณค่าของจักรวาลด้วยโลหะหนักได้ นอกจากนี้การระเบิดของรังสีแกมมายังสามารถใช้เป็นตัวชี้ไปยังกาแลคซีแคระที่จางมากซึ่งตรวจจับได้ยากในการสังเกต "มวล" ของท้องฟ้า

ปัญหาร้ายแรงสำหรับการสังเกตการระเบิดของรังสีแกมมาโดยทั่วไปและการนำไปใช้ในการศึกษาเอกภพโดยเฉพาะอย่างยิ่งคือลักษณะที่เกิดขึ้นเป็นพัก ๆ และระยะเวลาสั้น ๆ เมื่อแสงระเรื่อของการระเบิดซึ่งสามารถกำหนดได้เฉพาะระยะทางเท่านั้น สามารถสังเกตได้ทางสเปกโตรสโคปิก

ศึกษาวิวัฒนาการของเอกภพและโครงสร้างขนาดใหญ่

สำรวจโครงสร้างขนาดใหญ่

ข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างขนาดใหญ่ของแบบสำรวจ 2df

วิธีแรกในการศึกษาโครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาลซึ่งไม่ได้สูญเสียความเกี่ยวข้องไปคือวิธีที่เรียกว่า "การคำนวณของดาวฤกษ์" หรือวิธี "ดาวกระจาย" สาระสำคัญอยู่ที่การนับจำนวนวัตถุในทิศทางต่างๆ นำมาใช้โดยเฮอร์เชลในตอนท้ายของศตวรรษที่ 18 เมื่อมีการสงสัยว่ามีวัตถุในอวกาศที่ห่างไกลออกไปเท่านั้นและมีเพียงวัตถุเดียวที่สามารถสังเกตการณ์ได้คือดาวดังนั้นชื่อนี้ ทุกวันนี้ตามธรรมชาติแล้วจะไม่มีการนับดวงดาว แต่เป็นวัตถุนอกโลก (ควาซาร์กาแลคซี) และนอกเหนือจากทิศทางที่เลือกแล้วพวกมันยังวางแผนการกระจายบน z

แหล่งข้อมูลที่ใหญ่ที่สุดบนวัตถุนอกโลกคือการสังเกตแต่ละวัตถุการสำรวจเช่น SDSS, APM, 2df รวมถึงฐานข้อมูลที่คอมไพล์แล้วเช่น Ned และ Hyperleda ตัวอย่างเช่นในการสำรวจ 2df ความครอบคลุมของท้องฟ้าอยู่ที่ ~ 5% ค่าเฉลี่ย z คือ 0.11 (~ 500 Mpc) และจำนวนวัตถุอยู่ที่ ~ 220,000

ความเห็นที่โดดเด่นคือเมื่อขยายขนาดหลายร้อยเมกะพิกเซลเซลล์จะถูกเพิ่มและเฉลี่ยการกระจายของสสารที่มองเห็นจะกลายเป็นเนื้อเดียวกัน อย่างไรก็ตามความไม่ชัดเจนในปัญหานี้ยังไม่บรรลุ: โดยใช้เทคนิคต่างๆนักวิจัยบางคนสรุปได้ว่าไม่มีความสม่ำเสมอในการกระจายของกาแลคซีจนถึงระดับที่ตรวจสอบได้มากที่สุด ในขณะเดียวกันความไม่สอดคล้องกันในการกระจายของกาแลคซีไม่ได้ลบล้างความเป็นจริงของเอกภพที่มีความสม่ำเสมอสูงในสภาวะเริ่มต้นซึ่งได้มาจากไอโซโทรปีระดับสูงของการแผ่รังสีที่เกี่ยวข้อง

ในเวลาเดียวกันพบว่าการกระจายของจำนวนดาราจักรโดยการเปลี่ยนสีแดงมีความซับซ้อน การพึ่งพาวัตถุที่แตกต่างกันนั้นแตกต่างกัน อย่างไรก็ตามทั้งหมดนี้มีลักษณะเฉพาะด้วยการปรากฏตัวของแมกซิม่าในท้องถิ่นหลายแห่ง สิ่งที่เกี่ยวข้องกับสิ่งนี้ยังไม่ชัดเจน

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ยังไม่มีความชัดเจนว่าโครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาลวิวัฒนาการไปอย่างไร อย่างไรก็ตามการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นว่ากาแลคซีขนาดใหญ่เป็นกลุ่มแรกที่ก่อตัวขึ้นและมีเพียงกาแล็กซีขนาดเล็กเท่านั้น (ซึ่งเรียกว่าเอฟเฟกต์การลดขนาด)

การสังเกตกระจุกดาว

ประชากรของดาวแคระขาวในกระจุกดาวทรงกลม NGC 6397 สี่เหลี่ยมสีน้ำเงิน - ดาวแคระขาวฮีเลียมวงกลมสีม่วง - ดาวแคระขาว "ปกติ" ที่มีปริมาณคาร์บอนสูง

คุณสมบัติหลักของกระจุกดาวทรงกลมสำหรับจักรวาลวิทยาเชิงสังเกตการณ์คือมีดาวฤกษ์อายุเท่ากันจำนวนมากในพื้นที่ขนาดเล็ก ซึ่งหมายความว่าหากมีการวัดระยะทางไปยังสมาชิกหนึ่งคนของคลัสเตอร์ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งความแตกต่างของระยะทางกับสมาชิกอื่น ๆ ของคลัสเตอร์จะมีค่าเล็กน้อย

การก่อตัวพร้อมกันของดาวทั้งหมดในกระจุกดาวทำให้สามารถกำหนดอายุของมันได้: ตามทฤษฎีวิวัฒนาการของดาวฤกษ์มีการสร้างไอโซโครเนสกล่าวคือเส้นโค้งของอายุเท่ากันสำหรับดาวที่มีมวลต่างกัน เมื่อเปรียบเทียบกับการกระจายที่สังเกตได้ของดาวในกระจุกดาวจึงเป็นไปได้ที่จะกำหนดอายุของมัน

วิธีนี้มีความยากลำบากหลายประการ การพยายามแก้ปัญหาทีมที่แตกต่างกันในแต่ละช่วงเวลาได้รับอายุที่แตกต่างกันสำหรับกลุ่มที่เก่าแก่ที่สุดจาก ~ 8 พันล้านปีถึง ~ 25 พันล้านปี

ในดาราจักรกระจุกดาวทรงกลมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบย่อยทรงกลมเก่าของกาแลคซีประกอบด้วยดาวแคระขาวจำนวนมากซึ่งเป็นส่วนที่เหลือของยักษ์แดงที่วิวัฒนาการแล้วซึ่งมีมวลค่อนข้างน้อย ดาวแคระขาวถูกกีดกันจากแหล่งพลังงานเทอร์โมนิวเคลียร์ของตัวเองและปล่อยออกมาโดยเฉพาะเนื่องจากการแผ่รังสีของความร้อนสำรอง ดาวแคระขาวมีมวลใกล้เคียงกับดาวฤกษ์รุ่นก่อนซึ่งหมายความว่าพวกมันมีอุณหภูมิใกล้เคียงกันกับเวลา เมื่อพิจารณาจากสเปกตรัมของดาวแคระขาวขนาดดาวฤกษ์ที่แน่นอนในขณะนี้และทราบถึงการพึ่งพาความส่องสว่างของเวลาระหว่างการทำความเย็นจึงเป็นไปได้ที่จะกำหนดอายุของดาวแคระ

อย่างไรก็ตามวิธีการนี้เกี่ยวข้องกับปัญหาทางเทคนิคที่ยิ่งใหญ่ทั้งสองอย่าง - ดาวแคระขาวเป็นวัตถุที่จางมาก - จำเป็นต้องใช้เครื่องมือที่ละเอียดอ่อนมากในการสังเกต กล้องโทรทรรศน์ตัวแรกและตัวเดียวที่สามารถแก้ปัญหานี้ได้คือกล้องโทรทรรศน์อวกาศ ฮับเบิล อายุของคลัสเตอร์ที่เก่าแก่ที่สุดตามข้อมูลของทีมงานที่ทำงานด้วย: พันล้านปีอย่างไรก็ตามผลลัพธ์ก็ไม่เป็นที่แน่นอน ฝ่ายตรงข้ามชี้ให้เห็นว่าไม่มีการพิจารณาแหล่งที่มาของข้อผิดพลาดเพิ่มเติมการประมาณการของพวกเขาคือหลายพันล้านปี

การสังเกตวัตถุที่ไม่วิวัฒนาการ

NGC 1705 เป็นดาราจักร BCDG

อันที่จริงแล้ววัตถุประกอบด้วยสสารปฐมภูมิอยู่รอดมาถึงยุคสมัยของเราเนื่องจากวิวัฒนาการภายในของพวกมันมีอัตราที่ต่ำมาก สิ่งนี้ทำให้สามารถศึกษาองค์ประกอบทางเคมีหลักขององค์ประกอบได้และโดยไม่ต้องลงรายละเอียดมากนักและอิงตามกฎหมายของห้องปฏิบัติการของฟิสิกส์นิวเคลียร์ประมาณอายุของวัตถุดังกล่าวซึ่งจะให้ขีด จำกัด ที่ต่ำกว่าสำหรับอายุของ จักรวาลโดยรวม

ประเภทนี้รวมถึง: ดาวมวลน้อยที่มีความเป็นโลหะต่ำ (ที่เรียกว่าดาวแคระ G) บริเวณ HII ที่เป็นโลหะต่ำรวมถึงดาราจักรแคระที่ผิดปกติในชั้น BCDG (ดาราจักรแคระขนาดกะทัดรัดสีน้ำเงิน)

ตามแนวคิดสมัยใหม่ลิเธียมควรถูกสร้างขึ้นในกระบวนการสังเคราะห์นิวคลีโอซินหลัก ความไม่ชอบมาพากลขององค์ประกอบนี้อยู่ที่ความจริงที่ว่าปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่มีส่วนร่วมเริ่มต้นที่ไม่มากนักในแง่ของเกล็ดจักรวาลอุณหภูมิ และในช่วงวิวัฒนาการของดวงดาวลิเธียมดั้งเดิมจะต้องถูกรีไซเคิลเกือบทั้งหมด มันสามารถอยู่ได้เฉพาะกับดาวที่มีประชากรประเภท II จำนวนมากเท่านั้น ดาวดังกล่าวมีบรรยากาศที่สงบและไม่หมุนเวียนดังนั้นลิเธียมจึงยังคงอยู่บนพื้นผิวโดยไม่เสี่ยงต่อการลุกไหม้ในชั้นในของดาวที่ร้อนกว่า

ในระหว่างการวัดพบว่าในดาวเหล่านี้ส่วนใหญ่มีลิเทียมอยู่มากมาย:

อย่างไรก็ตามมีดาวจำนวนมากรวมทั้งดาวโลหะต่ำพิเศษซึ่งมีความสำคัญต่ำกว่ามาก สิ่งที่เกี่ยวข้องกับสิ่งนี้ไม่ชัดเจนอย่างสมบูรณ์สันนิษฐานว่าเกี่ยวข้องกับกระบวนการต่างๆในบรรยากาศ

มีการค้นพบเส้นในดาว CS31082-001 ซึ่งเป็นของประชากรดาวฤกษ์ประเภท II และวัดความเข้มข้นของทอเรียมและยูเรเนียมในชั้นบรรยากาศ องค์ประกอบทั้งสองนี้มีครึ่งชีวิตที่แตกต่างกันดังนั้นอัตราส่วนของพวกมันจึงเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาและหากมีการประมาณอัตราส่วนความอุดมสมบูรณ์เริ่มต้นก็จะสามารถกำหนดอายุของดาวได้ สามารถประมาณได้สองวิธี: จากทฤษฎีกระบวนการ r ซึ่งได้รับการยืนยันจากทั้งการวัดในห้องปฏิบัติการและการสังเกตดวงอาทิตย์ หรือเป็นไปได้ที่จะข้ามเส้นโค้งของการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นเนื่องจากการสลายตัวและเส้นโค้งของการเปลี่ยนแปลงเนื้อหาของทอเรียมและยูเรเนียมในชั้นบรรยากาศของดาวฤกษ์อายุน้อยเนื่องจากวิวัฒนาการทางเคมีของดาราจักร ทั้งสองวิธีให้ผลลัพธ์ที่คล้ายกัน: 15.5 ± 3.2 พันล้านปีได้มาจากวิธีแรกพันล้านปี - โดยวิธีที่สอง

กาแล็กซี BCDG ที่เป็นโลหะอ่อนแอ (มีทั้งหมด ~ 10 แห่ง) และโซน HII เป็นแหล่งข้อมูลเกี่ยวกับความอุดมสมบูรณ์ของฮีเลียม สำหรับแต่ละวัตถุความเป็นโลหะ (Z) และความเข้มข้นของ He (Y) จะถูกกำหนดจากสเปกตรัม การอนุมานด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งในแผนภาพ Y-Z ถึง Z \u003d 0 จะได้ค่าประมาณของฮีเลียมหลัก

ค่า Yp สุดท้ายแตกต่างจากผู้สังเกตการณ์กลุ่มหนึ่งไปยังอีกกลุ่มหนึ่งและจากช่วงการสังเกตหนึ่งไปยังอีกช่วงหนึ่ง ดังนั้นหนึ่งซึ่งประกอบด้วยผู้เชี่ยวชาญที่มีอำนาจมากที่สุดในสาขานี้: Izotova และ Thuan (Thuan) ได้รับค่า Yp \u003d 0.245 ± 0.004 สำหรับกาแลคซี BCDG สำหรับโซน HII ในขณะนี้ (2010) พวกเขาหยุดที่ค่า Yp \u003d 0.2565 ± 0.006. กลุ่มเผด็จการอีกกลุ่มหนึ่งซึ่งนำโดย Peimbert ได้รับค่า Yp ที่แตกต่างกันตั้งแต่ 0.228 ± 0.007 ถึง 0.251 ± 0.006

แบบจำลองทางทฤษฎี

จากชุดข้อมูลเชิงสังเกตทั้งหมดสำหรับการสร้างและการยืนยันทฤษฎีสิ่งต่อไปนี้เป็นกุญแจสำคัญ:

การตีความของพวกเขาเริ่มต้นด้วยสมมติฐานที่ว่าผู้สังเกตแต่ละคนในเวลาเดียวกันโดยไม่คำนึงถึงสถานที่และทิศทางของการสังเกตจะค้นพบโดยเฉลี่ยเป็นภาพเดียวกัน นั่นคือในระดับใหญ่จักรวาลมีลักษณะเป็นเนื้อเดียวกันและเป็นไอโซทรอปิกในเชิงพื้นที่ โปรดทราบว่าคำสั่งนี้ไม่ได้ห้ามความไม่สม่ำเสมอในเวลานั่นคือการมีอยู่ของลำดับเหตุการณ์ที่เลือกไว้ซึ่งมีให้สำหรับผู้สังเกตการณ์ทั้งหมด

