ladybe.ru
??shtje shum? t? err?ta: Si t? shpjegohet zgjerimi i p?rshpejtuar i universit
2.2. A po zgjerohet v?rtet universi?
Duke menduar p?r gjith? k?t? histori, u nisa nga premisa se e v?rteta, sado e pabesueshme mund t? duket, ?sht? ajo q? mbetet n?se braktiset gjith?ka e pamundur. ?sht? e mundur q? kjo mbetje t? jet? e ndjeshme ndaj disa shpjegimeve. N? k?t? rast, ?sht? e nevojshme t? analizohet ?do opsion derisa t? mbetet nj? q? ?sht? mjaft bind?s.
Arthur Conan Doyle
Pse t? gjith? jan? kaq t? sigurt se Universi po zgjerohet v?rtet? N? literatur?n shkencore, realiteti i zgjerimit nuk diskutohet pothuajse kurr?, pasi shkenc?tar?t profesionist? njohuri p?r problemin n? t?r?sin? e tij, praktikisht nuk ka asnj? dyshim p?r k?t?. Diskutimet aktive p?r k?t? ??shtje shpesh shp?rthejn? lloje te ndryshme Forume n? internet, ku p?rfaq?suesit e t? ashtuquajtur?s "shkenc? alternative" (n? krahasim me "ortodoksin") p?rpiqen vazhdimisht t? "rishpikin timonin" dhe t? gjejn? nj? shpjegim tjet?r, q? nuk lidhet me heqjen e objekteve, p?r zhvendosjen e kuqe t? v?rejtur. n? spektrat e galaktikave. P?rpjekje t? tilla zakonisht bazohen n? mosnjohjen e faktit se, p?rve? zhvendosjes s? kuqe, ka prova t? tjera n? favor t? realitetit t? zgjerimit kozmologjik. N? m?nyr? t? rrept?, stacionariteti i Universit do t? ishte shum? problem m? i madh p?r shkenc?n sesa zgjerimin e saj!
Shkenca moderne ?sht? nj? p?lhur? e thurur fort e rezultateve t? nd?rlidhura, ose, n?se d?shironi, nj? nd?rtes? vazhdimisht n? nd?rtim e sip?r, nga themeli i s? cil?s nuk mund t? nxirret asnj? tull? e vetme pa u shembur e gjith? nd?rtesa. Zgjerimi i Universit dhe fotografia e struktur?s dhe evolucionit t? Universit dhe objekteve p?rb?r?se t? tij t? krijuara mbi baz?n e tij ?sht? nj? nga rezultatet themelore t? shkenc?s moderne.
Por s? pari, disa fjal? n? lidhje me interpretimin Nedoppler t? redshift. Menj?her? pas zbulimit t? var?sis? z Nga distanca, lindi ideja - dhe kjo ?sht? krejt e natyrshme - q? zhvendosja e kuqe mund t? lidhet jo me heqjen e objekteve, por me faktin se gjat? rrug?s nga galaktikat e larg?ta, nj? pjes? e energjis? s? fotonit humbet dhe, p?r rrjedhoj?, , gjat?sia e val?s s? rrezatimit rritet, ai "skuqe". P?rkrah?sit e k?tij k?ndv?shtrimi ishin, p?r shembull, nj? nga themeluesit e astrofizik?s n? Rusi, A. A. Belopolsky, si dhe Fritz Zwicky, nj? nga astronom?t m? novator? dhe m? frytdh?n?s t? shekullit t? 20-t?. P?r nj? shpjegim t? till? z Vet? Hubble anonte her? pas here. Megjithat?, shpejt u b? e qart? se procese t? tilla t? humbjes s? energjis? nga fotonet duhet t? shoq?rohen me turbullim t? imazheve t? burimeve (sa m? larg t? jet? galaktika, aq m? e fort? turbullimi), gj? q? nuk u v?rejt. Nj? version tjet?r i k?tij skenari, si? tregohet nga fizikani sovjetik M. P. Bronstein, parashikoi q? efekti i skuqjes duhet t? jet? i ndrysh?m n? pjes? t? ndryshme t? spektrit, dometh?n? duhet t? varet nga gjat?sia e val?s. Nga fillimi i viteve 60 t? shekullit t? 20-t?, zhvillimi i radioastronomis? mbylli edhe k?t? mund?si - p?r nj? galaktik? t? caktuar, vlera e zhvendosjes s? kuqe doli t? ishte e pavarur nga gjat?sia e val?s. Astrofizikani i famsh?m sovjetik V.A. Ambartsumyan p?rmblodhi situat?n me t? opsione t? ndryshme interpretimi i zhvendosjes s? kuqe n? k?t? m?nyr?: “T? gjitha p?rpjekjet p?r t? shpjeguar zhvendosjen e kuqe me ndonj? mekaniz?m tjet?r p?rve? parimit Doppler kan? p?rfunduar n? d?shtim. K?to p?rpjekje u shkaktuan jo aq nga nj? domosdoshm?ri logjike apo shkencore, por nga nj? frik? e njohur ... nga p?rmasat e vet? fenomenit ... ".
Le t? shqyrtojm? tani disa teste v?zhguese q? mb?shtesin pamjen e zgjerimit kozmologjik global t? Universit. E para prej tyre u propozua n? vitin 1930 nga fizikani amerikan Richard Tolman. Tolman zbuloi se i ashtuquajturi shk?lqimi i sip?rfaqes s? objekteve do t? sillet ndryshe n? nj? univers t? pal?vizsh?m dhe n? zgjerim.
Shk?lqimi i sip?rfaqes ?sht? thjesht energjia e emetuar nga nj? zon? nj?si e nj? objekti p?r nj?si t? koh?s (p?r shembull, p?r sekond?) n? nj? drejtim ose, m? sakt?, p?r nj?si k?ndi t? ngurt?. N? nj? univers t? pal?vizsh?m, n? t? cilin shkaku i zhvendosjes s? kuqe ?sht? nj? ligj i panjohur i natyr?s, q? ?on n? nj? ulje t? energjis? s? fotoneve n? rrug?n drejt v?zhguesit ("plakje" ose "lodhje" e fotoneve), shk?lqimi i sip?rfaqes s? nj? objekt duhet t? ulet n? raport me vler?n 1 + z. Kjo do t? thot? se n?se nj? galaktik? ?sht? n? nj? distanc? t? till? q? ajo z= 1, at?her? duhet t? duket dy her? m? e zbeht? n? krahasim me galaktikat e ngjashme pran? nesh, dometh?n? kur z= 0.
N? Universin n? zgjerim, var?sia e shk?lqimit (q? do t? thot? bolometrike, dometh?n? shk?lqimi total i p?rmbledhur n? t? gjith? spektrin) nga zhvendosja e kuqe b?het shum? m? e fort? - zvog?lohet me (1 + z) 4. N? k?t? rast, objekti me z= 1 nuk do t? duket m? 2, por 16 her? m? e zbeht?. Arsyeja p?r nj? r?nie kaq t? fort? t? shk?lqimit ?sht? se, p?rve? uljes s? energjis? s? fotonit p?r shkak t? zhvendosjes s? kuqe, efektet shtes? fillojn? t? funksionojn? kur galaktikat largohen. K?shtu, ?do foton i ri i emetuar nga nj? galaktik? e larg?t do t? arrij? te v?zhguesi nga nj? distanc? gjithnj? e m? e madhe dhe do t? kaloj? gjithnj? e m? shum? koh? n? rrug?. Intervalet midis mb?rritjes s? fotoneve do t? rriten dhe, p?r rrjedhoj?, m? pak energji do t? arrij? te marr?si i rrezatimit p?r nj?si t? koh?s dhe galaktika q? v?zhgojm? do t? duket m? e dob?t. P?r m? tep?r, n? rastin e zgjerimit real, var?sia madh?sia k?ndore galaktikat nga z do t? jet? ndryshe nga nj? Univers i pal?vizsh?m, i cili gjithashtu ?on n? nj? ndryshim n? shk?lqimin e sip?rfaqes s? tij t? v?zhguar.
Testi Tolman duket shum? i thjesht? dhe intuitiv - n? t? v?rtet?, mjafton t? marr?sh dy objekte t? ngjashme me nd?rrime t? ndryshme t? kuqe dhe t? krahasosh shk?lqimin e tyre. Sidoqoft?, v?shtir?sit? teknike t? zbatimit t? tij jan? t? tilla q? ky test mund t? zbatohej vet?m relativisht koh?t e fundit - n? vitet n?nt?dhjet? t? shekullit t? 20-t?. Kjo u b? nga nj? student dhe ndjek?s i Hubble, astronomi i famsh?m amerikan Alan Sandage. S? bashku me koleg? t? ndrysh?m, Sandage botoi nj? seri letrash n? t? cilat ai ekzaminoi testin Tolman p?r galaktikat e larg?ta eliptike.
Galaktikat eliptike jan? t? jasht?zakonshme sepse ato jan? relativisht t? thjeshta n? struktur?. N? nj? p?rafrim t? par?, ato mund t? imagjinohen si konglomerate gjigante yjesh t? lindur pothuajse nj?koh?sisht, q? kan? nj? shp?rndarje t? qet?, n? shkall? t? gjer? ndri?imi pa asnj? ve?ori ( galaktikat m? t? ndritshme n? Fig. 16 i p?rkasin pik?risht k?tij lloji). Galaktikat eliptike kan? nj? marr?dh?nie t? thjesht? empirike q? lidh s? bashku karakteristikat e tyre kryesore v?zhguese - madh?sia, shk?lqimi i sip?rfaqes dhe p?rhapja e shpejt?sive yjore p?rgjat? vij?s s? shikimit. (Sipas supozimeve t? caktuara, kjo marr?dh?nie ?sht? pasoj? e supozimit se galaktikat eliptike jan? t? q?ndrueshme.) Projeksionet e ndryshme dy-dimensionale t? k?saj marr?dh?nieje me tre parametra tregojn? gjithashtu nj? korrelacion t? mir?, p?r shembull, ekziston nj? marr?dh?nie midis madh?sis? dhe shk?lqimit t? galaktikave . Kjo do t? thot? se krahasimi i galaktikave eliptike me t? nj?jt?n madh?si karakteristike lineare n? t? ndryshme z, ju mund t? zbatoni testin Tolman.
K?shtu ka vepruar af?rsisht Sanage. Ai shikoi disa grupime galaktikash n? z ~ 1 dhe krahasoi shk?lqimet e sip?rfaqes s? galaktikave eliptike t? v?zhguara n? to me t? dh?nat p?r galaktika t? ngjashme pran? nesh. P?r nj? krahasim t? sakt?, Sandij duhej t? merrte parasysh evolucionin e pritsh?m t? shk?lqimit t? galaktikave p?r shkak t? evolucionit "pasiv" t? yjeve t? tyre p?rb?r?s, por ky korrigjim aktualisht p?rcaktohet n? m?nyr? mjaft t? besueshme. Rezultatet rezultuan t? paqarta: shk?lqimi i sip?rfaqes s? galaktikave ndryshon n? proporcion me 1/(1 + z)4 dhe, p?r rrjedhoj?, Universi po zgjerohet. Modeli i nj? Universi t? pal?vizsh?m me fotone "plakje" nuk i k?naq v?zhgimet.
Nj? tjet?r test interesant u propozua gjithashtu shum? koh? m? par?, por u zbatua vet?m relativisht koh?t e fundit. Nj? veti themelore e Universit n? zgjerim ?sht? ngadal?simi i duksh?m i koh?s p?r objektet e larg?ta. Sa m? larg t? jet? nj? or? nga ne n? universin n? zgjerim, aq m? ngadal? na duket se shkojm? - n? p?rgjith?si z koh?zgjatja e t? gjitha proceseve duket se zgjatet n? (1 + z) her? (Figura 22). (Ky efekt ?sht? i ngjash?m me zgjerimin relativist t? koh?s n? teori e ve?ant? relativiteti.) Prandaj, n?se gjeni nj? "or?" t? till? q? mund t? v?zhgohet n? distanca t? m?dha, at?her? mund t? provoni drejtp?rdrejt realitetin e zgjerimit t? Universit.
Oriz. 22. Pulset e emetuara nga nj? objekt i larg?t n? zhvendosjen e kuqe z n? intervale prej 1 sekonde, do t? na arrij? n? intervale prej 1 + z sekonda
N? vitin 1939, astronomi amerikan Olin Wilson botoi nj? sh?nim n? t? cilin vuri n? dukje q?ndrueshm?rin? e mahnitshme t? form?s s? kthesave t? drit?s s? supernov?s (shih nj? shembull t? kurb?s s? drit?s s? supernov?s Tycho Brahe n? Fig. 4, si dhe Fig. 23) dhe propozoi p?rdorimin e k?tyre kthesave si "or? kozmologjike". Nj? shp?rthim supernova ?sht? nj? nga proceset m? t? fuqishme katastrofike n? Univers. Gjat? nj? shp?rthimi t? till?, ylli hedh nj? zarf me nj? mas? t? krahasueshme me mas?n e Diellit me nj? shpejt?si prej ~ 104 km/s. N? t? nj?jt?n koh?, ylli b?het m? i ndritsh?m dhjet?ra miliona her?, dhe n? shk?lqimin e tij maksimal mund t? shk?lqej? m? shum? se t? gjith? galaktik?n n? t? cil?n u ndez. Pra objekt i ndritsh?m, natyrisht, ?sht? i duksh?m n? distanca shum? t? m?dha kozmologjike. Si mund t? p?rdoren kthesat e drit?s s? supernov?s si "or?"? (Ato mund t? p?rdoren gjithashtu si nj? "qiri standard", por un? do t? flas p?r k?t? pak m? von?.) S? pari, jo t? gjitha supernova jan? t? nj?jta n? manifestimet e tyre v?zhguese dhe kthesat e drit?s. Ato ndahen n? dy lloje (I dhe II), dhe ato nga ana e tyre ndahen n? disa n?ntipe. N? vijim do t? diskutojm? vet?m kthesat e drit?s lloj supernova Ia. S? dyti, edhe p?r k?t? lloj ylli, kthesat e drit?s n? pamje t? par? duken shum? t? ndryshme dhe nuk ?sht? aspak e dukshme se ?far? mund t? b?het me to. P?r shembull, Figura 23 tregon kthesat e v?zhguara t? drit?s t? disa supernovave t? tipit Ia aty pran?. K?to kthesa jan? krejt t? ndryshme: p?r shembull, ndri?imi i yjeve t? paraqitur n? figur? n? shk?lqimin maksimal ndryshojn? pothuajse tre her?.