ผู้เสนอทฤษฎีของเอกภพที่หยุดนิ่งบางครั้งก็กำหนด "หลักการจักรวาลที่สมบูรณ์แบบ" ตามที่คุณสมบัติของความเป็นเนื้อเดียวกันและไอโซโทรปีควรมีปริภูมิ - เวลาสี่มิติ อย่างไรก็ตามกระบวนการวิวัฒนาการที่สังเกตเห็นในจักรวาลไม่เห็นด้วยกับหลักการทางจักรวาลวิทยาดังกล่าว

โดยทั่วไปทฤษฎีและสาขาฟิสิกส์ต่อไปนี้ใช้ในการสร้างแบบจำลอง:

ฟิสิกส์เชิงสถิติสมดุลแนวคิดและหลักการพื้นฐานตลอดจนทฤษฎีของก๊าซเชิงสัมพัทธภาพ
ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงมักเป็นทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป แม้ว่าผลกระทบของมันจะได้รับการตรวจสอบในระดับของระบบสุริยะเท่านั้น แต่การใช้งานในระดับของกาแลคซีและจักรวาลโดยรวมอาจถูกตั้งข้อสงสัย
ข้อมูลบางส่วนจากฟิสิกส์ของอนุภาคมูลฐาน: รายชื่ออนุภาคพื้นฐานลักษณะของมันประเภทของปฏิสัมพันธ์กฎการอนุรักษ์ แบบจำลองจักรวาลจะง่ายกว่ามากหากโปรตอนไม่ใช่อนุภาคที่เสถียรและจะสลายตัวซึ่งการทดลองสมัยใหม่ในห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ไม่ได้ยืนยัน ในขณะนี้ชุดของแบบจำลองที่อธิบายข้อมูลเชิงสังเกตได้ดีที่สุดคือ:

ทฤษฎีบิ๊กแบง. อธิบายองค์ประกอบทางเคมีของจักรวาล
ทฤษฎีขั้นตอนของอัตราเงินเฟ้อ อธิบายเหตุผลของการขยาย
แบบจำลองส่วนขยายของฟรีดแมน อธิบายส่วนขยาย
ทฤษฎีลำดับชั้น อธิบายโครงสร้างขนาดใหญ่

การขยายแบบจำลองจักรวาล

แบบจำลองเอกภพที่กำลังขยายตัวอธิบายถึงความจริงของการขยายตัว ในกรณีทั่วไปไม่ได้พิจารณาว่าเมื่อใดและเหตุใดจักรวาลจึงเริ่มขยายตัว แบบจำลองส่วนใหญ่มีพื้นฐานมาจากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและมุมมองทางเรขาคณิตของธรรมชาติของแรงโน้มถ่วง

หากมีการพิจารณาตัวกลางที่ขยายตัวแบบไอโซทรอปิกส์ในระบบพิกัดที่เชื่อมต่อกับสสารอย่างแน่นหนาการขยายตัวของเอกภพจะลดลงอย่างเป็นทางการเป็นการเปลี่ยนแปลงของสเกลแฟกเตอร์ของกริดพิกัดทั้งหมดที่โหนดซึ่งกาแลคซี "ปลูก" ระบบพิกัดดังกล่าวเรียกว่าร่วมกัน จุดอ้างอิงมักจะติดอยู่กับผู้สังเกต

ไม่มีมุมมองเดียวว่าจักรวาลไม่มีที่สิ้นสุดจริงหรือ จำกัด ในอวกาศและปริมาตร อย่างไรก็ตามจักรวาลที่สังเกตเห็นได้นั้นมีขอบเขต จำกัด เนื่องจากความเร็วของแสงนั้น จำกัด และมีบิ๊กแบง

แบบจำลองของฟรีดแมน

เวที	วิวัฒนาการ	พารามิเตอร์ของฮับเบิล
เงินเฟ้อ
การครอบงำทางรังสี p \u003d ρ / 3
เวทีฝุ่น p \u003d const
- การปกครอง

ภายในกรอบของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปพลวัตทั้งหมดของจักรวาลสามารถลดลงเป็นสมการเชิงอนุพันธ์อย่างง่ายสำหรับสเกลแฟคเตอร์

ในปริภูมิสี่มิติที่เป็นเนื้อเดียวกันไอโซทรอปิกที่มีความโค้งคงที่ระยะห่างระหว่างจุดสองจุดโดยประมาณไม่สิ้นสุดสามารถเขียนได้ดังนี้:

,

โดยที่ k รับค่า:

• k \u003d 0 สำหรับระนาบสามมิติ
• k \u003d 1 สำหรับทรงกลมสามมิติ
• k \u003d -1 สำหรับไฮเปอร์สเฟียร์ 3 มิติ

x - เวกเตอร์รัศมีสามมิติในพิกัดกึ่งคาร์ทีเซียน:.

หากนิพจน์สำหรับเมตริกถูกแทนที่ในสมการของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเราจะได้ระบบสมการต่อไปนี้:

• สมการพลังงาน

• สมการการเคลื่อนที่

• สมการความต่อเนื่อง

โดยที่Λคือค่าคงที่ของจักรวาลρคือความหนาแน่นเฉลี่ยของจักรวาล P คือความดันและ c คือความเร็วของแสง

ระบบสมการที่กำหนดช่วยให้สามารถแก้ปัญหาได้หลายแบบขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ที่เลือก ในความเป็นจริงค่าของพารามิเตอร์ได้รับการแก้ไขในช่วงเวลาปัจจุบันเท่านั้นและมีวิวัฒนาการไปตามกาลเวลาดังนั้นวิวัฒนาการของส่วนขยายจึงถูกอธิบายโดยชุดของโซลูชัน

คำอธิบายกฎของฮับเบิล

สมมติว่ามีแหล่งที่มาอยู่ในระบบประกอบที่ระยะ r 1 จากผู้สังเกต อุปกรณ์รับสัญญาณของผู้สังเกตการณ์จะบันทึกเฟสของคลื่นที่เข้ามา พิจารณาสองช่วงระหว่างจุดที่มีเฟสเดียวกัน:

ในทางกลับกันสำหรับคลื่นแสงในเมตริกที่ยอมรับจะมีการเติมเต็มความเท่าเทียมกัน:

ถ้าเรารวมสมการนี้และจำไว้ว่าในพิกัดประกอบ r ไม่ขึ้นอยู่กับเวลาดังนั้นภายใต้เงื่อนไขของความเล็กของความยาวคลื่นที่สัมพันธ์กับรัศมีความโค้งของจักรวาลเราจะได้ความสัมพันธ์:

ถ้าเราแทนที่มันเป็นอัตราส่วนเดิม:

หลังจากขยายด้านขวามือในซีรีส์เทย์เลอร์โดยคำนึงถึงเงื่อนไขลำดับแรกของความเล็กเราได้ความสัมพันธ์ที่สอดคล้องกับกฎของฮับเบิลทุกประการ โดยที่ค่าคงที่ H อยู่ในรูปแบบ:

ΛCDM

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วสมการ Friedmann ยอมรับคำตอบมากมายขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ และแบบจำลองΛCDMที่ทันสมัยเป็นแบบจำลองฟรีดแมนที่มีพารามิเตอร์ที่ยอมรับโดยทั่วไป โดยปกติในการทำงานของผู้สังเกตการณ์พวกเขาจะได้รับในแง่ของความหนาแน่นวิกฤต:

ถ้าเราแสดงด้านซ้ายของกฎฮับเบิลหลังจากลดแล้วเราจะได้รูปแบบต่อไปนี้:

,

โดยที่Ω m \u003d ρ / ρ cr, Ω k \u003d - (kc 2) / (a \u200b\u200b2 H 2), ΩΛ \u003d (8πGΛc 2) / ρ cr. จะเห็นได้จากบันทึกนี้ว่าถ้าΩ m + ΩΛ \u003d 1 นั่นคือความหนาแน่นรวมของสสารและพลังงานมืดเท่ากับค่าวิกฤตจากนั้น k \u003d 0 นั่นคือพื้นที่แบนถ้ามากกว่านั้น k \u003d 1 ถ้าน้อยกว่า k \u003d -1

ในรูปแบบการขยายตัวที่ยอมรับกันโดยทั่วไปในปัจจุบันค่าคงที่ของจักรวาลจะเป็นบวกและแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากศูนย์นั่นคือแรงต้านแรงโน้มถ่วงเกิดขึ้นในเครื่องชั่งขนาดใหญ่ ไม่ทราบลักษณะของกองกำลังดังกล่าวในทางทฤษฎีผลกระทบที่คล้ายคลึงกันนี้สามารถอธิบายได้จากการกระทำของสุญญากาศทางกายภาพ แต่ความหนาแน่นของพลังงานที่คาดว่าจะมีขนาดมากกว่าพลังงานที่สอดคล้องกับค่าที่สังเกตได้ของค่าคงที่ของจักรวาล - ปัญหาคงที่ของจักรวาล.

ขณะนี้ตัวเลือกที่เหลือเป็นเพียงความสนใจทางทฤษฎีเท่านั้น แต่อาจเปลี่ยนแปลงได้เมื่อมีข้อมูลทดลองใหม่ ประวัติศาสตร์สมัยใหม่ของจักรวาลวิทยารู้อยู่แล้วตัวอย่างเช่นแบบจำลองที่มีค่าคงที่ของจักรวาลเป็นศูนย์ซึ่งครอบงำโดยไม่มีเงื่อนไข (นอกเหนือจากความสนใจสั้น ๆ ในแบบจำลองอื่น ๆ ในทศวรรษที่ 1960) ตั้งแต่ช่วงที่ฮับเบิลค้นพบการเปลี่ยนสีแดงของจักรวาลและจนถึงปี 1998 เมื่อข้อมูลเกี่ยวกับประเภท Ia supernovae ทำให้เกิดความเชื่อมั่น

วิวัฒนาการเพิ่มเติมของการขยายตัว

หลักสูตรเพิ่มเติมของการขยายตัวโดยทั่วไปขึ้นอยู่กับค่าของค่าคงที่จักรวาลวิทยาΛความโค้งของปริภูมิ k และสมการของสถานะ P (ρ) อย่างไรก็ตามวิวัฒนาการของการขยายตัวสามารถประมาณได้ในเชิงคุณภาพโดยอาศัยสมมติฐานทั่วไปที่เป็นธรรม

หากค่าของค่าคงที่ของจักรวาลเป็นลบแสดงว่ามีเพียงพลังแห่งแรงดึงดูดเท่านั้นที่กระทำและไม่มีอีกต่อไป ด้านขวามือของสมการพลังงานจะไม่เป็นลบสำหรับค่า จำกัด ของ R เท่านั้นซึ่งหมายความว่าสำหรับค่า R c ที่แน่นอนจักรวาลจะเริ่มหดตัวสำหรับค่า k ใด ๆ และไม่ว่าจะอยู่ในรูปแบบใดก็ตาม ของสมการสถานะ

ถ้าค่าคงที่ของจักรวาลมีค่าเท่ากับศูนย์การวิวัฒนาการที่ค่า H 0 ที่กำหนดจะขึ้นอยู่กับความหนาแน่นเริ่มต้นของสาร:

หากการขยายตัวยังคงดำเนินต่อไปไม่สิ้นสุดในขีด จำกัด ด้วยความเร็วที่ไม่มีอาการพุ่งไปที่ศูนย์ ถ้าความหนาแน่นมากกว่าค่าวิกฤตการขยายตัวของจักรวาลจะช้าลงและถูกแทนที่ด้วยการบีบอัด หากน้อยกว่าการขยายจะดำเนินต่อไปเรื่อย ๆ โดยไม่มีขีด จำกัด H ที่ไม่ใช่ศูนย์

ถ้าΛ\u003e 0 และk≤0เอกภพจะขยายแบบซ้ำซากจำเจ แต่ต่างจากกรณีที่มีΛ \u003d 0 สำหรับค่า R มากอัตราการขยายจะเพิ่มขึ้น:

สำหรับ k \u003d 1 ค่าที่ไฮไลต์คือ ในกรณีนี้มีค่าดังกล่าวเป็นค่า R และนั่นคือเอกภพคงที่

สำหรับΛ\u003e Λ c อัตราการขยายจะลดลงจนถึงช่วงเวลาหนึ่งจากนั้นจะเริ่มเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ หากΛสูงกว่าΛ c เล็กน้อยในบางครั้งอัตราการขยายตัวจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในทางปฏิบัติ

ในกรณีของΛ<Λ c всё зависит от начального значения R, с которого началось расширения. В зависимости от этого значения Вселенная либо будет расширяться до какого-то размера, а потом сожмётся, либо будет неограниченно расширяться.

ทฤษฎีบิ๊กแบง (แบบจำลองจักรวาลร้อน)

ทฤษฎีบิ๊กแบงเป็นทฤษฎีของการสังเคราะห์นิวคลีโอซิสติกในยุคแรกเริ่ม ตอบคำถาม - องค์ประกอบทางเคมีเกิดขึ้นได้อย่างไรและเหตุใดความชุกจึงเป็นสิ่งที่สังเกตได้ในขณะนี้ มันขึ้นอยู่กับการคาดคะเนของกฎของฟิสิกส์นิวเคลียร์และควอนตัมภายใต้สมมติฐานที่ว่าเมื่อเคลื่อนที่เข้าสู่อดีตพลังงานอนุภาคเฉลี่ย (อุณหภูมิ) จะเพิ่มขึ้น

ขีด จำกัด ของการบังคับใช้คือพื้นที่ที่มีพลังงานสูงซึ่งกฎหมายที่ศึกษาจะหยุดทำงาน ในขณะเดียวกันสารดังกล่าวไม่มีอีกแล้ว แต่มีพลังงานบริสุทธิ์ในทางปฏิบัติ หากเราคาดคะเนกฎของฮับเบิลจนถึงขณะนั้นปรากฎว่าพื้นที่ที่มองเห็นได้ของจักรวาลนั้นอยู่ในปริมาตรเพียงเล็กน้อย ปริมาณขนาดเล็กและพลังงานสูงเป็นสถานะลักษณะเฉพาะของสสารหลังจากการระเบิดดังนั้นชื่อของทฤษฎี - ทฤษฎีบิ๊กแบง ในขณะเดียวกันคำตอบสำหรับคำถาม:“ อะไรทำให้เกิดการระเบิดนี้และธรรมชาติของมันคืออะไร” ยังคงอยู่นอกขอบเขต

ทฤษฎีบิ๊กแบงยังทำนายและอธิบายต้นกำเนิดของการแผ่รังสีที่ระลึกซึ่งเป็นมรดกของช่วงเวลาที่สสารทั้งหมดยังคงแตกตัวเป็นไอออนและไม่สามารถต้านทานแรงกดดันของแสงได้ กล่าวอีกนัยหนึ่งพื้นหลังของ relict คือส่วนที่เหลือของ“ โฟโตสเฟียร์แห่งจักรวาล”

เอนโทรปีของจักรวาล

ข้อโต้แย้งหลักที่ยืนยันทฤษฎีของจักรวาลร้อนคือค่าของเอนโทรปีเฉพาะของมัน มันขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์ตัวเลขเท่ากับอัตราส่วนของความเข้มข้นของโฟตอนสมดุล n γต่อความเข้มข้นของแบริออน n b

ให้เราแสดง n b ในแง่ของความหนาแน่นวิกฤตและเศษส่วนของแบริออน:

โดยที่ h 100 คือค่าฮับเบิลสมัยใหม่ซึ่งแสดงเป็นหน่วย 100 km / (s Mpc) และโดยคำนึงถึงการแผ่รังสีที่เกี่ยวข้องกับ T \u003d 2.73 K

ซม. −3,

เราได้รับ:

ซึ่งกันและกันคือค่าของเอนโทรปีเฉพาะ

สามนาทีแรก การสังเคราะห์นิวเคลียสหลัก

สันนิษฐานว่าตั้งแต่จุดเริ่มต้นของการเกิด (หรืออย่างน้อยก็จากจุดสิ้นสุดของระยะการพองตัว) และในช่วงเวลาจนกระทั่งอุณหภูมิคงที่อย่างน้อย 10 16 GeV (10 −10 วินาที) อนุภาคมูลฐานที่รู้จักทั้งหมดจะมีอยู่และทั้งหมด ไม่มีมวล ช่วงเวลานี้เรียกว่าช่วง Great Unification เมื่อกระแสไฟฟ้าและปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงเป็นหนึ่งเดียวกัน

ในขณะนี้เป็นไปไม่ได้ที่จะบอกว่าอนุภาคใดมีอยู่ในขณะนั้น แต่ยังมีบางสิ่งที่ทราบอยู่ ปริมาณηไม่ได้เป็นเพียงตัวบ่งชี้ของเอนโทรปีที่เฉพาะเจาะจงเท่านั้น แต่ยังบ่งบอกลักษณะของอนุภาคส่วนเกินที่อยู่เหนืออนุภาคด้วย:

ในช่วงเวลาที่อุณหภูมิลดลงต่ำกว่า 10 15 GeV, X และ Y bosons ที่มีมวลที่สอดคล้องกันมีแนวโน้มที่จะถูกปล่อยออกมา

ยุคของการรวมกันครั้งใหญ่ถูกแทนที่ด้วยยุคของการรวมกันของ electroweak เมื่อแม่เหล็กไฟฟ้าและปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอแสดงถึงสิ่งเดียวทั้งหมด ในยุคนี้ X- และ Y-bosons จะถูกทำลาย ในช่วงเวลาที่อุณหภูมิลดลงถึง 100 GeV ยุคของการรวมกันของ electroweak จะสิ้นสุดลงควาร์กเลปตันและโบซอนระดับกลางจะเกิดขึ้น

ยุคแฮรอนซึ่งเป็นยุคแห่งการผลิตและการทำลายล้างฮาดรอนและเลปตันกำลังจะมาถึง ในยุคนี้ช่วงเวลาแห่งการเปลี่ยนแปลงของควาร์ก - แฮรอนหรือช่วงเวลาแห่งการกักขังควาร์กเมื่อสามารถรวมควาร์กเข้ากับแฮดรอนได้เป็นเรื่องที่น่าทึ่ง ขณะนี้อุณหภูมิอยู่ที่ 300-1000 MeV และเวลานับจากการกำเนิดของจักรวาลคือ 10 −6 วินาที

ยุคแฮโดรนิกสืบทอดมาจากยุคเลปตัน - ในขณะที่อุณหภูมิลดลงถึงระดับ 100 MeV และที่ 10 −4 วินาที ในยุคนี้องค์ประกอบของจักรวาลเริ่มคล้ายกับโลกสมัยใหม่ อนุภาคหลักคือโฟตอนนอกจากนั้นยังมีเพียงอิเล็กตรอนและนิวตริโนที่มีแอนติบอดีเช่นเดียวกับโปรตอนและนิวตรอน ในช่วงเวลานี้มีเหตุการณ์สำคัญอย่างหนึ่งเกิดขึ้น: สารจะโปร่งใสต่อนิวตริโน มีบางอย่างที่เหมือนพื้นหลัง relict แต่สำหรับนิวตริโน แต่เนื่องจากการแยกตัวของนิวตริโนเกิดขึ้นก่อนการแยกโฟตอนเมื่ออนุภาคบางประเภทยังไม่ได้ทำลายล้างให้พลังงานแก่ส่วนที่เหลือพวกมันจึงเย็นตัวลงมากขึ้น ถึงตอนนี้ก๊าซนิวตริโนควรจะเย็นลงถึง 1.9 K ถ้านิวตริโนไม่มีมวล (หรือมวลของมันมีค่าเล็กน้อย)

ที่อุณหภูมิT≈0.7 MeV สมดุลทางอุณหพลศาสตร์ระหว่างโปรตอนและนิวตรอนซึ่งมีอยู่ก่อนจะถูกละเมิดและอัตราส่วนของความเข้มข้นของนิวตรอนและโปรตอนจะแข็งตัวที่ค่า 0.19 การสังเคราะห์นิวเคลียสของดิวทีเรียมฮีเลียมลิเทียมเริ่มขึ้น ประมาณ 200 วินาทีหลังจากการกำเนิดของเอกภพอุณหภูมิจะลดลงจนถึงค่าที่ไม่สามารถสังเคราะห์นิวคลีโอซิลได้อีกต่อไปและองค์ประกอบทางเคมีของสสารยังคงไม่เปลี่ยนแปลงจนกว่าจะเกิดดาวดวงแรก

ปัญหาของทฤษฎีบิ๊กแบง

แม้จะมีความก้าวหน้าอย่างมาก แต่ทฤษฎีของจักรวาลที่ร้อนระอุยังเผชิญกับปัญหามากมาย หากบิ๊กแบงก่อให้เกิดการขยายตัวของเอกภพในกรณีทั่วไปการกระจายตัวของสสารที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันอย่างรุนแรงอาจเกิดขึ้นซึ่งไม่เป็นที่สังเกต ทฤษฎีบิ๊กแบงยังไม่ได้อธิบายการขยายตัวของจักรวาล แต่ยอมรับว่าเป็นความจริง

ทฤษฎีนี้ยังชี้ให้เห็นว่าอัตราส่วนของจำนวนอนุภาคต่อแอนติบอดีในระยะเริ่มต้นนั้นส่งผลให้สสารมีความโดดเด่นในปัจจุบันเหนือปฏิสสาร สันนิษฐานได้ว่าในตอนแรกเอกภพมีความสมมาตร - สสารและปฏิสสารมีจำนวนเท่ากัน แต่ในการอธิบายความไม่สมมาตรของแบริออนจำเป็นต้องมีกลไกบางอย่างของการสร้างไบโอเจเนซิสซึ่งน่าจะนำไปสู่ความเป็นไปได้ของการสลายตัวของโปรตอนซึ่งก็เช่นกัน ไม่ได้สังเกต

ทฤษฎี Grand Unification ต่างๆชี้ให้เห็นการเกิดในเอกภพยุคแรกของโมโนโพลแม่เหล็กจำนวนมากซึ่งยังไม่มีการค้นพบ

แบบจำลองเงินเฟ้อ

หน้าที่ของทฤษฎีเงินเฟ้อคือการให้คำตอบสำหรับคำถามที่ทิ้งไว้เบื้องหลังทฤษฎีการขยายตัวและทฤษฎีบิ๊กแบง:“ ทำไมเอกภพจึงขยายตัว? แล้วบิ๊กแบงคืออะไร " ด้วยเหตุนี้การขยายตัวจะถูกคาดการณ์ถึงจุดศูนย์ในเวลาและมวลทั้งหมดของจักรวาลอยู่ที่จุดหนึ่งก่อให้เกิดเอกฐานจักรวาลซึ่งมักเรียกว่าบิ๊กแบง เห็นได้ชัดว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปในเวลานั้นใช้ไม่ได้อีกต่อไปซึ่งนำไปสู่หลาย ๆ อย่าง แต่จนถึงขณะนี้อนิจจาเป็นเพียงความพยายามในการคาดเดาอย่างหมดจดในการพัฒนาทฤษฎีทั่วไปมากขึ้น (หรือแม้แต่ "ฟิสิกส์ใหม่") ที่แก้ปัญหาเกี่ยวกับจักรวาลวิทยานี้ ความเป็นเอกฐาน

แนวคิดหลักของขั้นตอนการพองตัวคือถ้าเราทำสนามสเกลาร์ที่เรียกว่า inflanton ผลกระทบที่มีขนาดใหญ่ในระยะเริ่มต้น (เริ่มจากประมาณ 10 −42 วินาที) แต่จะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อเวลาผ่านไปแบน รูปทรงเรขาคณิตของอวกาศสามารถอธิบายได้ในขณะที่การขยายตัวของฮับเบิลกลายเป็นความเฉื่อยเนื่องจากพลังงานจลน์จำนวนมากที่สะสมในช่วงเงินเฟ้อและต้นกำเนิดจากพื้นที่เล็ก ๆ ที่มีความสัมพันธ์เชิงสาเหตุในขั้นต้นจะอธิบายถึงความเป็นเนื้อเดียวกันและไอโซโทปของเอกภพ

อย่างไรก็ตามมีหลายวิธีที่ยอดเยี่ยมในการตั้งค่า inflaton ซึ่งจะก่อให้เกิดโมเดลที่หลากหลาย แต่ส่วนใหญ่จะขึ้นอยู่กับสมมติฐานของการเปิดตัวที่ช้า: ศักยภาพของ inflanton จะลดลงอย่างช้าๆจนมีค่าเป็นศูนย์ รูปแบบเฉพาะของศักยภาพและวิธีการกำหนดค่าเริ่มต้นขึ้นอยู่กับทฤษฎีที่เลือก

ทฤษฎีเงินเฟ้อยังจัดว่าไม่มีที่สิ้นสุดและแน่นอนในเวลา ในทฤษฎีที่มีอัตราเงินเฟ้อไม่สิ้นสุดมีขอบเขตของพื้นที่ - โดเมน - ที่เริ่มขยายตัว แต่เนื่องจากความผันผวนของควอนตัมพวกเขาจึงกลับสู่สภาพเดิมซึ่งมีเงื่อนไขสำหรับอัตราเงินเฟ้อซ้ำ ๆ ทฤษฎีดังกล่าวรวมถึงทฤษฎีใด ๆ ที่มีศักยภาพไม่สิ้นสุดและทฤษฎีเงินเฟ้อที่สับสนวุ่นวายของลินเด้

โมเดลไฮบริดเป็นของทฤษฎีที่มีเวลาเงินเฟ้อที่ จำกัด มีฟิลด์อยู่สองประเภท: ประเภทแรกรับผิดชอบต่อพลังงานขนาดใหญ่ (และด้วยเหตุนี้สำหรับอัตราการขยายตัว) และฟิลด์ที่สองสำหรับฟิลด์ขนาดเล็กซึ่งกำหนดช่วงเวลาที่อัตราเงินเฟ้อสิ้นสุดลง ในกรณีนี้ความผันผวนของควอนตัมอาจส่งผลต่อฟิลด์แรกเท่านั้น แต่ไม่ใช่ฟิลด์ที่สองและด้วยเหตุนี้กระบวนการเงินเฟ้อจึงมีขอบเขต จำกัด

ปัญหาเงินเฟ้อที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข ได้แก่ การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในช่วงกว้างมากบางจุดอุณหภูมิลดลงจนเกือบเป็นศูนย์สัมบูรณ์ เมื่อสิ้นสุดอัตราเงินเฟ้อสารจะถูกทำให้ร้อนอีกครั้งที่อุณหภูมิสูง มีการเสนอบทบาทของคำอธิบายที่เป็นไปได้สำหรับพฤติกรรมแปลก ๆ เช่น "การสั่นพ้องแบบพาราเมตริก"

ลิขสิทธิ์

"Multiverse", "Big Universe", "Multiverse", "Hyperuniverse", "Superuniverse", "Multiple", "Omniverse" - คำแปลต่างๆของคำว่า multiverse ในภาษาอังกฤษ มันปรากฏในหลักสูตรของการพัฒนาของทฤษฎีเงินเฟ้อ

พื้นที่ของจักรวาลที่แยกจากกันด้วยระยะทางที่มากกว่าขนาดของขอบฟ้าของอนุภาควิวัฒนาการเป็นอิสระจากกัน ผู้สังเกตจะเห็นเฉพาะกระบวนการที่เกิดขึ้นในโดเมนที่มีปริมาตรเท่ากับทรงกลมที่มีรัศมีซึ่งเป็นระยะทางถึงขอบฟ้าของอนุภาค ในยุคของอัตราเงินเฟ้อพื้นที่สองส่วนของการขยายตัวที่คั่นด้วยระยะห่างของลำดับของขอบฟ้าห้ามตัดกัน

โดเมนดังกล่าวสามารถมองได้ว่าเป็นเอกภพที่แยกจากกันเช่นเดียวกับของเราพวกมันมีลักษณะเป็นเนื้อเดียวกันและมีไอโซโทรปิกในระดับใหญ่ กลุ่มของการก่อตัวดังกล่าวคือ Multiverse

ทฤษฎีเงินเฟ้อที่สับสนวุ่นวายถือว่าจักรวาลมีความหลากหลายไม่สิ้นสุดซึ่งแต่ละจักรวาลมีค่าคงที่ทางกายภาพที่แตกต่างจากจักรวาลอื่น ๆ ในอีกทฤษฎีหนึ่งจักรวาลต่างกันในมิติควอนตัม ตามคำจำกัดความสมมติฐานเหล่านี้ไม่สามารถตรวจสอบการทดลองได้

ทางเลือกของทฤษฎีเงินเฟ้อ

แบบจำลองอัตราเงินเฟ้อของจักรวาลค่อนข้างประสบความสำเร็จ แต่ไม่จำเป็นสำหรับการพิจารณาจักรวาลวิทยา เธอมีฝ่ายตรงข้ามรวมถึง Roger Penrose ข้อโต้แย้งของพวกเขาเดือดลงไปถึงข้อเท็จจริงที่ว่าโซลูชันที่นำเสนอโดยแบบจำลองอัตราเงินเฟ้อทำให้รายละเอียดที่ขาดหายไป ตัวอย่างเช่นทฤษฎีนี้ไม่ได้เสนอการยืนยันพื้นฐานใด ๆ ว่าความหนาแน่นของการรบกวนในระยะก่อนเกิดเงินเฟ้อควรมีขนาดเล็กมากจนระดับความเป็นเนื้อเดียวกันที่สังเกตได้เกิดขึ้นหลังจากเงินเฟ้อ สถานการณ์คล้ายกับความโค้งเชิงพื้นที่: มันลดลงอย่างมากในช่วงเงินเฟ้อ แต่ไม่มีอะไรที่ป้องกันไม่ให้มันมีความสำคัญมากก่อนที่จะเกิดภาวะเงินเฟ้อที่ยังคงปรากฏตัวในขั้นตอนปัจจุบันของการพัฒนาของจักรวาล กล่าวอีกนัยหนึ่งปัญหาของค่าเริ่มต้นไม่ได้รับการแก้ไข แต่เป็นเพียงการจัดวางอย่างชำนาญเท่านั้น

ทฤษฎีที่แปลกใหม่เช่นทฤษฎีสตริงและทฤษฎีเบรนและทฤษฎีวัฏจักรเป็นทางเลือก แนวคิดหลักของทฤษฎีเหล่านี้คือค่าเริ่มต้นที่จำเป็นทั้งหมดเกิดขึ้นก่อนบิ๊กแบง