Oriz. 23. Kurbat e drit?s s? SN Ia: figura e sip?rme tregon kthesat e v?zhguara, figura e poshtme i kombinon ato n? nj?, duke marr? parasysh korrelacionin midis form?s s? kurb?s s? drit?s dhe shk?lqimit t? supernov?s n? maksimum. Boshti horizontal tregon dit?t pas ndri?imit maksimal, dhe boshti vertikal tregon madh?sin? absolute (nj? mas? e shk?lqimit). Sipas Anket?s Calan-Tololo Supernova
Situata shp?tohet nga fakti se shum?llojshm?ria e formave t? kthesave t? drit?s s? v?zhguar i bindet nj? korrelacioni t? qart?: sa m? i ndritsh?m SN n? maksimum, aq m? mir? shk?lqimi i tij zvog?lohet. Kjo var?si u zbulua nga astronomi sovjetik Yuri Pskovsky n? vitet 1970 dhe m? von?, tashm? n? vitet 1990, u studiua n? detaje nga studiues t? tjer?. Doli se, duke marr? parasysh k?t? korrelacion, kthesat e drit?s s? SN Ia jan? ?udit?risht uniforme (shih Fig. 23) - p?r shembull, shp?rndarja e ndri?imeve SN Ia n? shk?lqimin maksimal ?sht? vet?m rreth 10%! Rrjedhimisht, ndryshimi i shk?lqimit t? SN Ia mund t? konsiderohet si nj? proces standard, koh?zgjatja e t? cilit ?sht? sistemi lokal referenca ?sht? e njohur. P?rdorimi i k?tyre "or?ve" tregoi se n? supernova t? larg?ta (disa dhjet?ra SN me z> 1) ndryshimet n? shk?lqimin dhe spektrin e duksh?m ngadal?sohen me nj? faktor (1 + z). Ky ?sht? nj? argument i drejtp?rdrejt? dhe shum? i fort? n? favor t? realitetit t? zgjerimit kozmologjik. Nj? argument tjet?r ?sht? se mosha e Universit, e marr? brenda korniz?s s? modelit t? Universit n? zgjerim, pajtohet me mosh?n e objekteve t? v?zhguara n? t? v?rtet?. Zgjerimi do t? thot? q? distancat midis galaktikave rriten me kalimin e koh?s. Duke e kthyer mend?risht k?t? proces, arrijm? n? p?rfundimin se ky zgjerim global duhet t? ket? filluar n? nj? moment. Duke ditur shkall?n aktuale t? zgjerimit t? Universit (ajo p?rcaktohet nga vlera e konstant?s s? Hubble) dhe balanca e densiteteve t? n?nsistemeve p?rb?r?se t? tij (materia e zakonshme, materia e err?t, energjia e err?t), mund t? zbulojm? se zgjerimi filloi af?rsisht 14 miliard? vjet m? par?. Kjo do t? thot? q? ne nuk duhet t? v?zhgojm? objekte n? Universin ton? me nj? mosh? q? tejkalon k?t? vler?sim.
Por si mund ta gjeni mosh?n e objekteve hap?sinore? Ndryshe. P?r shembull, duke p?rdorur "or?" radioaktive - metoda t? kozmokronologjis? b?rthamore, t? cilat b?jn? t? mundur vler?simin e mosh?s s? objekteve duke analizuar boll?kun relativ t? izotopeve me gjysm? jet? t? gjat?. Nj? studim i p?rmbajtjes s? izotopeve n? meteorit?t dhe n? shk?mbinjt? tok?sor? dhe h?nor tregoi se mosha sistemi diellor af?r 5 miliard? vjet. Mosha e galaktik?s n? t? cil?n ndodhet Sistemi yn? Diellor ?sht?, natyrisht, m? i madh. Mund t? vler?sohet nga koha e nevojshme p?r formimin e sasis? s? v?zhguar n? Sistemin Diellor elemente t? r?nda. Llogaritjet tregojn? se sinteza e k?tyre elementeve duhet t? ket? vazhduar p?r ~5 miliard? vjet p?rpara formimit t? Sistemit Diellor. Rrjedhimisht, mosha e rajoneve t? Rrug?s s? Qum?shtit q? na rrethon ?sht? af?r 10 miliard? vjet.
Nj? m?nyr? tjet?r p?r t? p?rcaktuar dat?n e Rrug?s s? Qum?shtit bazohet n? vler?simin e moshave t? yjeve dhe grupimeve t? saj m? t? vjetra p?rb?r?se. Kjo metod? bazohet n? teorin? e evolucionit yjor, e cila mb?shtetet mir? nga nj? s?r? v?zhgimesh. Rezultati i k?saj qasjeje ?sht? se mosha e objekteve t? ndryshme n? galaktik? (yjet, grupimet globulare, xhuxh?t e bardh?, etj.) nuk i kalon ~ 10-15 miliard? vjet, gj? q? ?sht? n? p?rputhje me idet? moderne p?r koh?n e fillimit t? zgjerim kozmologjik.
Mosha e galaktikave t? tjera ?sht?, natyrisht, m? e v?shtir? p?r t'u p?rcaktuar se mosha e Rrug?s s? Qum?shtit. Ne nuk shohim yje individual? n? objekte t? larg?ta dhe jemi t? detyruar t? studiojm? vet?m karakteristikat integrale t? galaktikave - spektrat, shp?rndarjen e shk?lqimit, etj. K?to karakteristika integrale p?rb?hen nga kontributet e nj? numri t? madh yjesh q? p?rb?jn? galaktik?n. P?rve? k?saj, karakteristikat e v?zhguara t? galaktikave varen fuqish?m nga prania dhe shp?rndarja e mjedisit nd?ryjor - gazit dhe pluhurit - n? to. T? gjitha k?to v?shtir?si mund t? kap?rcehen dhe astronom?t modern? kan? m?suar t? rind?rtojn? historit? e formimit t? yjeve q? duhet t? kishin ?uar n? karakteristikat integrale t? v?zhguara aktualisht t? galaktikave. N? galaktikat lloje t? ndryshme k?to histori jan? t? ndryshme (p?r shembull, galaktikat eliptike u ngrit?n gjat? nj? shp?rthimi t? vet?m t? fuqish?m t? formimit t? yjeve shum? miliarda vjet m? par?, n? galaktikat spirale yjet ende po lindin), por nuk jan? zbuluar galaktika n? t? cilat fillimi i formimit t? yjeve do t? kalonte mosh?n e Universit. P?rve? k?saj, ekziston nj? prirje shum? e caktuar, e pritshme p?r nj? Univers me t? v?rtet? n? zgjerim - sa m? tej z ne ngjitemi n? Univers, dometh?n? kalojm? n? faza gjithnj? e m? t? hershme t? evolucionit t? tij, k?shtu q?, mesatarisht, ne v?zhgojm? objekte m? t? rinj.
Argumente t? r?nd?sishme q? mb?shtesin zgjerimin e Universit jan? edhe ekzistenca e rrezatimit kozmik t? sfondit mikrovalor, rritja e v?rejtur e temperatur?s s? tij me rritjen e zhvendosjes s? kuqe, si dhe p?rmbajtja e elementeve n? Univers, por p?r k?t? do t? flas pak m? von?. Dua ta p?rfundoj historin? time me ndoshta d?shmin? m? vizuale t? zgjerimit t? Universit - imazhet e galaktikave t? larg?ta (shih shembullin n? Fig. 24).
Nj? nga m? rezultate spektakolare Puna e teleskopit hap?sinor Hubble prodhon padyshim imazhe t? mrekullueshme t? objekteve t? ndryshme hap?sinore - mjegullnajat, grupimet yjore, galaktikat, etj. V?zhgimet nga hap?sira nuk nd?rhyjn? atmosfera e tok?s, e cila turbullon imazhet, duke i b?r? imazhet HST rreth dhjet? her? m? t? qarta se imazhet me baz? tok?sore. N? vitet 1990, k?to imazhe shum? t? qarta (rezolucion k?ndor i tyre ?sht? rreth 0.""1) b?n? t? mundur p?r her? t? par? ekzaminimin n? detaje t? struktur?s s? galaktikave t? larg?ta. Si? rezulton, galaktikat e larg?ta nuk jan? si ato q? v?zhgojm? pran? nesh. Me rritjen e zhvendosjes s? kuqe, p?rqindja e galaktikave asimetrike dhe t? parregullta, si dhe galaktikave n? sistemet q? nd?rveprojn? dhe bashkohen, rritet: n?se n? z= 0, at?her? vet?m disa p?r qind e galaktikave mund t? klasifikohen si objekte t? tilla z= 1 pjesa e tyre rritet n? ~ 30-40%.
Oriz. 24. Fragment i fush?s ultra t? thell? t? teleskopit hap?sinor Hubble (madh?sia e imazhit 30" x 30") · Shumica e galaktikave t? dukshme n? foto kan? z~0.5:1, q? do t? thot? se ato datojn? n? nj? epok? kur Universi ishte rreth gjysma e mosh?s s? tij.
Pse po ndodh kjo? Shpjegimi m? i thjesht? lidhet me zgjerimin e Universit - m? shum? epokat e hershme Distancat e nd?rsjella midis galaktikave ishin m? t? vogla (n? z= 1 ato ishin gjysma e madhe) dhe, p?r rrjedhoj?, galaktikat duhet t? kishin shqet?suar nj?ra-tjetr?n m? shpesh nga pasazhe t? af?rta dhe t? bashkoheshin m? shpesh. Ky argument nuk ?sht? aq i qart? sa ato t? p?rmendura m? par?, por tregon qart? nj? pamje shum? t? qart?, p?rkat?se t? Universit n? zgjerim, evolucionin e vetive t? galaktikave me kalimin e koh?s. Pra, zgjerimi i Universit konfirmohet nga teste t? ndryshme v?zhguese, krejt?sisht t? palidhura, t? pavarura. P?r m? tep?r, jostacionariteti i Universit lind n? m?nyr? t? pashmangshme n? studimet teorike t? struktur?s dhe evolucionit t? tij. E gjith? kjo e lejoi fizikanin e famsh?m teorik sovjetik Yakov Zeldovich t? konkludonte q? n? fillim t? viteve 1980 se teoria e Big Bengut, e cila bazohet n? zgjerimin e Universit, "?sht? po aq e besueshme dhe e v?rtet? sa ?sht? e v?rtet? q? Toka rrotullohet rreth dielli. T? dyja teorit? zinin nj? vend qendror n? tablon? e universit t? koh?s s? tyre dhe t? dyja kishin shum? kund?rshtar? q? argumentonin se idet? e reja q? p?rmbanin ishin absurde dhe kontradiktore. sens t? p?rbashk?t. Por fjalime t? tilla nuk jan? n? gjendje t? pengojn? suksesin e teorive t? reja.”
| |
Rreth teorive komplekse n? gjuh? t? thjesht?.
Fizikani dhe popullarizuesi i njohur i shkenc?s Stephen Hawking ka vdekur m?ngjesin e sot?m. Shkenc?tari studioi kozmologjin? dhe gravitetin kuantik.
Ne ju tregojm? me fjal? t? thjeshta p?r zbulimet kryesore t? Hawking q? ndryshuan shkenc?n.
Rrezatimi Hawking
Hawking zhvilloi teorin? se vrimat e zeza "avullon" p?r shkak t? rrezatimit t? ve?ant?, i cili m? von? u em?rua pas tij.
Para k?tij zbulimi, shkenc?tar?t besonin se zezak?t nuk l?shonin asgj?, por vet?m thithnin. Ai v?rtetoi se vrimat e zeza nuk jan? plot?sisht t? zeza, pasi ato l?shojn? rrezatim t? mbetur.
Hawking gjithashtu arrin n? p?rfundimin se vrimat e zeza nuk ekzistojn? p?rgjithmon?: ato l?shojn? gjithnj? e m? shum? er? e fort? dhe p?rfundimisht zhduken n? nj? shp?rthim gjigant.
Ajnshtajni nuk e pranoi kurr? mekanik?n kuantike p?r shkak t? elementit t? rast?sis? dhe pasiguris? q? lidhet me t?. Ai tha: Zoti nuk luan zare. Duket sikur Ajnshtajni gaboi dy her?. Efekti kuantik i nj? vrime t? zez? sugjeron q? Zoti jo vet?m q? luan zare, por edhe ndonj?her? i hedh aty ku nuk mund t? shihen.
Universi krijoi veten
Kjo teori e Hawking-ut i kushtohet krijimit t? universit, i cili, sipas shkenc?tarit, nuk kishte nj? fillim apo momentin e krijimit. Shkenc?tari sugjeroi se ekziston nj? drejtim tjet?r n? t? cilin koha l?viz (jo vet?m p?rpara ose prapa), dhe parashtroi nj? teori p?r koh?n imagjinare, p?r t? cil?n nuk ka fare koncepte "fillimi" ose "mbarimi".
Hawking ishte nj? ateist i bindur. K?tu ?sht? citati i tij p?r k?t? tem?:
P?r shkak se ekziston nj? forc? e till? si graviteti, Universi mundi dhe krijoi veten nga asgj?ja. Krijimi spontan ?sht? arsyeja pse ekziston Universi, pse ekzistojm? ne. Nuk ka nevoj? q? Zoti t? "ndez?" zjarrin dhe ta b?j? Universin t? funksionoj?.
Universi po zgjerohet
Deri n? shekullin e 20-t?, besohej se Universi ishte i p?rjetsh?m dhe i pandryshuesh?m. Hawking, n? nj? gjuh? t? arritshme, v?rtetoi se nuk ?sht? k?shtu.
Drita nga galaktikat e larg?ta zhvendoset drejt pjes?s s? kuqe t? spektrit. Kjo do t? thot? se ata po largohen nga ne, se Universi po zgjerohet.
Kuark?t nuk jan? kurr? vet?m
Kuark?t jan? grimca elementare q? p?rb?jn? protonet dhe neutronet. Hawking v?rtetoi se ata ekzistojn? vet?m n? grupe dhe kurr? vet?m. Forca q? lidh kuarket rritet me rritjen e distanc?s nd?rmjet tyre. N?se p?rpiqeni t? largoni nj? kuark nga nj? tjet?r, ata do t? t?rhiqen vet?m me forc? m? t? madhe.
Teoria e ngjeshjes s? universit
Hawking mendoi se ?far? do t? ndodhte kur Universi t? ndalonte s? zgjeruari dhe t? fillonte t? tkurret. A do t? shkoj? koha n? an?n tjet?r?
M? dukej se kur t? fillonte ngjeshja, Universi do t? kthehej n? nj? gjendje t? rregulluar. N? k?t? rast, me fillimin e kompresimit, koha duhet t? ishte kthyer prapa. Njer?zit n? k?t? faz? do ta jetonin jet?n e tyre mbrapsht dhe do t? b?heshin m? t? rinj nd?rsa Universi tkurret. Stephen Hawking.
Ky proces ?sht? shfaqur n? filmin Z. Askush ku luan Jared Leto.
P?rpjekjet p?r t? krijuar nj? model matematikor t? k?saj teorie kan? d?shtuar, por ajo mbetet e njohur. Universi ka vet?m dy mund?si: ose zgjerim t? pafund ose tkurrje.
Ka nj? num?r t? madh t? Universeve
Po flasim p?r teorin? M, t? cil?n Hawking e rafinoi me Leonard Mlodinow. Teoria M ?sht? nj? deg?zim i teoris? s? fijeve. Sipas k?saj teorie, n? nivelin m? t? vog?l, t? gjitha grimcat p?rb?hen nga brane - membrana shum?dimensionale, vetit? e t? cilave mund t? shpjegojn? absolutisht t? gjitha proceset q? ndodhin n? Universin ton?.
Nga rruga, kjo teori supozon gjithashtu ekzistenc?n e nj? numri t? madh t? universeve n? t? cilat ligjet fizike, ndryshe nga tonat.
Dhe ky fakt, nga ana tjet?r, sugjeron pranin? e alien?ve. Hawking besonte n? to.
N? nj? Univers me 100 miliard? galaktika, ku secila p?rmban qindra miliona yje, nuk ka gjasa q? Toka t? jet? i vetmi vend ku zhvillohet jeta.