ทฤษฎีสตริงต้องการการเพิ่มมิติอีกหลายมิติให้กับปริภูมิ - เวลาสี่มิติตามปกติซึ่งจะมีบทบาทในช่วงเริ่มต้นของจักรวาล แต่ตอนนี้อยู่ในสถานะกระชับ สำหรับคำถามที่หลีกเลี่ยงไม่ได้เหตุใดมิติข้อมูลเหล่านี้จึงมีขนาดกะทัดรัดจึงมีการเสนอคำตอบต่อไปนี้: superstrings มี T-duality ดังนั้นสตริงจึง "เป็นแผล" รอบมิติข้อมูลเพิ่มเติมซึ่ง จำกัด ขนาดไว้

ในกรอบของทฤษฎี brane (ทฤษฎี M) ทุกอย่างเริ่มต้นด้วยเวลาว่างห้ามิติที่เย็นและคงที่ มิติเชิงพื้นที่ทั้งสี่ถูกล้อมรอบด้วยกำแพงสามมิติหรือไตร - ไบรท์ หนึ่งในกำแพงเหล่านี้คือพื้นที่ที่เราอาศัยอยู่ในขณะที่เบรนที่สองถูกซ่อนจากการรับรู้ มีไตรเบรนอีกตัวหนึ่ง "หายไป" อยู่ที่ไหนสักแห่งระหว่างสองขอบเขตของพื้นที่สี่มิติ ตามทฤษฎีเมื่อเบรนนี้ชนกับของเราพลังงานจำนวนมากจะถูกปลดปล่อยออกมาและทำให้เกิดเงื่อนไขในการเกิดบิ๊กแบงขึ้น

ทฤษฎีวัฏจักรสันนิษฐานว่าบิ๊กแบงไม่ได้มีลักษณะเฉพาะในรูปแบบใด ๆ แต่หมายถึงการเปลี่ยนแปลงของจักรวาลจากสถานะหนึ่งไปสู่อีกสถานะหนึ่ง ทฤษฎีไซคลิกถูกเสนอครั้งแรกในทศวรรษที่ 1930 การสะดุดของทฤษฎีดังกล่าวคือกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ตามที่เอนโทรปีสามารถเพิ่มขึ้นได้เท่านั้น นั่นหมายความว่ารอบก่อนหน้าจะสั้นลงมากและสสารในนั้นจะร้อนแรงกว่าช่วงบิ๊กแบงครั้งล่าสุดซึ่งไม่น่าเป็นไปได้ ในขณะนี้มีสองทฤษฎีประเภทวัฏจักรที่สามารถแก้ปัญหาการเพิ่มเอนโทรปีได้: ทฤษฎี Steinhardt-Türkและทฤษฎี Baum-Frampton

ทฤษฎีวิวัฒนาการของโครงสร้างขนาดใหญ่

การก่อตัวและการยุบตัวของเมฆโปรโตกาแลกติกตามที่ศิลปินเห็น

เมื่อข้อมูลเกี่ยวกับพื้นหลังที่เกี่ยวข้องแสดงให้เห็นในช่วงเวลาของการแยกรังสีออกจากสสารเอกภพแทบจะเป็นเนื้อเดียวกันความผันผวนของสสารมีน้อยมากและนี่เป็นปัญหาสำคัญ ปัญหาที่สองคือโครงสร้างเซลล์ของซูเปอร์คลัสเตอร์ดาราจักรและในขณะเดียวกันโครงสร้างทรงกลมในกระจุกดาวขนาดเล็ก ทฤษฎีใด ๆ ที่พยายามอธิบายที่มาของโครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาลจะต้องแก้ปัญหาทั้งสองนี้ได้อย่างถูกต้อง (และยังจำลองสัณฐานวิทยาของกาแลคซีได้อย่างถูกต้องด้วย)

ทฤษฎีสมัยใหม่เกี่ยวกับการก่อตัวของโครงสร้างขนาดใหญ่เช่นเดียวกับดาราจักรแต่ละแห่งเรียกว่า "ทฤษฎีลำดับชั้น" สาระสำคัญของทฤษฎีมีดังนี้ในตอนแรกกาแลคซีมีขนาดเล็ก (ประมาณขนาดของเมฆแมกเจลแลน) แต่เมื่อเวลาผ่านไปพวกมันรวมตัวกันก่อตัวเป็นกาแลคซีขนาดใหญ่และใหญ่ขึ้น

เมื่อเร็ว ๆ นี้ความเที่ยงตรงของทฤษฎีได้ถูกเรียกให้เป็นคำถามและการลดขนาดก็มีส่วนทำให้สิ่งนี้ไม่ได้วัดเพียงเล็กน้อย อย่างไรก็ตามในการศึกษาทางทฤษฎีทฤษฎีนี้มีความโดดเด่น ตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดของการสำรวจดังกล่าวคือการจำลองมิลเลนเนียม (Millennium run)

บทบัญญัติทั่วไป

ทฤษฎีคลาสสิกเกี่ยวกับการกำเนิดและวิวัฒนาการของความผันผวนในเอกภพยุคแรกคือทฤษฎียีนส์กับพื้นหลังของการขยายตัวของเอกภพไอโซทรอปิกที่เป็นเนื้อเดียวกัน:

ที่ไหน คุณ - ความเร็วของเสียงในสื่อ ช คือค่าคงที่ความโน้มถ่วงและρคือความหนาแน่นของตัวกลางที่ไม่ถูกรบกวนคือขนาดของความผันผวนสัมพัทธ์Φคือศักย์โน้มถ่วงที่สร้างขึ้นโดยตัวกลาง, v คือความเร็วของตัวกลาง, p (x, t) คือโลคัล ความหนาแน่นของตัวกลางและการพิจารณาจะเกิดขึ้นในระบบพิกัดประกอบ

ระบบสมการที่ลดลงสามารถลดลงเหลือเพียงระบบเดียวที่อธิบายวิวัฒนาการของความไม่สอดคล้องกัน:

,

โดยที่ a คือสเกลแฟคเตอร์และ k คือเวกเตอร์คลื่น จากนั้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งจะเป็นไปตามความผันผวนไม่เสถียรขนาดที่เกิน:

ในกรณีนี้การเติบโตของการก่อกวนจะเป็นเชิงเส้นหรืออ่อนแอขึ้นอยู่กับวิวัฒนาการของพารามิเตอร์ฮับเบิลและความหนาแน่นของพลังงาน

แบบจำลองนี้อธิบายการล่มสลายของสิ่งรบกวนในสื่อที่ไม่สัมพันธ์กันอย่างเพียงพอหากขนาดของมันเล็กกว่าขอบฟ้าเหตุการณ์ปัจจุบันมาก (รวมถึงสสารมืดในช่วงที่มีการแผ่รังสีครอบงำ) สำหรับกรณีตรงกันข้ามจำเป็นต้องพิจารณาสมการเชิงสัมพันธ์ที่แน่นอน เทนเซอร์โมเมนตัมพลังงานของของไหลในอุดมคติที่มีค่าเผื่อสำหรับการรบกวนที่มีความหนาแน่นน้อย

ได้รับการอนุรักษ์อย่างกลมกลืนซึ่งจากสมการของอุทกพลศาสตร์โดยทั่วไปสำหรับกรณีเชิงสัมพัทธภาพ ร่วมกับสมการของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปแสดงถึงระบบสมการดั้งเดิมที่กำหนดวิวัฒนาการของความผันผวนของจักรวาลวิทยาเทียบกับพื้นหลังของโซลูชันฟรีดมันน์

ยุคก่อนการรวมตัวกันใหม่

ช่วงเวลาที่ไฮไลต์ในวิวัฒนาการของโครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาลถือได้ว่าเป็นช่วงเวลาของการรวมตัวของไฮโดรเจนอีกครั้ง จนถึงขณะนี้กลไกบางอย่างทำงานหลังจากนั้นกลไกที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง

คลื่นความหนาแน่นเริ่มต้นมีขนาดใหญ่กว่าขอบฟ้าเหตุการณ์และไม่มีผลต่อความหนาแน่นของสสารในจักรวาล แต่เมื่อขยายขนาดของขอบฟ้าจะถูกเปรียบเทียบกับความยาวคลื่นของการรบกวนดังที่พวกเขาพูดว่า "คลื่นออกมาจากใต้ขอบฟ้า" หรือ "เข้าใต้ขอบฟ้า" หลังจากนั้นกระบวนการขยายตัวของมันคือการแพร่กระจายของคลื่นเสียงกับพื้นหลังที่ขยายตัว

ในยุคนี้คลื่นที่มีความยาวคลื่นไม่เกิน 790 Mpc สำหรับยุคปัจจุบันจะเข้าสู่ใต้ขอบฟ้า คลื่นที่สำคัญต่อการก่อตัวของกาแลคซีและกระจุกดาวจะเข้าสู่จุดเริ่มต้นของขั้นตอนนี้

ในเวลานี้สสารเป็นพลาสมาหลายองค์ประกอบซึ่งมีกลไกที่มีประสิทธิภาพหลายอย่างในการลดทอนสัญญาณรบกวนทั้งหมด บางทีสิ่งที่มีประสิทธิภาพที่สุดในจักรวาลวิทยาก็คือการทำให้ผ้าไหมหมาด หลังจากระงับเสียงรบกวนทั้งหมดแล้วจะมีเพียงเสียงรบกวนเท่านั้นที่ยังคงอยู่

ในบางครั้งวิวัฒนาการของสสารธรรมดาและสสารมืดดำเนินไปพร้อมกัน แต่เนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์กับรังสีอุณหภูมิของสสารธรรมดาจะลดลงช้ากว่า มีการแยกจลนศาสตร์และความร้อนของสสารมืดและสสารแบริออนิก สันนิษฐานว่าช่วงเวลานี้เกิดขึ้นที่ 10 5

พฤติกรรมขององค์ประกอบแบริออน - โฟตอนหลังการแยกและจนถึงจุดสิ้นสุดของระยะการแผ่รังสีอธิบายได้โดยสมการ:

,

โดยที่ k คือโมเมนตัมของคลื่นที่พิจารณาηคือเวลาตามรูปแบบ จากวิธีการแก้ปัญหาเป็นไปตามที่ในช่วงนั้นความกว้างของการรบกวนของความหนาแน่นของส่วนประกอบแบริออนไม่ได้เพิ่มขึ้นหรือลดลง แต่มีประสบการณ์การสั่นของอะคูสติก:

.

ในขณะเดียวกันสสารมืดก็ไม่พบการสั่นเช่นนี้เนื่องจากทั้งความกดดันของแสงหรือความกดดันของแบริออนและอิเล็กตรอนไม่ส่งผลกระทบต่อมัน ยิ่งไปกว่านั้นแอมพลิจูดของการรบกวนเพิ่มขึ้น:

.

หลังจากรวมตัวกันใหม่

หลังจากการรวมตัวกันใหม่ความดันของโฟตอนและนิวตริโนในสสารมีค่าน้อยมาก ด้วยเหตุนี้ระบบสมการที่อธิบายการก่อกวนของสสารมืดและแบริออนิกจึงมีความคล้ายคลึงกัน:

, .

จากความคล้ายคลึงกันของรูปแบบของสมการเราสามารถสันนิษฐานและพิสูจน์ได้ว่าความแตกต่างของความผันผวนระหว่างสสารมืดและแบริออนิกมีแนวโน้มที่จะคงที่ กล่าวอีกนัยหนึ่งสสารธรรมดาเลื่อนเข้าไปในช่องโหว่ที่อาจเกิดขึ้นจากสสารมืด การเติบโตของสิ่งรบกวนทันทีหลังจากการรวมตัวใหม่จะถูกกำหนดโดยวิธีการแก้ปัญหา

,

โดยที่С i เป็นค่าคงที่ขึ้นอยู่กับค่าเริ่มต้น ดังที่เห็นได้จากข้างต้นในบางครั้งความผันผวนของความหนาแน่นจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของปัจจัยขนาด:

.

อัตราการเติบโตทั้งหมดของการรบกวนที่ให้ไว้ในส่วนนี้และในส่วนก่อนหน้าจะเพิ่มขึ้นด้วยจำนวนคลื่น k ดังนั้นด้วยคลื่นรบกวนแบบแบนเริ่มต้นการรบกวนของสเกลเชิงพื้นที่ที่เล็กที่สุดจะเข้าสู่ขั้นตอนการล่มสลายก่อนหน้านี้นั่นคือวัตถุที่มี a มวลที่ต่ำกว่าจะเกิดขึ้นก่อน

วัตถุที่มีมวล ~ 10 5 M ʘเป็นที่สนใจสำหรับดาราศาสตร์ ความจริงก็คือเมื่อการล่มสลายของสสารมืดทำให้เกิดโปรโตฮาโลขึ้น ไฮโดรเจนและฮีเลียมพุ่งไปที่ศูนย์กลางเริ่มปล่อยออกมาและที่มวลน้อยกว่า 10 5 M M การแผ่รังสีนี้จะพ่นก๊าซกลับไปที่บริเวณด้านนอกของโครงสร้างส่วนที่ยื่นออกมา เมื่อมวลสูงขึ้นกระบวนการก่อตัวของดาวดวงแรกจะเริ่มขึ้น

ผลที่สำคัญของการล่มสลายครั้งแรกคือดวงดาวที่มีมวลขนาดใหญ่ปรากฏขึ้นโดยเปล่งแสงในส่วนที่แข็งของสเปกตรัม ควอนต้าที่ปล่อยออกมาจะพบกับไฮโดรเจนที่เป็นกลางและแตกตัวเป็นไอออน ดังนั้นทันทีหลังจากการระเบิดครั้งแรกของการก่อตัวของดาวจะเกิดการแตกไอออไนเซชันของไฮโดรเจนทุติยภูมิ

ขั้นการครอบงำของพลังงานมืด

สมมติว่าความดันและความหนาแน่นของพลังงานมืดไม่เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลานั่นคือค่าคงที่ของจักรวาลอธิบายได้ จากนั้นมันจะตามมาจากสมการทั่วไปสำหรับความผันผวนของจักรวาลวิทยาที่การรบกวนมีวิวัฒนาการดังนี้:

.