Natyra energji e err?t?sht? objekt i debatit t? ashp?r. I zbuluar pak m? pak se tridhjet? vjet m? par?, komponenti i paduksh?m i Universit nuk ka marr? ende nj? shpjegim t? vet?m. ?sht? koha p?r t? kuptuar pse energjia e err?t shkakton kaq shum? probleme dhe si po p?rpiqen shkenc?tar?t ta zbulojn? at??
Forma e Universit
Me nj? shkall? t? mir? sakt?sie, Universi yn? ?sht? homogjen hap?sinor dhe izotropik - ai nuk p?rmban pika dhe drejtime "t? ve?anta" n? lidhje me t? cilat ndryshojn? vetit? e tij. Nuk ?sht? e leht? t? krijosh nj? hap?sir? t? till?: ?sht? e nevojshme t? ruhet nj? densitet i caktuar energjetik i t? gjith? p?rb?r?sve t? tij.
Tashm? n? vitet 1980, shkenc?tar?t e dinin sakt?sisht t? ashtuquajtur?n dend?si kritike, e cila siguron nj? Univers t? shesht? hap?sinor. Por rezultatet e marra nga matja e sasis? s? materies barionike n? grupimet e galaktikave, s? bashku me dend?sin? q? mund t? jepte Big Bengu, m? tep?r treguan p?r nj? densitet t? ul?t t? materies n? hap?sir?.
Gjithashtu, mungesa e materies u tregua nga mosha e grupimeve globulare - konglomerate shum? t? moshuar t? yjeve. Doli q? grupime t? tilla lind?n t? pakt?n 10 miliard? vjet m? par?: por me sasin? e v?zhguar t? materies pas Big Bengut, zgjerimi i Universit duhet t? ishte ngadal?suar gradualisht dhe, n? p?rgjith?si, vler?simi i mosh?s s? tij ishte m? i vog?l. Bota jon? doli t? ishte m? e re se p?rb?r?sit e saj.
Supernova e tipit Ia
Supernova e tipit Ia - yjet - ishin n? gjendje t? bindin m? n? fund shkenc?tar?t p?r nevoj?n p?r t? k?rkuar nj? burim t? ri energjie n? Univers. cikli jet?sor e cila p?rfundon me nj? blic aq intensiv sa mund t? v?rehet n? Tok?.
Dy ekipe shkenc?tar?sh, Projekti i Kozmologjis? Supernova, i udh?hequr nga Saul Perlmutter dhe Ekipi K?rkimor i Supernov?s High-Z, i udh?hequr nga Brian Schmidt, propozuan nj? procedur? p?r p?rdorimin e teleskop?ve m? t? fuqish?m n? bot? p?r t? studiuar supernova.
Zbulimi u b? nga Mark Phillips, nj? astronom q? punon n? Kili: ai propozoi nj? m?nyr? t? re p?r t? p?rcaktuar shk?lqimin e brendsh?m t? supernov?s s? tipit Ia, e cila lidhet drejtp?rdrejt me distanc?n nga trupi qiellor. Nga ana tjet?r, distanca me disa prej yjeve mund t? p?rcaktohet duke p?rdorur ligjin e Hubble, i cili p?rshkruan ndryshimin n? gjat?sin? e val?s s? fotoneve t? emetuara nga nj? objekt p?r shkak t? zgjerimit t? Universit.
Doli se supernova n? galaktikat e larg?ta jan? shum? m? t? zbehta: shk?lqimi i tyre ishte shum? m? pak se sa parashikohej bazuar n? distanc?n e llogaritur sipas ligjit t? Hubble. Me fjal? t? tjera, supernova duhet t? ishte vendosur shum? m? larg: k?shtu shkenc?tar?t sugjeruan p?r her? t? par? se Universi nuk po zgjerohet vet?m, por me nj? p?rshpejtim.
V?zhgimi i supernov?s s? larg?t t? tipit Ia brenda nat?s ndryshoi kuptimin e shkenc?tar?ve p?r Universin. Hulumtimet kan? treguar se rreth 70% e densitetit t? energjis? ?sht? nj? komponent i ri, i panjohur i presionit negativ.
Termi "energji e err?t" u propozua m? von? nga kozmologu Michael Turner dhe shkenc?tar?t u p?rball?n me nj? mister t? ri: t? shpjegonin natyr?n e shfaqjes s? saj.
A ?sht? e mundur t? shpjegohet zgjerimi i p?rshpejtuar i Universit?
Aktualisht, ekzistojn? tre klasa teorish q? pretendojn? se jan? energji e err?t. Opsioni i par? postulon pranin? e energjis? n? vakum: n? thelb, ky ishte nj? kthim n? konstant?n kozmologjike t? propozuar nga Ajnshtajni p?r t? mbajtur nj? Univers statik. N? versionin e ri, dend?sia e vakumit ?sht? e nj?jt? n? t? gjith? hap?sir?n, por ?sht? e mundur q? mund t? ndryshoj? me kalimin e koh?s.
Opsioni i dyt?, Quintessence e quajtur, e propozuar nga fizikani gjerman Christoph Wetterrich, sugjeron pranin? e nj? fushe t? re - n? fakt, grimca t? reja q? kontribuojn? n? densitetin e p?rgjithsh?m t? Universit. Energjia e grimcave t? tilla jo vet?m q? ndryshon me koh?n, por edhe n? hap?sir?: n? m?nyr? q? t? mungojn? luhatjet e forta n? densitetin e energjis? s? err?t, grimcat duhet t? jen? mjaft t? lehta. Ky, ndoshta, ?sht? problemi kryesor i kuintesenc?s: variantet e propozuara t? grimcave, sipas parimeve themelore t? fizik?s moderne, nuk mund t? jen? t? lehta, por, p?rkundrazi, t? marrin mas? t? konsiderueshme dhe p?r momentin nuk ka tregues t? k?tij skenari. ?sht? marr?.
TE opsioni i tret? p?rfshijn? teori t? ndryshme t? gravitetit t? modifikuar, n? t? cilat nd?rveprimi nd?rmjet objekteve masive nuk u bindet ligjeve standarde t? Teoris? s? P?rgjithshme t? Relativitetit (GR). Ka shum? modifikime t? gravitetit, por deri m? sot, devijimet nga relativiteti i p?rgjithsh?m nuk jan? zbuluar n? eksperimente.
Energjia e err?t, megjith? kontributin e saj t? madh n? gjendjen e Universit, me kok?fort?si "fshihet" nga v?zhguesit dhe studiohen vet?m manifestimet indirekte t? vetive t? saj. Midis tyre, rolin kryesor e luajn? l?kundjet akustike t? barionit, anizotropia e rrezatimit kozmik t? sfondit t? mikroval?s dhe lente e dob?t gravitacionale.
L?kundjet akustike barionike
L?kundjet akustike barionike, ose shkurt BAO, v?rehen ndryshime periodike n? densitetin e l?nd?s s? zakonshme barionike n? shkall? t? m?dha. N? plazm?n origjinale, t? nxeht? kozmike, t? p?rb?r? nga barione dhe fotone, dy procese konkurruan: t?rheqja gravitacionale, nga nj?ra an?, dhe zmbrapsja p?r shkak t? l?shimit t? energjis? gjat? reaksioneve midis materies dhe fotoneve, nga ana tjet?r. Ky "kund?rshtim" rezultoi n? dridhje akustike, si val?t e z?rit n? aj?r midis zonave me dend?si t? ndryshme.
Nd?rsa Universi ftohej, n? nj? moment t? caktuar ndodhi rikombinimi - u b? m? fitimprur?se q? grimcat individuale t? formonin atome, dhe fotonet n? fakt u b?n? "t? lir?" dhe u ndan? nga materia. N? k?t? rast, p?r shkak t? dridhjeve, substanca arriti t? shp?rndahej n? nj? distanc? t? caktuar, t? quajtur horizonti i z?rit. Pasojat e horizontit po v?rehen aktualisht n? shp?rndarjen e galaktikave n? Univers.
Vet? horizonti i z?rit ?sht? nj? vler? e parashikuar kozmologjikisht. Varet drejtp?rdrejt nga parametri Hubble, i cili p?rcakton shkall?n e zgjerimit t? Universit, i cili nga ana tjet?r p?rcaktohet nga parametrat e energjis? s? err?t.
Rrezatimi CMB
Rrezatimi i sfondit kozmik t? mikroval?s me mikroval? ?sht? nj? "jehon?" e larg?t e Big Bengut, fotonet me pothuajse t? nj?jt?n energji mbushin n? m?nyr? t? barabart? Universin. Aktualisht, ?sht? rrezatimi kozmik i sfondit t? mikroval?s q? ?sht? burimi kryesor i kufizimeve n? modele t? ndryshme kozmologjike.
Megjithat?, me rritjen e ndjeshm?ris? s? instrumenteve, u zbulua se rrezatimi kozmik i sfondit t? mikroval?s ?sht? anizotropik dhe ka johomogjenitete - pak m? shum? fotone vijn? nga disa drejtime sesa nga t? tjer?t. Ky ndryshim shkaktohet gjithashtu nga prania e johomogjeniteteve n? shp?rndarjen e materies, dhe shkalla e shp?rndarjes s? pikave "t? nxehta" dhe "t? ftohta" n? qiell p?rcaktohet nga vetit? e energjis? s? err?t.
Lente gravitacionale e dob?t
Nj? efekt tjet?r i r?nd?sish?m p?r studimin e energjis? s? err?t, lente e err?t gravitacionale, konsiston n? devijimin e rrezeve t? drit?s n? fush?n e materies. Lentizimi n? t? nj?jt?n koh? b?n t? mundur studimin e struktur?s s? Universit dhe gjeometris? s? tij, dometh?n? form?n e hap?sir?s-koh?s.
Ka lloje t? ndryshme lente gravitacionale, nd?r t? cilat m? e p?rshtatshme p?r studimin e energjis? s? err?t ?sht? lente e dob?t p?r shkak t? devijimit t? drit?s nga struktura n? shkall? t? gjer? t? Universit - kjo ?on n? mjegullimin e imazheve t? galaktikave t? larg?ta.
Energjia e err?t ndikon n? t? nj?jt?n koh? si n? vetit? e burimit, p?r shembull distanc?n me t?, ashtu edhe n? vetit? e hap?sir?s q? shtremb?ron imazhin. Prandaj, lente e dob?t, duke marr? parasysh t? dh?nat astronomike t? p?rdit?suara vazhdimisht, ?sht? dyfish n? nj? m?nyr? t? r?nd?sishme vendosja e kufizimeve n? vetit? e energjis? s? err?t.
Energjia e err?t ?sht? ende n? hije
Le t? p?rmbledhim, ?far? kan? arritur t? m?sojn? fizikan?t gjat? pothuajse tridhjet? viteve t? studimit t? energjis? s? err?t?
Dihet me shum? sakt?si se energjia e err?t ka presion negativ: p?r m? tep?r, ekuacioni p?r var?sin? e presionit nga dend?sia e energjis? ?sht? p?rcaktuar me shum? besim dhe asnj? medium tjet?r i njohur p?r ne nuk ka veti t? tilla.
Energjia e err?t ?sht? homogjene n? hap?sir?, dhe kontributi i saj n? densitetin e energjis? u b? dominues relativisht koh?t e fundit - rreth pes? miliard? vjet m? par?; n? t? nj?jt?n koh?, ajo ndikon n? t? nj?jt?n koh? n? distancat midis objekteve dhe vet? struktur?n e Universit.
Eksperimente t? ndryshme kozmologjike mund t? studiojn? energjin? e err?t, por aktualisht gabimet e matjes jan? shum? t? m?dha p?r t? b?r? parashikime t? sakta. Deri m? tani, shkenc?tar?t jan? qart?sisht ende larg p?rgjigjes s? pyetjes n? lidhje me natyr?n e energjis? s? err?t, e cila ka kontrolluar fshehurazi struktur?n e Universit p?r shum? miliarda vjet.
I. Gordeev.
A. Gorelov. KSE. Leksioni 4. 1
Leksioni 4. Universi n? zgjerim
1/ Origjina e Universit
2/ Modeli i nj? universi n? zgjerim
3/ Evolucioni dhe struktura e galaktikave
4/ Astronomia dhe kozmonautika
N? ?do koh?, njer?zit donin t? dinin se nga dhe si erdhi bota. Kur idet? mitologjike mbizot?ruan n? kultur?, origjina e bot?s u shpjegua, si, t? themi, n? Vedat, me shp?rb?rjen e njeriut t? par? Purusha. Fakti q? kjo ishte nj? skem? e p?rgjithshme mitologjike konfirmohet nga apokrifa ruse, p?r shembull, "Libri i P?llumbave". Fitorja e Krishterimit konfirmoi iden? se Zoti e krijoi bot?n nga asgj?ja.
Me ardhjen e shkenc?s n? kuptimin e saj modern, ato mitologjike dhe fetare z?vend?sohen nga idet? shkencore p?r origjin?n e Universit. Duhet t? dallohen tre terma t? lidhur: qenie, univers dhe Univers. E para ?sht? filozofike dhe tregon gjith?ka q? ekziston dhe ekziston. E dyta p?rdoret si n? filozofi ashtu edhe n? shkenc?, pa pasur nj? ngarkes? specifike filozofike (p?r sa i p?rket qenies dhe vet?dijes s? kund?rt), dhe tregon gjith?ka si t? till?.
Kuptimi i termit Univers ?sht? m? i ngusht? dhe ka marr? nj? kuptim specifik shkencor. Universi ?sht? vendi i banimit t? njeriut, i arritsh?m p?r v?zhgimin empirik. Ngushtimi gradual i kuptimit shkencor t? termit Univers ?sht? mjaft i kuptuesh?m, pasi shkenca natyrore, ndryshe nga filozofia, merret vet?m me at? q? ?sht? e verifikueshme n? m?nyr? empirike nga metodat moderne shkencore.
Universi n? t?r?si studiohet nga nj? shkenc? e quajtur kozmologji, pra shkenca e hap?sir?s. Edhe kjo fjal? nuk ?sht? e rast?sishme. Edhe pse tani gjith?ka jasht? atmosfer?s s? Tok?s quhet hap?sir?, nuk ishte k?shtu brenda Greqia e lasht?. Hap?sira m? pas u pranua si "rend", "harmoni", n? krahasim me "kaos" - "?rregullim". K?shtu, kozmologjia, n? thelbin e saj, si? i ka hije shkenc?s, zbulon rregullsin? e bot?s son? dhe synon t? gjej? ligjet e funksionimit t? saj. Zbulimi i k?tyre ligjeve ?sht? q?llimi i studimit t? Universit si nj? t?r?si e vetme e renditur.
Ky studim bazohet n? disa premisa.
S? pari, ligjet universale t? funksionimit t? bot?s t? formuluara nga fizika konsiderohen t? vlefshme n? t? gjith? Universin.
S? dyti, v?zhgimet e b?ra nga astronom?t njihen gjithashtu se shtrihen n? t? gjith? Universin. Dhe s? treti, vet?m ato p?rfundime njihen si t? v?rteta q? nuk kund?rshtojn? mund?sin? e ekzistenc?s s? vet? v?zhguesit, d.m.th., nj? personi (i ashtuquajturi parim antropik).