เมื่อพิจารณาว่าศักยภาพในกรณีนี้แปรผกผันกับสเกลแฟคเตอร์ a ซึ่งหมายความว่าการเติบโตของสิ่งรบกวนจะไม่เกิดขึ้นและขนาดของมันยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งหมายความว่าทฤษฎีลำดับชั้นไม่อนุญาตให้มีโครงสร้างที่ใหญ่กว่าที่สังเกตเห็นในปัจจุบัน

ในยุคแห่งการครอบงำของพลังงานมืดมีเหตุการณ์สำคัญสองเหตุการณ์สุดท้ายสำหรับโครงสร้างขนาดใหญ่เกิดขึ้น: การปรากฏตัวของกาแลคซีเช่นทางช้างเผือกซึ่งเกิดขึ้นที่ z ~ 2 และหลังจากนั้นเล็กน้อย - การก่อตัวของกระจุกดาวและซุปเปอร์คลัสเตอร์ของ กาแลคซี

ปัญหาของทฤษฎี

ทฤษฎีลำดับชั้นซึ่งเป็นไปตามหลักเหตุผลจากแนวคิดสมัยใหม่ที่ได้รับการพิสูจน์แล้วเกี่ยวกับการก่อตัวของดวงดาวและใช้คลังแสงขนาดใหญ่ของเครื่องมือทางคณิตศาสตร์เมื่อไม่นานมานี้ต้องเผชิญกับปัญหาหลายประการทั้งในเชิงทฤษฎีและที่สำคัญกว่านั้นคือการสังเกตในธรรมชาติ:

ปัญหาทางทฤษฎีที่ใหญ่ที่สุดอยู่ที่การเชื่อมโยงของอุณหพลศาสตร์และกลศาสตร์เกิดขึ้น: หากไม่มีการใช้กองกำลังที่ไม่ใช่ทางกายภาพเพิ่มเติมจะเป็นไปไม่ได้ที่จะทำให้สองรัศมีของสสารมืดรวมเข้าด้วยกัน
ช่องว่างเกิดขึ้นค่อนข้างใกล้เคียงกับเวลาของเรามากกว่าที่จะรวมกันใหม่ แต่เมื่อไม่นานมานี้ช่องว่างที่มีขนาด 300 Mpc ซึ่งค้นพบเมื่อไม่นานมานี้เกิดความไม่ลงรอยกันกับคำพูดนี้
นอกจากนี้ดาราจักรยักษ์ยังเกิดในเวลาที่ไม่ถูกต้องจำนวนต่อหน่วยปริมาตรที่ z ใหญ่นั้นมากกว่าที่ทฤษฎีคาดการณ์ไว้มาก ยิ่งไปกว่านั้นมันยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อในทางทฤษฎีมันควรจะเติบโตอย่างรวดเร็ว
ข้อมูลเกี่ยวกับกระจุกดาวทรงกลมที่เก่าแก่ที่สุดไม่ต้องการทนกับการระเบิดของการก่อตัวของดาวที่มีมวล100Mʘและชอบดาวเช่นดวงอาทิตย์ของเรา และนี่เป็นเพียงส่วนหนึ่งของปัญหาที่ทฤษฎีประสบ

หากคุณคาดคะเนกฎของฮับเบิลย้อนเวลากลับไปคุณจะพบจุดหนึ่งซึ่งเป็นเอกฐานความโน้มถ่วงที่เรียกว่าเอกฐานจักรวาล นี่เป็นปัญหาใหญ่เนื่องจากเครื่องมือวิเคราะห์ทางฟิสิกส์ทั้งหมดกลายเป็นสิ่งที่ไร้ประโยชน์ และแม้ว่าตามเส้นทางของ Gamow ที่เสนอในปี 1946 แต่ก็เป็นไปได้ที่จะคาดการณ์ได้อย่างน่าเชื่อถือจนถึงช่วงเวลาที่กฎฟิสิกส์สมัยใหม่ใช้งานได้ แต่ก็ยังไม่สามารถระบุช่วงเวลาของการเริ่มต้นของ "ฟิสิกส์ใหม่" ได้อย่างถูกต้อง .

คำถามเกี่ยวกับรูปร่างของจักรวาลเป็นคำถามเปิดที่สำคัญในจักรวาลวิทยา ในแง่คณิตศาสตร์เราต้องเผชิญกับปัญหาในการค้นหาโทโพโลยีสามมิติของส่วนเชิงพื้นที่ของจักรวาลนั่นคือตัวเลขที่แสดงถึงลักษณะเชิงพื้นที่ของจักรวาลได้ดีที่สุด ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปในฐานะทฤษฎีท้องถิ่นไม่สามารถให้คำตอบที่สมบูรณ์สำหรับคำถามนี้ได้แม้ว่าจะมีข้อ จำกัด บางประการก็ตาม

ประการแรกไม่มีใครรู้ว่าเอกภพแบนเชิงพื้นที่หรือไม่นั่นคือกฎของเรขาคณิตแบบยุคลิดนั้นมีผลบังคับใช้ในระดับที่ใหญ่ที่สุดหรือไม่ ปัจจุบันนักจักรวาลวิทยาส่วนใหญ่เชื่อว่าเอกภพที่สังเกตได้นั้นอยู่ใกล้กับพื้นที่ที่แบนราบมากโดยมีรอยพับเฉพาะที่ซึ่งวัตถุขนาดใหญ่จะบิดเบือนเวลา - อวกาศ มุมมองนี้ได้รับการสนับสนุนโดยข้อมูล WMAP ล่าสุดที่ตรวจสอบ "การสั่นแบบอะคูสติก" ในการเบี่ยงเบนอุณหภูมิของ CMB

ประการที่สองไม่รู้ว่าเอกภพเชื่อมต่อกันหรือเชื่อมโยงกันเป็นทวีคูณ ตามแบบจำลองการขยายมาตรฐานจักรวาลไม่มีขอบเขตเชิงพื้นที่ แต่สามารถ จำกัด เชิงพื้นที่ได้ สิ่งนี้สามารถเข้าใจได้โดยใช้ตัวอย่างของการเปรียบเทียบแบบสองมิติ: พื้นผิวของทรงกลมไม่มีขอบเขต แต่มีพื้นที่ จำกัด และความโค้งของทรงกลมจะคงที่ หากเอกภพมีข้อ จำกัด เชิงพื้นที่จริงๆดังนั้นในบางรุ่นของมันที่เคลื่อนที่เป็นเส้นตรงไปในทิศทางใดก็ได้คุณสามารถไปยังจุดเริ่มต้นของการเดินทางได้ (ในบางกรณีสิ่งนี้เป็นไปไม่ได้เนื่องจากวิวัฒนาการของอวกาศ - เวลา) .

ประการที่สามมีคำแนะนำว่าเอกภพเกิดมาหมุน แนวคิดคลาสสิกของการกำเนิดเป็นแนวคิดของไอโซโทรปีของบิ๊กแบงนั่นคือการแพร่กระจายของพลังงานอย่างเท่าเทียมกันในทุกทิศทาง อย่างไรก็ตามสมมติฐานที่แข่งขันกันเกิดขึ้นและได้รับการยืนยัน: กลุ่มนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยมิชิแกนซึ่งนำโดยศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ Michael Longo พบว่าวงแขนก้นหอยของกาแลคซีที่บิดทวนเข็มนาฬิกาเกิดขึ้นบ่อยกว่ากาแลคซีที่มี "ทิศทางตรงกันข้าม" ถึง 7% ซึ่งอาจ บ่งบอกถึงการมีอยู่ของโมเมนตัมเชิงมุมเริ่มต้นของจักรวาล สมมติฐานนี้ควรได้รับการทดสอบโดยการสังเกตในซีกโลกใต้

28.02.1993 15:16 | A. D. Chernin / จักรวาลและเรา

ท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาวตลอดเวลาได้ครอบครองจินตนาการของผู้คน ทำไมดาวจึงสว่างขึ้น? มีกี่คนที่ส่องแสงในตอนกลางคืน? พวกเขาอยู่ไกลจากเราหรือไม่? จักรวาลที่เป็นดาวฤกษ์มีขอบเขตหรือไม่? ตั้งแต่สมัยโบราณผู้คนได้คิดถึงเรื่องนี้พยายามที่จะเข้าใจและเข้าใจโครงสร้างของโลกใบใหญ่ที่เขาอาศัยอยู่

ความคิดที่เก่าแก่ที่สุดของผู้คนเกี่ยวกับโลกที่เต็มไปด้วยดวงดาวได้รับการเก็บรักษาไว้ในตำนานและตำนาน หลายศตวรรษและพันปีผ่านไปก่อนที่วิทยาศาสตร์ของจักรวาลจะเกิดขึ้นและได้รับการพิสูจน์และการพัฒนาอย่างลึกซึ้งเผยให้เราเห็นถึงความเรียบง่ายที่น่าทึ่งและลำดับที่น่าทึ่งของจักรวาล ไม่น่าแปลกใจในกรีกโบราณจักรวาลเรียกว่าคอสมอสคำนี้หมายถึงความเป็นระเบียบและความงาม

รูปภาพของโลก

ในหนังสืออินเดียโบราณที่เรียกว่า Rig Veda ซึ่งหมายถึงหนังสือเพลงสวดหนึ่งในคำอธิบายแรกสุดเกี่ยวกับจักรวาลทั้งหมดโดยรวมในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ ก่อนอื่นประกอบด้วยโลก ดูเหมือนจะเป็นพื้นผิวเรียบที่ไม่มีที่สิ้นสุด - "อวกาศอันกว้างใหญ่" พื้นผิวนี้ถูกปกคลุมด้วยท้องฟ้าจากด้านบนซึ่งเป็นห้องนิรภัยสีน้ำเงินที่มีดวงดาว ระหว่างสวรรค์และโลก - "อากาศที่เร่าร้อน"

มุมมองของโลกในยุคแรก ๆ ของชาวกรีกและโรมันโบราณนั้นคล้ายคลึงกับภาพนี้มาก - เช่นเดียวกับโลกแบนใต้โดมของท้องฟ้า

มันห่างไกลจากวิทยาศาสตร์มาก แต่อย่างอื่นมีความสำคัญที่นี่ สิ่งที่น่าทึ่งและยิ่งใหญ่คือเป้าหมายที่กล้าหาญ - เพื่อโอบกอดจักรวาลทั้งจักรวาลด้วยความคิด นี่คือจุดเริ่มต้นของความเชื่อมั่นของเราที่ว่าจิตใจของมนุษย์สามารถหยั่งรู้เข้าใจคลี่คลายโครงสร้างของจักรวาลสร้างภาพที่สมบูรณ์ของโลกในจินตนาการของเรา

ทรงกลมสวรรค์

ภาพทางวิทยาศาสตร์ของโลกเกิดขึ้นเมื่อการสะสมความรู้ที่สำคัญที่สุดเกี่ยวกับโลกดวงอาทิตย์ดวงจันทร์ดาวเคราะห์และดวงดาวดำเนินไป

ย้อนกลับไปในศตวรรษที่หก พ.ศ. นักคณิตศาสตร์และนักปรัชญาผู้ยิ่งใหญ่แห่งยุคโบราณ Pythagoras สอนว่าโลกเป็นทรงกลม ตัวอย่างเช่นสิ่งที่พิสูจน์ได้คือเงากลมของโลกของเราที่ตกลงบนดวงจันทร์ในช่วงจันทรุปราคา

อริสโตเติลนักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่อีกคนหนึ่งของโลกโบราณถือว่าจักรวาลทั้งหมดเป็นทรงกลมทรงกลม ความคิดนี้ไม่เพียง แต่เสนอแนะโดยมุมมองที่โค้งมนของนภาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการเคลื่อนไหวเป็นวงกลมทุกวันของดวงดาวด้วย เขาวางโลกไว้ตรงกลางภาพจักรวาล รอบ ๆ ดวงอาทิตย์ดวงจันทร์และดาวเคราะห์ 5 ดวงที่รู้จักกันในเวลานั้น ร่างกายแต่ละส่วนเหล่านี้มีทรงกลมของตัวเองที่โคจรอยู่รอบโลกของเรา ร่างกาย "แนบ" กับทรงกลมของมันจึงเคลื่อนที่ไปรอบโลกด้วย ทรงกลมที่ห่างไกลที่สุดซึ่งครอบคลุมวงอื่น ๆ ทั้งหมดถือเป็นทรงที่แปด ดาว "ติด" กับมัน เธอก็หมุนรอบโลกตามการเคลื่อนไหวของท้องฟ้าในแต่ละวันเช่นกัน

อริสโตเติลเชื่อว่าวัตถุท้องฟ้าเช่นเดียวกับทรงกลมของพวกมันทำจากวัสดุพิเศษ "อีเธอร์" ซึ่งไม่มีคุณสมบัติของแรงโน้มถ่วงและความสว่างและทำให้การเคลื่อนที่เป็นวงกลมนิรันดร์ในอวกาศโลก

ภาพของโลกนี้ครอบครองอยู่ในความคิดของผู้คนเป็นเวลาสองพันปี - จนถึงยุคของโคเปอร์นิคัส ในคริสต์ศตวรรษที่ 2 ภาพนี้ได้รับการปรับปรุงโดยปโตเลมีนักดาราศาสตร์และนักภูมิศาสตร์ชื่อดังที่อาศัยอยู่ในอเล็กซานเดรีย เขาให้รายละเอียดทฤษฎีทางคณิตศาสตร์เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ ปโตเลมีสามารถคำนวณตำแหน่งที่ชัดเจนของผู้ทรงคุณวุฒิได้อย่างแม่นยำ - ตอนนี้พวกเขาอยู่ที่ไหนก่อนหน้านี้และจะอยู่ที่ไหนในภายหลัง

จริงอยู่ห้าทรงกลมไม่เพียงพอที่จะสร้างรายละเอียดที่ละเอียดอ่อนทั้งหมดของการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ทั่วท้องฟ้า สำหรับการเคลื่อนไหวแบบวงกลมทั้งห้านั้นต้องเพิ่มการเคลื่อนไหวใหม่และการเคลื่อนไหวแบบเก่าจะต้องสร้างขึ้นใหม่ ในปโตเลมีดาวเคราะห์แต่ละดวงมีส่วนร่วมในการเคลื่อนที่เป็นวงกลมหลายครั้งและการเพิ่มของพวกมันทำให้เห็นการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ทั่วท้องฟ้า

ต่อมาในยุคกลางพวกเขาพยายามพัฒนาการสอนของอริสโตเติลเกี่ยวกับทรงกลมบนท้องฟ้าซึ่งต่อมาได้รับการยอมรับโดยทั่วไปในทิศทางที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ตัวอย่างเช่นมีการเสนอให้พิจารณาทรงกลมเป็นคริสตัล ทำไม? เพราะน่าจะเป็นคริสตัลที่โปร่งใสและยิ่งไปกว่านั้นคริสตัลทรงกลมก็สวยงาม! แต่การเพิ่มดังกล่าวไม่ได้ช่วยปรับปรุงภาพของจักรวาลเลย

โลกของโคเปอร์นิคัส

หนังสือของโคเปอร์นิคัสตีพิมพ์ในปีที่เขาเสียชีวิต (1543) มีชื่อเรื่องว่า "On the Conversions of the Celestial Spheres" แต่นี่เป็นการล้มล้างมุมมองต่อโลกของอริสโตเติลโดยสิ้นเชิง ขนาดมหึมาที่ซับซ้อนของคริสตัลทรงกลมใสกลวงไม่ได้หวนกลับไปสู่อดีตในทันที ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมายุคใหม่ก็เริ่มต้นขึ้นในความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาล ยังคงดำเนินต่อไปจนถึงทุกวันนี้

ขอบคุณโคเปอร์นิคัสเราได้เรียนรู้ว่าดวงอาทิตย์อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมในใจกลางระบบดาวเคราะห์ โลกไม่ใช่ศูนย์กลางของโลก แต่เป็นดาวเคราะห์ธรรมดาดวงหนึ่งที่หมุนรอบดวงอาทิตย์ ทุกอย่างจึงเข้าที่ ในที่สุดโครงสร้างของระบบสุริยะก็คลี่คลาย