P?rfundimet e kozmologjis? quhen modele t? origjin?s dhe zhvillimit t? Universit. Pse modele? Fakti ?sht? se nj? nga parimet themelore t? shkenc?s moderne natyrore ?sht? ideja e mund?sis? s? kryerjes s? nj? eksperimenti t? kontrolluar dhe t? riprodhuesh?m n? objektin q? studiohet n? ?do koh?. Vet?m n?se ?sht? e mundur t? kryhet nj? num?r i pafund eksperimentesh, n? parim, dhe t? gjitha ato ?ojn? n? t? nj?jtin rezultat, n? baz? t? k?tyre eksperimenteve arrihet nj? p?rfundim p?r ekzistenc?n e nj? ligji, sipas t? cilit funksionimi i nj? objekti t? caktuar. ?sht? subjekt. Vet?m n? k?t? rast rezultati konsiderohet plot?sisht i besuesh?m pik? shkencore
shpjegime.
N? m?nyr? t? rrept?, t? gjitha ligjet dhe teorit? shkencore jan? modele, pasi ato mund t? z?vend?sohen n? procesin e zhvillimit t? shkenc?s nga koncepte t? tjera, por modelet e Universit jan?, si t? thuash, m? shum? modele se shum? deklarata t? tjera shkencore. 2. Modeli i Universit n? zgjerim Modeli m? i pranuar p?rgjith?sisht n? kozmologji ?sht? modeli i nj? universi homogjen izotropik jo-stacionar n? zgjerim t? nxeht?, i nd?rtuar mbi baz?n e
teori e p?rgjithshme
relativiteti dhe teoria relativiste e gravitetit t? krijuar nga Albert Einstein n? 1916.
Modeli i nj? Universi homogjen izotropik jo-stacionar n? zgjerim t? nxeht? bazohet n? dy supozime: 1) vetit? e Universit jan? t? nj?jta n? t? gjitha pikat (homogjeniteti) dhe drejtimet e tij (izotropia); 2) m? i miri
p?rshkrim i famsh?m
Nga pranimi i teoris? s? relativitetit, rrjedh si pasoj? (kjo u vu re p?r her? t? par? nga fizikani dhe matematikani i Petrogradit Alexander Aleksandrovich Friedman n? 1922) se hap?sira e lakuar nuk mund t? jet? e pal?vizshme: ajo ose duhet t? zgjerohet ose t? tkurret. Ky p?rfundim nuk iu kushtua v?mendje deri n? zbulimin e t? ashtuquajturit "zhvendosje e kuqe" nga astronomi amerikan Edwin Hubble n? 1929.
Zhvendosja e kuqe ?sht? nj? r?nie n? frekuencat e rrezatimit elektromagnetik, pjesa e dukshme e spektrit t? linj?s zhvendoset drejt skajit t? saj t? kuq.
Efekti Doppler i zbuluar m? par? deklaroi se kur ?do burim l?kundjeje largohet nga ne, frekuenca e l?kundjeve q? ne perceptojm? zvog?lohet dhe gjat?sia e val?s rritet n? p?rputhje me rrethanat. Kur emetohet, ndodh "skuqja", d.m.th., linjat spektrale zhvendosen drejt gjat?sive t? val?ve m? t? gjata t? kuqe.
Pra, p?r t? gjitha burimet e larg?ta t? drit?s, zhvendosja e kuqe u regjistrua, dhe sa m? larg t? ishte burimi, aq m? e madhe ishte shkalla. Zhvendosja e kuqe doli t? jet? proporcionale me distanc?n nga burimi, gj? q? konfirmoi hipotez?n p?r heqjen e tyre, d.m.th., p?r zgjerimin e Metagalaksis? - pjes?s s? dukshme t? Universit.
Zhvendosja e kuqe konfirmon n? m?nyr? t? besueshme p?rfundimin teorik se rajoni i Universit ton? me dimensione lineare t? rendit t? disa miliard? parsek?ve ?sht? i paq?ndruesh?m p?r t? pakt?n disa miliard? vjet. N? t? nj?jt?n koh?, lakimi i hap?sir?s nuk mund t? matet, duke mbetur nj? hipotez? teorike. Nj? pjes? integrale e modelit t? Universit n? zgjerim ?sht? ideja e Big Bengut, e cila ndodhi diku rreth 12-18 miliard? vjet m? par?. “N? fillim pati nj? shp?rthim. Jo lloji i shp?rthimit q? ?sht? i njohur p?r ju n? Tok? dhe q? fillon nga nj? qend?r e caktuar dhe m? pas p?rhapet, duke kapur gjithnj? e m? shum? hap?sir?, por nj? shp?rthim q? ndodhi nj?koh?sisht kudo, duke mbushur q? n? fillim "t? gjith? hap?sir?n, me ?do grimc? t? materia largohet me nxitim nga ?do grimc? tjet?r” (Weinberg S. Tre minutat e para.
Pamje moderne mbi origjin?n e Universit - M., 1981. - F. 30).(duke p?rfshir? fotonet dhe neutrinot). Nxeht?sia e gjendjes fillestare u konfirmua nga zbulimi n? vitin 1965 i rrezatimit kozmik t? sfondit mikrovalor t? fotoneve dhe neutrineve t? formuar n? faz?n e hershme t? zgjerimit t? Universit.
Lind nj? pyetje interesante: nga u formua Universi?
?far? ishte ajo nga e cila doli. Bibla thot? se Per?ndia krijoi gjith?ka nga asgj?ja. Duke ditur se shkenca klasike formuloi ligjet e ruajtjes s? materies dhe energjis?, filozof?t fetar? argumentuan se ?far? do t? thoshte "asgj?" biblike dhe disa, p?r hir t? shkenc?s, besuan se asgj? nuk n?nkuptonte kaosin origjinal material t? urdh?ruar nga Zoti. ?udit?risht, shkenca moderne pranon (pranon sakt?sisht, por nuk pohon) se gjith?ka mund t? krijohej nga asgj?ja. "Asgj?" n? terminologjin? shkencore quhet vakum. Vakuumi, t? cilin fizika e shekullit t? 19-t? e konsideronte zbraz?ti, sipas ideve moderne shkencore ?sht? nj? form? unike e materies n? gjendje t?
kushte t? caktuara "lindin" grimca reale. Moderne mekanika kuantike pranon (kjo nuk bie ndesh me teorin?) se nj? vakum mund t? vij? n? nj? "gjendje t? ngacmuar", si rezultat i s? cil?s mund t? formohet nj? fush? n? t?, dhe prej saj (gj? q? konfirmohet nga moderne
eksperimentet fizike
) - substanc?.
Lindja e Universit "nga asgj?ja" n?nkupton, nga pik?pamja moderne shkencore, daljen e tij spontane nga nj? vakum, kur nj? luhatje e rast?sishme ndodh n? munges? t? grimcave. N?se numri i fotoneve ?sht? zero, at?her? forca e fush?s nuk ka nj? vler? t? caktuar (Sipas "parimit t? pasiguris?" t? Heisenberg): fusha vazhdimisht p?rjeton luhatje, megjith?se vlera mesatare (e v?zhguar) e forc?s ?sht? zero. Luhatja p?rfaq?son shfaqjen e grimcave virtuale q? lindin vazhdimisht dhe shkat?rrohen menj?her?, por gjithashtu marrin pjes? n? nd?rveprime si grimcat reale. Fal? luhatjeve, vakuumi fiton veti t? ve?anta q? manifestohen n? efektet e v?zhguara. Pra, Universi mund t? ishte formuar nga "asgja", dometh?n? nga nj? "vakum i ngacmuar". Nj? hipotez? e till?, natyrisht, nuk ?sht? nj? konfirmim vendimtar i ekzistenc?s s? Zotit.