การค้นพบเพิ่มเติมโดยนักดาราศาสตร์เพิ่มเข้ามาในครอบครัวของดาวเคราะห์ ดาวพุธดาวศุกร์โลกดาวอังคารดาวพฤหัสบดีดาวเสาร์ดาวยูเรนัสดาวเนปจูนและดาวพลูโตมีทั้งหมด 9 ดวง ตามลำดับนี้พวกมันครอบครองวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ มีการค้นพบร่างขนาดเล็กจำนวนมากของระบบสุริยะเช่นดาวเคราะห์น้อยและดาวหาง แต่สิ่งนี้ไม่ได้เปลี่ยนภาพโคเปอร์นิกันของโลก ในทางตรงกันข้ามการค้นพบทั้งหมดนี้ยืนยันและชี้แจงได้เท่านั้น

ตอนนี้เราเข้าใจแล้วว่าเราอาศัยอยู่บนโลกใบเล็กที่มีรูปร่างคล้ายกับลูกบอล โลกหมุนรอบดวงอาทิตย์ในวงโคจรที่ไม่แตกต่างจากวงกลมมากเกินไป รัศมีวงโคจรใกล้ 150 ล้านกิโลเมตร

ระยะทางจากดวงอาทิตย์ถึงดาวเสาร์ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่ไกลที่สุดที่รู้จักกันในเวลาของโคเปอร์นิคัสคือประมาณสิบเท่าของรัศมีวงโคจรของโลก ระยะนี้ถูกกำหนดอย่างสมบูรณ์โดยโคเปอร์นิคัส ระยะทางจากดวงอาทิตย์ถึงดาวเคราะห์ที่ไกลที่สุด (พลูโต) ยังคงมากกว่าเกือบสี่เท่าและอยู่ที่ประมาณหกพันล้านกิโลเมตร

นี่คือภาพของจักรวาลในสภาพแวดล้อมของเรา นี่คือโลกของโคเปอร์นิกัน

แต่ระบบสุริยะยังไม่ใช่ทั้งจักรวาล เราสามารถพูดได้ว่านี่เป็นเพียงโลกใบเล็กของเรา แต่ดวงดาวอันไกลโพ้นล่ะ? โคเปอร์นิคัสไม่กล้าแสดงความคิดเห็นใด ๆ เกี่ยวกับพวกเขา เขาเพียงแค่ทิ้งพวกมันไว้ที่เดิมบนทรงกลมอันห่างไกลซึ่งพวกเขาอยู่กับอริสโตเติลและพูดเพียงอย่างเดียว - และค่อนข้างถูกต้อง - ว่าระยะทางไปยังพวกมันนั้นมากกว่าขนาดของวงโคจรของดาวเคราะห์หลายเท่า เช่นเดียวกับนักวิทยาศาสตร์ในสมัยโบราณเขาจินตนาการถึงจักรวาลว่าเป็นพื้นที่ปิดซึ่งถูก จำกัด ด้วยทรงกลมนี้

บนท้องฟ้ามีดาวกี่ดวง?

สำหรับคำถามนี้ทุกคนจะตอบว่า: โอ้มาก แต่มีกี่ร้อยหรือพัน?

อีกมากมายเป็นล้านหรือพันล้าน

คำตอบนี้สามารถได้ยินได้บ่อย

อันที่จริงมุมมองของท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาวทำให้เรารู้สึกถึงดวงดาวมากมายนับไม่ถ้วน ดังที่ Lomonosov กล่าวไว้ในบทกวีที่มีชื่อเสียงของเขา: "นรกได้เปิดขึ้นดวงดาวเต็มไปด้วยดวงดาวมากมายนับไม่ถ้วน ... "

แต่ในความเป็นจริงจำนวนดาวที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่านั้นไม่ได้มากขนาดนั้น หากคุณไม่ยอมจำนนต่อความประทับใจ แต่ลองนับดูปรากฎว่าแม้ในคืนที่ไม่มีแสงจันทร์กระจ่างใสเมื่อไม่มีสิ่งใดรบกวนการสังเกตคนที่มีสายตาที่เฉียบแหลมจะมองเห็นจุดริบหรี่ไม่เกินสองหรือสามพันจุดใน นภา

ในรายการที่รวบรวมในศตวรรษที่ 2 ก่อนคริสต์ศักราช Hipparchus นักดาราศาสตร์ชาวกรีกโบราณที่มีชื่อเสียงและเพิ่มเข้ามาในภายหลังโดยปโตเลมีมีการระบุดาว 1022 ดวง เฮฟลิอุสนักดาราศาสตร์คนสุดท้ายที่ทำการคำนวณดังกล่าวโดยไม่ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ช่วยทำให้จำนวนของพวกเขาถึงปี 1533

แต่ในสมัยโบราณมีการสงสัยถึงการมีอยู่ของดวงดาวจำนวนมากที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า Democritus นักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่แห่งสมัยโบราณกล่าวว่าแถบสีขาวที่ทอดยาวไปทั่วท้องฟ้าซึ่งเราเรียกว่าทางช้างเผือกนั้นแท้จริงแล้วเป็นการรวมกันของแสงจากดวงดาวที่มองไม่เห็นแยกกันหลายดวง การถกเถียงเกี่ยวกับโครงสร้างของทางช้างเผือกยังคงดำเนินต่อไปเป็นเวลาหลายศตวรรษ การตัดสินใจซึ่งเป็นไปตามการคาดเดาของ Democritus เกิดขึ้นในปี 1610 เมื่อกาลิเลโอรายงานการค้นพบครั้งแรกบนท้องฟ้าด้วยกล้องโทรทรรศน์ เขาเขียนด้วยความตื่นเต้นและความภาคภูมิใจที่เข้าใจได้ว่าตอนนี้มันเป็นไปได้ "ทำให้สามารถเข้าถึงดวงดาวที่ไม่เคยมีมาก่อนและมีจำนวนมากกว่าจำนวนดาวที่รู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณอย่างน้อยสิบเท่า"

ดวงอาทิตย์และดวงดาว

แต่การค้นพบครั้งยิ่งใหญ่นี้ยังคงทิ้งโลกแห่งดวงดาวไว้อย่างลึกลับ พวกเขาทั้งหมดมองเห็นและมองไม่เห็นมีสมาธิอยู่ในชั้นทรงกลมบาง ๆ รอบดวงอาทิตย์หรือไม่?

แม้กระทั่งก่อนการค้นพบของกาลิเลโอก็มีการแสดงออกถึงความคิดที่กล้าหาญอย่างน่าทึ่งและไม่คาดคิดมาก่อน มันเป็นของ Giordano Bruno ซึ่งทุกคนรู้ชะตากรรมที่น่าเศร้า บรูโนหยิบยกแนวคิดที่ว่าดวงอาทิตย์ของเราเป็นหนึ่งในดวงดาวในจักรวาล ฝูงชนที่ยิ่งใหญ่เพียงกลุ่มเดียวไม่ใช่ศูนย์กลางของจักรวาล

หากโคเปอร์นิคัสระบุสถานที่สำหรับโลก - โดยไม่ได้อยู่ใจกลางโลกบรูโนและดวงอาทิตย์ก็จะไม่ได้รับสิทธิพิเศษนี้

ความคิดของบรูโนก่อให้เกิดผลที่น่าทึ่งมากมาย มันให้ระยะทางโดยประมาณกับดวงดาว แท้จริงแล้วดวงอาทิตย์เป็นดวงดาวเช่นเดียวกับคนอื่น ๆ แต่เป็นเพียงดวงเดียวที่ใกล้เคียงที่สุดกับเรา นั่นคือเหตุผลที่มันใหญ่และสว่างมาก และควรเคลื่อนย้ายดาวไปไกลแค่ไหนจึงจะมีลักษณะเช่นดาวซิเรียส? คำตอบสำหรับคำถามนี้ได้รับจากนักดาราศาสตร์ชาวดัตช์ Huygens (1629-1695) เขาเปรียบเทียบความเจิดจรัสของวัตถุท้องฟ้าทั้งสองนี้และนี่คือสิ่งที่ปรากฎ: ซิเรียสอยู่ไกลจากเรามากกว่าดวงอาทิตย์หลายแสนเท่า

หากต้องการจินตนาการให้ดีขึ้นว่าระยะทางไปยังดาวฤกษ์นั้นยอดเยี่ยมแค่ไหนสมมติว่าแสงที่เดินทางสามแสนกิโลเมตรในหนึ่งวินาทีใช้เวลาหลายปีในการเดินทางจากเราไปยังซิเรียส นักดาราศาสตร์ในกรณีนี้พูดถึงระยะทางหลายปีแสง ตามข้อมูลที่อัปเดตในปัจจุบันระยะทางไปยัง Sirius คือ 8.7 ปีแสง และระยะทางจากเราถึงดวงอาทิตย์เพียง 8 1/3 นาทีแสง

แน่นอนว่าดวงดาวต่าง ๆ มีความแตกต่างกันในตัวมันเองจากดวงอาทิตย์และจากกัน (สิ่งนี้ถูกนำมาพิจารณาในการประมาณระยะทางที่ทันสมัยของซิเรียส) ดังนั้นการกำหนดระยะทางให้กับพวกเขาและตอนนี้มักจะยังคงเป็นปัญหาที่ยากและบางครั้งก็ไม่สามารถละลายได้สำหรับนักดาราศาสตร์แม้ว่าในช่วงเวลาของ Huygens จะมีการคิดค้นวิธีการใหม่ ๆ มากมายสำหรับสิ่งนี้

ความคิดที่น่าทึ่งของ Bruno และการคำนวณของ Huygens ได้กลายเป็นขั้นตอนที่สำคัญมากในวิทยาศาสตร์ของจักรวาล ด้วยเหตุนี้ขอบเขตของความรู้ของเราเกี่ยวกับโลกจึงขยายออกไปมากพวกเขาไปไกลกว่าระบบสุริยะและไปถึงดวงดาว

กาแล็กซี่

ตั้งแต่ศตวรรษที่ 17 เป้าหมายที่สำคัญที่สุดของนักดาราศาสตร์คือการศึกษาทางช้างเผือกซึ่งเป็นกลุ่มดาวขนาดมหึมาที่กาลิเลโอเห็นผ่านกล้องโทรทรรศน์ของเขา ความพยายามของนักสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์หลายชั่วอายุคนมีจุดมุ่งหมายเพื่อค้นหาจำนวนดาวทั้งหมดในทางช้างเผือกกำหนดรูปร่างและขอบเขตที่แท้จริงและประมาณขนาดของมัน มีเพียงในศตวรรษที่ 19 เท่านั้นที่สามารถเข้าใจได้ว่านี่เป็นระบบเดียวที่มีดวงดาวที่มองเห็นได้ทั้งหมดและมองไม่เห็นอีกมากมาย ในแง่ที่เท่าเทียมกันกับทุกคนดวงอาทิตย์ของเราโลกและดาวเคราะห์เข้าสู่ระบบนี้ด้วยความเท่าเทียมกัน ยิ่งไปกว่านั้นพวกมันยังอยู่ไกลจากศูนย์กลาง แต่อยู่รอบนอกของระบบทางช้างเผือก

ต้องใช้เวลาอีกหลายสิบปีในการสังเกตและไตร่ตรองอย่างถี่ถ้วนก่อนที่จะสามารถเข้าใจโครงสร้างของกาแล็กซี่ได้ ดังนั้นพวกเขาจึงเริ่มเรียกระบบดาวซึ่งเราเห็นจากด้านในว่าแถบของทางช้างเผือก (คำว่า "กาแล็กซี่" มาจากภาษากรีกสมัยใหม่ "กาแล็คโตส" ซึ่งแปลว่า "น้ำนม")

ปรากฎว่ากาแล็กซี่มีโครงสร้างและรูปร่างที่ค่อนข้างปกติแม้จะมีการกระจุกตัวของทางช้างเผือก แต่ความผิดปกติที่ดูเหมือนว่าสำหรับเราดวงดาวต่างกระจัดกระจายไปทั่วท้องฟ้า ประกอบด้วยดิสก์รัศมีและโคโรนา ดังที่เห็นได้จากการวาดแผนผังดิสก์เป็นเหมือนแผ่นสองแผ่นพับที่ขอบ มันถูกสร้างขึ้นโดยดาวที่เคลื่อนที่ภายในปริมาตรนี้ในวงโคจรเกือบเป็นวงกลมรอบ ๆ ใจกลางดาราจักร

วัดเส้นผ่านศูนย์กลางของดิสก์ - ประมาณหนึ่งแสนปีแสง ซึ่งหมายความว่าต้องใช้เวลาเป็นแสนปีกว่าแสงจะข้ามดิสก์จากปลายถึงปลายเส้นผ่านศูนย์กลาง และจำนวนดาวในดิสก์อยู่ที่ประมาณหนึ่งแสนล้าน

มีดาวน้อยกว่าในรัศมีสิบเท่า (คำว่า "รัศมี" หมายถึง "กลม") พวกมันเติมปริมาตรทรงกลมที่เอียงเล็กน้อยและไม่เคลื่อนที่เป็นวงกลม แต่เป็นวงโคจรที่มีความยาวมาก เครื่องบินของวงโคจรเหล่านี้ผ่านศูนย์กลางของกาแล็กซี่ มีการกระจายมากหรือน้อยอย่างเท่าเทียมกันในทิศทางต่างๆ

ดิสก์และรัศมีรอบ ๆ ถูกฝังอยู่ในเม็ดมะยม ถ้ารัศมีของดิสก์และรัศมีเทียบเคียงกันได้รัศมีของโคโรนาจะมากกว่าห้าหรือสิบเท่า ทำไมต้อง "? เนื่องจากมงกุฎนั้นมองไม่เห็นจึงไม่มีแสงเล็ดลอดออกมา นักดาราศาสตร์รู้เรื่องนี้ได้อย่างไร?

มวลที่ซ่อนอยู่

ร่างกายทั้งหมดในธรรมชาติสร้างและสัมผัสกับแรงโน้มถ่วง กฎของนิวตันที่รู้จักกันดีพูดถึงเรื่องนี้ พวกเขาเรียนรู้เกี่ยวกับมงกุฎไม่ได้เกิดจากแสง แต่เกิดจากความโน้มถ่วงที่สร้างขึ้น มันกระทำบนดวงดาวที่มองเห็นได้บนเมฆก๊าซเรืองแสง จากการสังเกตการเคลื่อนไหวของร่างกายเหล่านี้นักดาราศาสตร์พบว่ามีสิ่งอื่นทำหน้าที่อยู่นอกเหนือจากดิสก์และรัศมี การศึกษาโดยละเอียดทำให้สามารถค้นพบโคโรนาได้ในที่สุดซึ่งจะสร้างความโน้มถ่วงเพิ่มเติม มันกลายเป็นมวลมาก - มากกว่ามวลรวมของดาวทั้งหมดในดิสก์และรัศมีหลายเท่า นี่คือข้อมูลที่ได้รับจากนักดาราศาสตร์ชาวเอสโตเนีย J.

แน่นอนว่าการศึกษามงกุฎที่มองไม่เห็นเป็นเรื่องยาก ด้วยเหตุนี้การประมาณขนาดและมวลของมันจึงยังไม่แม่นยำนัก แต่ความลึกลับหลักของมงกุฎนั้นแตกต่างกัน: เราไม่รู้ว่ามันประกอบด้วยอะไร เราไม่รู้ว่ามีดวงดาวอยู่หรือไม่แม้ว่าจะเป็นดวงที่ผิดปกติบางดวงที่ไม่เปล่งแสงเลยก็ตาม

ตอนนี้หลายคนสันนิษฐานว่ามวลของมันไม่ได้ประกอบด้วยดาวเลย แต่เป็นอนุภาคมูลฐาน - ตัวอย่างเช่นนิวตริโน อนุภาคเหล่านี้เป็นที่รู้จักกันในหมู่นักฟิสิกส์มานานแล้ว แต่ในตัวมันเองก็ยังคงลึกลับ ไม่มีใครรู้เกี่ยวกับพวกมันเราสามารถพูดได้ว่าสิ่งที่สำคัญที่สุด: พวกมันมีมวลส่วนที่เหลือหรือไม่นั่นคือมวลที่อนุภาคอยู่ในสถานะเมื่อมันไม่เคลื่อนที่ อนุภาคมูลฐานจำนวนมาก (อิเล็กตรอนโปรตอนนิวตรอน) ซึ่งประกอบด้วยอะตอมทั้งหมดมีมวลดังกล่าว แต่โฟตอนซึ่งเป็นอนุภาคของแสงไม่มี โฟตอนมีอยู่ในการเคลื่อนที่เท่านั้น นิวตริโนสามารถใช้เป็นวัสดุโคโรนาได้ แต่ก็ต่อเมื่อมีมวลเหลือ

เป็นเรื่องง่ายที่จะจินตนาการถึงสิ่งที่นักดาราศาสตร์ใจร้อนรอคอยข่าวสารจากห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ซึ่งมีการทดลองพิเศษเพื่อค้นหาว่านิวตริโนมีมวลเหลืออยู่หรือไม่ ในขณะเดียวกันนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีกำลังพิจารณาอนุภาคมูลฐานรุ่นอื่น ๆ ซึ่งไม่จำเป็นต้องเป็นเพียงนิวตริโนซึ่งสามารถทำหน้าที่เป็นพาหะของมวลที่ซ่อนอยู่ได้

โลกแห่งดวงดาว

เมื่อต้นศตวรรษนี้ขอบเขตของจักรวาลได้ขยายออกไปมากจนรวมทั้งกาแล็กซี่เข้าด้วยกัน หลายคนคิดว่าระบบดาวฤกษ์ขนาดใหญ่นี้คือจักรวาลทั้งหมด

แต่ในช่วงยี่สิบปีมีการสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ตัวแรกขึ้นและขอบเขตใหม่ที่ไม่คาดคิดได้เปิดขึ้นสำหรับนักดาราศาสตร์ ปรากฎว่าโลกไม่ได้สิ้นสุดนอกกาแล็กซี่ ระบบดาวหลายพันล้านกาแลคซีทั้งที่คล้ายกับของเราและต่างจากมันกระจัดกระจายอยู่ที่นี่และที่นั่นทั่วความกว้างใหญ่ของจักรวาล

ภาพถ่ายของกาแลคซีที่ถ่ายด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดนั้นโดดเด่นด้วยความสวยงามและรูปทรงที่หลากหลาย สิ่งเหล่านี้เป็นทั้งกระแสน้ำวนอันยิ่งใหญ่ของเมฆที่เป็นดาวฤกษ์และลูกบอลปกติหรือทรงรี ระบบดาวฤกษ์อื่น ๆ ไม่แสดงโครงสร้างที่ถูกต้องพวกมันมอมแมมและไม่มีรูปร่าง ดาราจักรทุกประเภทเหล่านี้ไม่ว่าจะเป็นรูปก้นหอยรูปไข่ไม่สม่ำเสมอซึ่งตั้งชื่อตามลักษณะที่ปรากฏในภาพถ่ายถูกค้นพบและอธิบายโดยนักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน Edwin Hubble ในช่วงทศวรรษที่ 1920 และ 1930

หากเราสามารถมองเห็นกาแล็กซี่ของเราจากด้านข้างและจากระยะไกลก็จะปรากฏต่อหน้าเราไม่เหมือนกับในภาพวาดแผนผังตามที่เราคุ้นเคยกับโครงสร้างของมัน เราจะไม่เห็นดิสก์หรือรัศมีหรือโคโรนาตามธรรมชาติซึ่งโดยทั่วไปจะมองไม่เห็น เฉพาะดาวที่สว่างที่สุดเท่านั้นที่สามารถมองเห็นได้จากระยะไกล และทั้งหมดตามที่ปรากฏจะถูกรวบรวมเป็นลายทางกว้างซึ่งโค้งออกจากบริเวณกลางของกาแล็กซี่ ดาวที่สว่างที่สุดก่อตัวเป็นเกลียว รูปแบบนี้เท่านั้นที่จะมองเห็นได้จากระยะไกล ดาราจักรของเราในภาพที่ถ่ายโดยนักดาราศาสตร์จากกาแล็กซีอื่นจะมีลักษณะคล้ายกับเนบิวลาแอนโดรเมดามากดังที่ปรากฏให้เราเห็นจากภาพถ่าย

การศึกษาในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาแสดงให้เห็นว่ากาแลคซีขนาดใหญ่จำนวนมาก (ไม่ใช่เฉพาะของเรา) ได้ขยายและมีมงกุฎที่มองไม่เห็นขนาดใหญ่ และสิ่งนี้สำคัญมาก: ถ้าเป็นเช่นนั้นโดยทั่วไปแล้วมวลเกือบทั้งหมดของจักรวาลหรือในกรณีใด ๆ ส่วนที่ท่วมท้นของมันก็คือมวลที่ลึกลับมองไม่เห็น แต่มีแรงดึงดูด "ซ่อน"

โซ่และช่องว่าง

กาแลคซีจำนวนมากและอาจเกือบทั้งหมดถูกรวบรวมไว้ในกลุ่มต่างๆซึ่งเรียกว่ากลุ่มกระจุกและซุปเปอร์คลัสเตอร์ - ขึ้นอยู่กับจำนวนที่มี กลุ่มหนึ่งอาจมีเพียง 3 หรือ 4 กาแลคซีและซูเปอร์คลัสเตอร์ - จำนวนนับหมื่น กาแล็กซี่ของเราเนบิวลาแอนโดรเมดาและวัตถุเดียวกันมากกว่าหนึ่งพันชิ้นรวมอยู่ใน Local Supercluster ไม่มีรูปร่างที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนและโดยทั่วไปแล้วจะมีลักษณะค่อนข้างแบน

ซูเปอร์คลัสเตอร์อื่น ๆ ที่อยู่ห่างไกลจากเรา แต่มีความแตกต่างอย่างชัดเจนด้วยความช่วยเหลือของกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่สมัยใหม่มีลักษณะใกล้เคียงกัน

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้นักดาราศาสตร์เชื่อว่าซูเปอร์คลัสเตอร์เป็นการก่อตัวที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาลและไม่มีระบบขนาดใหญ่อื่น ๆ อย่างไรก็ตามปรากฎว่าไม่เป็นเช่นนั้น

นักดาราศาสตร์ได้สร้างแผนที่ที่น่าทึ่งของจักรวาลเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา บนนั้นกาแล็กซีแต่ละแห่งมีเพียงจุด แวบแรกพวกมันกระจัดกระจายอย่างวุ่นวายบนแผนที่ หากคุณมองอย่างใกล้ชิดคุณจะพบกลุ่มคลัสเตอร์และซูเปอร์คลัสเตอร์ซึ่งกลุ่มหลังจะแสดงด้วยกลุ่มของจุดต่างๆ แผนที่แสดงให้เห็นว่าโซ่เหล่านี้บางส่วนเชื่อมต่อและตัดกันกลายเป็นรูปแบบตาข่ายหรือรังผึ้งที่คล้ายกับลูกไม้หรืออาจเป็นรังผึ้งที่มีขนาดเซลล์ 100-300 ล้านปีแสง

ไม่ว่า "กริด" ดังกล่าวจะครอบคลุมทั้งจักรวาลหรือไม่ แต่มีการศึกษารายละเอียดเซลล์ที่แยกจากกันหลายเซลล์ซึ่งระบุโดยซูเปอร์คลัสเตอร์ แทบจะไม่มีกาแลคซีอยู่ภายในพวกมันทั้งหมดถูกรวบรวมไว้ใน "กำแพง" ซึ่งล้อมรอบช่องว่างขนาดใหญ่ซึ่งปัจจุบันเรียกว่า "ช่องว่าง" (กล่าวคือ "ช่องว่าง")

Cell และ Void เป็นชื่อการทำงานเบื้องต้นสำหรับการก่อตัวที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาล เราไม่รู้จักระบบที่ใหญ่กว่าในธรรมชาติ ดังนั้นเราจึงสามารถพูดได้ว่าตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ได้แก้ไขปัญหาที่ท้าทายที่สุดอย่างหนึ่งของดาราศาสตร์แล้วนั่นคือลำดับทั้งหมดหรืออย่างที่พวกเขากล่าวว่าลำดับชั้นของระบบดาราศาสตร์เป็นที่รู้จักกันอย่างเต็มที่

จักรวาล

ยิ่งกว่าสิ่งอื่นใด - เอกภพเองซึ่งครอบคลุมและรวมถึงดาวเคราะห์ดวงดาวกาแล็กซีกระจุกดาวซุปเปอร์คลัสเตอร์และเซลล์ทั้งหมดที่มีช่องว่าง ช่วงของกล้องโทรทรรศน์สมัยใหม่มีความยาวถึงหลายพันล้านปีแสง นี่คือขนาดของจักรวาลที่สังเกตได้

วัตถุท้องฟ้าและระบบทั้งหมดมีความโดดเด่นในคุณสมบัติที่หลากหลายความซับซ้อนของโครงสร้าง และจักรวาลทั้งหมดมีการจัดเรียงอย่างไร? ปรากฎว่ามันน่าเบื่อและเรียบง่ายมาก!

คุณสมบัติหลักคือความสม่ำเสมอ สิ่งนี้สามารถกล่าวได้อย่างแม่นยำมากขึ้น ลองนึกภาพว่าเราได้ระบุทางจิตใจในจักรวาลว่ามีปริมาตรลูกบาศก์ขนาดใหญ่มากโดยมีขอบห้าร้อยล้านปีแสง ลองนับดูว่ามีกี่กาแล็กซี ลองคำนวณแบบเดียวกันสำหรับอื่น ๆ แต่มีปริมาตรขนาดมหึมาเท่า ๆ กันซึ่งตั้งอยู่ในส่วนต่างๆของจักรวาล หากคุณทำทั้งหมดนี้และเปรียบเทียบผลลัพธ์ปรากฎว่าแต่ละกาแลคซีไม่ว่าจะไปที่ใดก็ตามมีจำนวนกาแลคซีเท่ากัน จะเป็นจริงเช่นเดียวกันเมื่อนับคลัสเตอร์และแม้แต่เซลล์

ดังนั้นหากเราเพิกเฉยต่อ "รายละเอียด" เช่นคลัสเตอร์ซูเปอร์คลัสเตอร์เซลล์และมองไปที่จักรวาลให้กว้างขึ้นด้วยจิตใจที่จ้องมองไปที่โลกที่เป็นดวงดาวทั้งชุดพร้อมกันสิ่งนั้นก็จะปรากฏต่อหน้าเราทุกที่ที่เหมือนกัน - "ต่อเนื่อง" และเป็นเนื้อเดียวกัน .

อุปกรณ์ที่ง่ายขึ้นและไม่เกิดขึ้น ต้องบอกว่ามีคนสงสัยเรื่องนี้มานานแล้ว ตัวอย่างเช่นนักคิดที่น่าทึ่ง Pascal (1623-1662) กล่าวว่าโลกเป็นวงกลมศูนย์กลางซึ่งมีอยู่ทุกหนทุกแห่งและวงกลมนั้นไม่มีที่ไหนเลย ดังนั้นด้วยความช่วยเหลือของภาพเรขาคณิตเขาจึงพูดถึงความเป็นเนื้อเดียวกันของโลก

ในโลกที่เป็นเนื้อเดียวกัน "สถานที่" ทั้งหมดสามารถกล่าวได้ว่าเท่าเทียมกันและสถานที่ใด ๆ ก็สามารถอ้างได้ว่าเป็นศูนย์กลางของโลก และถ้าเป็นเช่นนั้นก็หมายความว่าไม่มีศูนย์กลางของโลกอยู่เลย

การขยาย

จักรวาลยังมีคุณสมบัติที่สำคัญอีกอย่างหนึ่ง แต่ไม่มีใครรู้เรื่องนี้จนกระทั่งสิ้นปี ค.ศ. 1920 จักรวาลกำลังเคลื่อนที่ - กำลังขยายตัว ระยะห่างระหว่างคลัสเตอร์และซูเปอร์คลัสเตอร์เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ดูเหมือนพวกเขาจะวิ่งหนีกัน และเครือข่ายของโครงสร้างเซลล์ถูกยืดออก

ตลอดเวลาผู้คนชอบที่จะคิดว่าจักรวาลเป็นนิรันดร์และไม่เปลี่ยนแปลง มุมมองนี้มีชัยจนถึงปี ค.ศ. 1920 เชื่อกันว่าจักรวาลถูก จำกัด ด้วยขนาดของกาแล็กซี่ของเรา และแม้ว่าดวงดาวแต่ละดวงของทางช้างเผือกอาจเกิดและตายไป แต่กาแล็กซี่ก็ยังคงเหมือนเดิมเช่นเดียวกับที่ป่ายังคงไม่เปลี่ยนแปลงซึ่งต้นไม้จะถูกแทนที่รุ่นแล้วรุ่นเล่า

การปฏิวัติที่แท้จริงในวิทยาศาสตร์ของจักรวาลเกิดขึ้นในปีพ. ศ. 2465-24 ผลงานของ Alexander Alexandrovich Fridman นักคณิตศาสตร์ชาวเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก จากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปที่ไอน์สไตน์สร้างขึ้นในตอนนั้นเขาพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์แล้วว่าโลกไม่ใช่สิ่งที่หยุดนิ่งและไม่เปลี่ยนแปลง โดยรวมแล้วเขาใช้ชีวิตที่ไม่หยุดนิ่งเปลี่ยนแปลงเวลาขยายตัวหรือหดตัวตามกฎหมายที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด

ฟรีดแมนได้ค้นพบความว่างเปล่าของจักรวาล นี่เป็นการทำนายตามทฤษฎี ในที่สุดก็เป็นไปได้ที่จะตัดสินใจว่าจักรวาลกำลังขยายตัวหรือหดตัวเป็นไปได้โดยอาศัยการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์เท่านั้น ข้อสังเกตดังกล่าวในปีพ. ศ. 2471-2552 จัดการเพื่อทำฮับเบิล

เขาพบว่ากาแลคซีที่อยู่ห่างไกลและทั้งกลุ่มกระจัดกระจายจากเราไปทุกทิศทาง ตามการคาดการณ์ของฟรีดแมนนี่คือลักษณะของการขยายตัวโดยรวมของจักรวาล

หากเอกภพกำลังขยายตัวในอดีตอันไกลโพ้นคลัสเตอร์และซูเปอร์คลัสเตอร์อยู่ใกล้กันมากขึ้น ยิ่งไปกว่านั้นจากทฤษฎีของฟรีดแมนที่ว่าเมื่อ 15-20 พันล้านปีก่อนไม่มีทั้งดวงดาวและกาแลคซีและสสารทั้งหมดถูกผสมและบีบอัดจนมีความหนาแน่นขนาดมหึมา สารนี้มีอุณหภูมิสูงอย่างน่าตกใจ

การระเบิดครั้งใหญ่

สมมติฐานของอุณหภูมิสูงของสสารในจักรวาลในยุคที่ห่างไกลนั้นถูกหยิบยกโดย Georgy Antonovich Gamov (1904-1968) ผู้ซึ่งเริ่มศึกษาด้านจักรวาลวิทยาที่มหาวิทยาลัยเลนินกราดภายใต้คำแนะนำของศาสตราจารย์ A. A. Fridman Gamow แย้งว่าการขยายตัวของจักรวาลเริ่มต้นด้วย Big Bang ซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกันและทุกที่ในโลก บิ๊กแบงเต็มไปด้วยสสารร้อนและรังสี

เป้าหมายเริ่มต้นของการวิจัยของ Gamow คือการค้นหาต้นกำเนิดขององค์ประกอบทางเคมีที่ประกอบเป็นร่างทั้งหมดในจักรวาล - กาแลคซีดวงดาวดาวเคราะห์และตัวเราเอง

นักดาราศาสตร์ได้พิสูจน์มานานแล้วว่าองค์ประกอบที่มีอยู่มากที่สุดในจักรวาลคือไฮโดรเจนซึ่งเป็นอันดับหนึ่งในตารางธาตุ คิดเป็นประมาณ 3/4 ของสสาร "ธรรมดา" (ไม่ซ่อนอยู่) ทั้งหมดในจักรวาล ประมาณ 1/4 คือฮีเลียม (ธาตุ N2) และองค์ประกอบอื่น ๆ ทั้งหมด (คาร์บอนออกซิเจนแคลเซียมซิลิกอนเหล็ก ฯลฯ ) มีสัดส่วนเพียงเล็กน้อยมากถึง 2% (โดยน้ำหนัก) นี่คือองค์ประกอบทางเคมีของดวงอาทิตย์และดวงดาวส่วนใหญ่

องค์ประกอบทางเคมีสากลของสสารในจักรวาลพัฒนาขึ้นได้อย่างไรอัตราส่วน "มาตรฐาน" ระหว่างไฮโดรเจนและฮีเลียมเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ในการค้นหาคำตอบสำหรับคำถามนี้นักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์ได้หันไปหาความลึกของดาวฤกษ์ก่อนซึ่งปฏิกิริยาของการเปลี่ยนแปลงของนิวเคลียสของอะตอมนั้นรุนแรง อย่างไรก็ตามในไม่ช้าก็เป็นที่ชัดเจนว่าภายใต้เงื่อนไขที่มีอยู่ในบริเวณตอนกลางของดวงดาวเช่นดวงอาทิตย์จะไม่มีองค์ประกอบที่หนักกว่าฮีเลียมในปริมาณที่มีนัยสำคัญใด ๆ ที่สามารถก่อตัวขึ้นได้

แต่จะเกิดอะไรขึ้นถ้าองค์ประกอบทางเคมีไม่ปรากฏในดวงดาว แต่ในทันทีทั่วทั้งจักรวาลในขั้นตอนแรกของการขยายตัวของจักรวาล? ความเก่งกาจขององค์ประกอบทางเคมีจะได้รับการรับรองโดยอัตโนมัติ สำหรับสภาพทางกายภาพในเอกภพยุคแรกสสารมีความหนาแน่นมากอย่างไม่ต้องสงสัยอย่างน้อยก็หนาแน่นกว่าการตกแต่งภายในของดวงดาว ความหนาแน่นสูงที่รับรองโดยจักรวาลวิทยาของฟรีดมันน์เป็นเงื่อนไขที่ขาดไม่ได้สำหรับการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ของการสังเคราะห์ธาตุ ปฏิกิริยาเหล่านี้ต้องใช้อุณหภูมิสูงของสารด้วย จักรวาลในยุคแรกเป็นไปตามความคิดของกาโมว์ว่า "หม้อต้ม" ซึ่งการสังเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีทั้งหมดเกิดขึ้น

อันเป็นผลมาจากกิจกรรมร่วมกันในระยะยาวของนักวิทยาศาสตร์จากประเทศต่างๆที่ริเริ่มโดย Gamow ในช่วงทศวรรษที่ 40-60 เห็นได้ชัดว่าความอุดมสมบูรณ์ของจักรวาลของสององค์ประกอบหลักคือไฮโดรเจนและฮีเลียมสามารถอธิบายได้ด้วยปฏิกิริยานิวเคลียร์ในเรื่องร้อนของเอกภพยุคแรก เห็นได้ชัดว่าองค์ประกอบที่หนักกว่าควรถูกสังเคราะห์ด้วยวิธีที่แตกต่างกัน (ในระหว่างการระเบิดของซูเปอร์โนวา)

การสังเคราะห์องค์ประกอบเป็นไปได้ดังที่ได้กล่าวไปแล้วเฉพาะที่อุณหภูมิสูงเท่านั้น แต่ในสารให้ความร้อนตามกฎทั่วไปของอุณหพลศาสตร์จะต้องมีรังสีที่อยู่ในสมดุลทางความร้อนด้วยเสมอ หลังจากยุคของการสังเคราะห์นิวคลีโอซิน (ซึ่งใช้เวลาเพียงไม่กี่นาที) รังสีจะไม่หายไปไหนและยังคงเคลื่อนที่ไปพร้อมกับสสารในช่วงวิวัฒนาการทั่วไปของจักรวาลที่กำลังขยายตัว มันควรจะยังคงอยู่ในยุคปัจจุบันอุณหภูมิเท่านั้นที่ควรจะเป็น - เนื่องจากการขยายตัวที่สำคัญ - ต่ำกว่าตอนเริ่มต้นมาก รังสีดังกล่าวควรสร้างพื้นหลังทั่วไปของท้องฟ้าในช่วงของคลื่นวิทยุสั้น

เหตุการณ์ที่ใหญ่ที่สุดในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติทั้งหมดซึ่งเป็นชัยชนะที่แท้จริงของจักรวาลวิทยาฟรีดมันน์ - กาโมว์คือการค้นพบในปีพ. ศ. 2508 ของการปล่อยคลื่นวิทยุของจักรวาลที่ทำนายโดยทฤษฎีนี้ นี่เป็นการค้นพบเชิงสังเกตที่สำคัญที่สุดในจักรวาลวิทยานับตั้งแต่มีการค้นพบการถดถอยของดาราจักรทั่วไป

กาแลคซีก่อตัวขึ้นอย่างไร

การสังเกตแสดงให้เห็นว่ารังสีคอสมิกมาถึงเราจากทุกทิศทางในอวกาศอย่างสม่ำเสมอ ข้อเท็จจริงนี้ถูกกำหนดขึ้นโดยมีความแม่นยำเป็นประวัติการณ์สำหรับจักรวาลวิทยา: มากถึงร้อยเปอร์เซ็นต์ ด้วยความแม่นยำเช่นนี้เราจึงสามารถพูดถึงความสม่ำเสมอทั่วไปความเป็นเนื้อเดียวกันของจักรวาลโดยรวมได้

ดังนั้นการสังเกตจึงยืนยันได้อย่างน่าเชื่อถือไม่เพียง แต่แนวคิดเรื่องจุดเริ่มต้นที่ร้อนแรงของจักรวาลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแนวคิดเกี่ยวกับคุณสมบัติทางเรขาคณิตของโลกที่มีอยู่ในจักรวาลวิทยาด้วย

แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด เมื่อไม่นานมานี้มีความอ่อนแอมากน้อยกว่าหนึ่งในพันเปอร์เซ็นต์การเบี่ยงเบนจากความสม่ำเสมอที่สมบูรณ์และในอุดมคติพบได้ในพื้นหลังของจักรวาล นักจักรวาลวิทยาชื่นชมยินดีกับการค้นพบครั้งนี้เกือบจะมากกว่าการค้นพบรังสีเสียเอง เป็นการค้นพบที่น่ายินดี

เป็นเวลานานนักทฤษฎีคาดการณ์ว่า "การกระเพื่อม" ขนาดเล็กควรมีอยู่ในรังสีคอสมิกซึ่งปรากฏในช่วงแรกของชีวิตของจักรวาลเมื่อไม่มีดวงดาวหรือกาแลคซีอยู่ในนั้น แทนที่จะเป็นพวกมันกลับมีเพียงการควบแน่นของสสารที่อ่อนแอมากซึ่งต่อมาระบบดาวฤกษ์สมัยใหม่ก็ "ถือกำเนิด" ขึ้น การควบแน่นเหล่านี้ค่อยๆหนาแน่นขึ้นเนื่องจากความโน้มถ่วงของตัวมันเองและในยุคหนึ่งสามารถ "ตัดการเชื่อมต่อ" จากการขยายตัวของจักรวาลวิทยาทั่วไปได้ หลังจากนั้นพวกมันก็กลายเป็นกาแลคซีที่สังเกตได้กลุ่มของพวกมันกระจุกและซุปเปอร์คลัสเตอร์ การปรากฏตัวของความผิดปกติก่อนกาแลคซีในเอกภพยุคแรกทำให้รอยประทับที่ชัดเจนบนพื้นหลังของการแผ่รังสีของจักรวาลเนื่องจากสิ่งเหล่านี้จึงไม่สามารถสม่ำเสมอได้อย่างสมบูรณ์แบบซึ่งค้นพบในปี 1992 (ดูข่าวดาราศาสตร์ในหน้า 14 - Ed.)

รายงานโดยนักสังเกตการณ์ดาราศาสตร์สองกลุ่ม - จากสถาบันวิจัยอวกาศในมอสโกวและจากศูนย์อวกาศก็อดดาร์ดใกล้วอชิงตัน การวิจัยของพวกเขาดำเนินการที่สถานีโคจรที่ติดตั้งเครื่องรับคลื่นวิทยุที่ไวมากเป็นพิเศษ รังสีคอสมิกซึ่งกาโมว์ทำนายไว้จึงเป็นบริการใหม่ทางดาราศาสตร์

มันต้องสันนิษฐานว่ามวลที่ซ่อนอยู่นั้นเกิดในเหตุการณ์ที่ยิ่งใหญ่เพียงครั้งเดียวของบิ๊กแบง พวกเขารวมตัวกันในโคโรนาในอนาคตซึ่งสสาร "ธรรมดา" ยังคงหดตัวและสลายตัวเป็นเศษเล็กเศษน้อย แต่หนาแน่น - เมฆก๊าซ ในทางกลับกันสิ่งเหล่านี้ยังคงหดตัวมากขึ้นภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของตัวมันเองและแยกออกเป็นโปรโตสตาร์ซึ่งในที่สุดก็กลายเป็นดาวฤกษ์เมื่อปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ "เปิด" ในบริเวณที่หนาแน่นที่สุดและร้อนที่สุด

การปลดปล่อยพลังงานที่ยิ่งใหญ่ในปฏิกิริยาของการเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นฮีเลียมแล้วกลายเป็นธาตุที่หนักกว่าเป็นแหล่งที่มาของความส่องสว่างของทั้งดาวดวงแรกและดวงดาวในยุคต่อ ๆ มา ตอนนี้นักดาราศาสตร์สามารถสังเกตการกำเนิดของดาวฤกษ์อายุน้อยในดิสก์ของกาแล็กซี่ได้โดยตรง: มันกำลังเกิดขึ้นต่อหน้าต่อตาเรา ลักษณะทางกายภาพของดวงดาวสาเหตุที่ร่างกายเหล่านี้เปล่งแสงออกมาและแม้แต่ต้นกำเนิดของพวกมันก็ไม่ได้เป็นสิ่งลึกลับที่ไม่ละลายน้ำ

ทำไมถึงขยาย?

วิทยาศาสตร์กำลังก้าวหน้าได้ยากขึ้นมากในการศึกษาขั้นตอนต้นก่อนดาวฤกษ์ก่อนดาราจักรของวิวัฒนาการของโลกซึ่งไม่สามารถสังเกตได้โดยตรง รังสีพื้นหลังของจักรวาลบอกเรามากมายเกี่ยวกับอดีตของจักรวาล แต่คำถามหลักของจักรวาลวิทยายังคงเปิดอยู่ นี่เป็นคำถามหลักเกี่ยวกับสาเหตุของการขยายตัวของสสารโดยทั่วไปซึ่งกินเวลา 15-20 พันล้านปี

จนถึงขณะนี้มีเพียงการตั้งสมมติฐานหยิบยกสมมติฐานทางทฤษฎีและคาดเดาเกี่ยวกับลักษณะทางกายภาพของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในระดับนี้ หนึ่งในสมมติฐานดังกล่าวได้รับรางวัลจากผู้สนับสนุนที่กระตือรือร้นเป็นจำนวนมาก

ความคิดดั้งเดิมของมันคือในช่วงเริ่มต้นของเอกภพก่อนยุคของการสังเคราะห์นิวคลีโอซินมันไม่ใช่ความโน้มถ่วงสากลที่ครองโลก แต่เป็นการต่อต้านสากล ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปซึ่งเป็นพื้นฐานของจักรวาลวิทยาไม่ได้ยกเว้นความเป็นไปได้ดังกล่าวในหลักการ ความคิดนี้เป็นสาระสำคัญตามที่ไอน์สไตน์แนะนำไว้เมื่อหลายปีก่อน

หากความคิดดังกล่าวได้รับการยอมรับก็เป็นเรื่องง่ายที่จะคาดเดาว่าเนื่องจากการต่อต้านการรุกรานร่างกายทั้งหมดในโลกไม่ควรถูกดึงดูด แต่ในทางตรงกันข้ามควรขับไล่และกระจัดกระจายจากกัน การขยายตัวนี้ไม่ได้หยุดลงและดำเนินต่อไปโดยความเฉื่อยแม้ว่าการต่อต้านจะถูกแทนที่ในบางจุดด้วยความโน้มถ่วงสากลที่เราคุ้นเคย

สมมติฐานที่สดใสและเกิดผลนี้กำลังพัฒนาอย่างแข็งขันในแง่ทฤษฎี แต่ก็ยังต้องผ่านการทดสอบเชิงสังเกตอย่างเข้มงวดเพื่อที่จะเปลี่ยนเป็นแนวคิดที่น่าเชื่อได้เช่นเดียวกับที่เคยเกิดขึ้นกับทฤษฎีของ Friedmann และ Gamow ก่อนหน้านี้ ในระหว่างนี้นี่เป็นเพียงหนึ่งในทิศทางที่น่าสงสัยของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในจักรวาลวิทยา การแก้ปัญหาความลึกลับที่น่าทึ่งที่สุดของ Big Universe ยังมาไม่ถึง