Gj?rat e mahnitshme n? fizik?n moderne nuk mbarojn? k?tu. Duke iu p?rgjigjur k?rkes?s s? nj? gazetari p?r t? p?rmbledhur thelbin e teoris? s? relativitetit n? nj? fjali, Ajnshtajni tha: “Dikur besohej se n?se e gjith? l?nda zhdukej nga Universi, at?her? hap?sira dhe koha do t? ruheshin; Teoria e relativitetit thot? se s? bashku me materien do t? zhdukeshin edhe hap?sira dhe koha. Duke e transferuar k?t? p?rfundim n? modelin e nj? Universi n? zgjerim, mund t? konkludojm? se etj.
formimi i Universit nuk kishte as hap?sir? as koh?.
Vini re se teoria e relativitetit korrespondon me dy lloje t? modelit t? Universit n? zgjerim. N? t? par?n prej tyre, kurbatura e hap?sir?-koh?s ?sht? negative ose n? kufirin e barabart? me zero; n? k?t? opsion, t? gjitha distancat rriten pa kufi me kalimin e koh?s. N? modelin e tipit t? dyt?, lakimi ?sht? pozitiv, hap?sira ?sht? e kufizuar dhe n? k?t? rast, zgjerimi z?vend?sohet me kalimin e koh?s nga ngjeshja. N? t? dy versionet, teoria e relativitetit ?sht? n? p?rputhje me zgjerimin aktual t? konfirmuar empirikisht t? Universit.
Mendja boshe b?n n? m?nyr? t? pashmangshme pyetje: ?far? ishte atje kur nuk kishte asgj? dhe ?far? ?sht? p?rtej zgjerimit. Pyetja e par? ?sht? padyshim kontradiktore n? vetvete, e dyta shkon p?rtej fush?veprimit t? shkenc?s specifike. Nj? astronom mund t? thot? se si shkenc?tar nuk ka t? drejt? t'u p?rgjigjet pyetjeve t? tilla. Por duke qen? se ato ende lindin, formulohen arsyetime t? mundshme p?r p?rgjigjet, t? cilat jan? jo vet?m shkencore, por edhe natyrore filozofike. K?shtu, b?het nj? dallim midis termave "t? pafund" dhe "pakufi". Nj? shembull i pafund?sis?, i cili nuk ?sht? i pakufish?m, ?sht? sip?rfaqja e Tok?s: ne mund t? ecim mbi t? pafund?sisht, por megjithat? ajo kufizohet nga atmosfera sip?r dhe kores s? tok?s m? posht?. Universi gjithashtu mund t? jet? i pafund, por i kufizuar. Nga ana tjet?r, ?sht? i njohur nj? k?ndv?shtrim sipas t? cilit nuk mund t? ket? asgj? t? pafundme n? bot?n materiale, sepse ajo zhvillohet n? form?n e sistemeve t? fundme me sythe.
reagime
, me t? cilin krijohen k?to sisteme n? procesin e transformimit mjedisor. Por le t'i l?m? k?to konsiderata n? fush?n e filozofis? natyrore, sepse n? shkenc?n e natyr?s, n? fund t? fundit, kriteri i s? v?rtet?s nuk jan? konsideratat abstrakte, por testimi empirik i hipotezave.? U formua nj? mpiksje plazme - nj? gjendje n? t? cil?n ndodhen grimcat elementare - di?ka midis gjendjes s? ngurt? dhe t? l?ngshme, e cila filloi t? zgjerohej gjithnj? e m? shum? n?n ndikimin e ujit shp?rthyes. 0,01 sekonda pas fillimit t? Big Bengut, nj? p?rzierje e b?rthamave t? lehta (2/3 hidrogjen dhe 1/3 helium) u shfaq n? Univers. Si u formuan t? gjith? element?t e tjer? kimik??
3.Evolucioni dhe struktura e galaktikave
Poeti pyeti: “D?gjo! N? fund t? fundit, n?se yjet ndri?ojn?, a do t? thot? se dikush ka nevoj? p?r t?? Ne e dim? se yjet nevojiten p?r t? ndri?uar dhe Dielli yn? siguron energjin? e nevojshme p?r ekzistenc?n ton?. Pse nevojiten galaktikat?
Rezulton se galaktikat jan? gjithashtu t? nevojshme, dhe Dielli jo vet?m q? na siguron energji. V?zhgimet astronomike tregojn? se ka nj? rrjedhje t? vazhdueshme t? hidrogjenit nga b?rthamat e galaktikave. K?shtu, b?rthamat e galaktikave jan? fabrika p?r prodhimin e materialit kryesor t? nd?rtimit t? Universit - hidrogjenit. Hidrogjeni, atomi i t? cilit p?rb?het nga nj? proton n? b?rtham? dhe nj? elektron n? orbit?n e tij, ?sht? "blloku nd?rtues" m? i thjesht? nga i cili formohen atome m? komplekse n? thell?sit? e yjeve n? procesin e reaksioneve atomike. P?r m? tep?r, rezulton se nuk ?sht? rast?si q? yjet kan? madh?si t? ndryshme.
Sa m? shum? mas? yjore, atomet m? komplekse sintetizohen n? thell?sit? e tij.
Dielli yn?, si nj? yll i zakonsh?m, prodhon vet?m helium nga hidrogjeni (i cili prodhohet nga b?rthamat e galaktikave); P?r k?t? jan? galaktikat dhe yjet. P?r ?far? ?sht? Toka? Ajo prodhon gjith?ka
??shtja e formimit dhe struktur?s s? galaktikave ?sht? ??shtja tjet?r e r?nd?sishme e origjin?s s? Universit. Ai studiohet jo vet?m nga kozmologjia si shkenc? e Universit - nj? t?r?si e vetme, por edhe nga kozmogonia (greqisht "gonea" do t? thot? lindje) - nj? fush? e shkenc?s q? studion origjin?n dhe zhvillimin e trupave kozmik? dhe sistemeve t? tyre (planetare, dallohet kozmogonia yjore, galaktike) .
Nj? galaktik? ?sht? nj? grup gjigant yjesh dhe sistemet e tyre q? kan? qendr?n e tyre (b?rtham?) dhe nj? form? t? ndryshme, jo vet?m sferike, por shpesh spirale, eliptike, t? pjerr?t ose p?rgjith?sisht t? parregullt. Ka miliarda galaktika dhe secila prej tyre p?rmban miliarda yje.
Galaktika jon? quhet Rruga e Qum?shtit dhe p?rb?het nga 150 miliard? yje. Ai p?rb?het nga nj? b?rtham? dhe disa deg? spirale. Dimensionet e tij jan? 100 mij? vite drit?. Shumica yjet e galaktik?s son? jan? t? p?rqendruar n? nj? "disk" gjigant rreth 1500 vjet drit? t? trash?. Dielli ndodhet n? nj? distanc? prej rreth 30 mij? vjet drit? nga qendra e galaktik?s.
Galaktika m? e af?rt me ton?n (n? t? cil?n rrezja e drit?s udh?ton 2 milion? vjet) ?sht? "mjegullnaja e Andromed?s".
?sht? em?rtuar k?shtu sepse ishte n? yj?sin? Andromeda q? objekti i par? ekstragalaktik u zbulua n? vitin 1917. P?rkat?sia e saj n? nj? galaktik? tjet?r u v?rtetua n? vitin 1923 nga E. Hubble, i cili gjeti yje n? k?t? objekt p?rmes analiz?s spektrale. M? von?, yjet u zbuluan n? mjegullnaja t? tjera.
Dhe n? vitin 1963, u zbuluan kuazar?t (burimet e radios kuazi-yjore) - burimet m? t? fuqishme t? emetimit t? radios n? Univers me nj? shk?lqim qindra her? m? t? madh se shk?lqimi i galaktikave dhe madh?si dhjet?ra her? m? t? vogla se ato. Supozohej se kuazar?t p?rfaq?sojn? b?rthamat e galaktikave t? reja dhe, p?r rrjedhoj?, procesi i formimit t? galaktikave vazhdon edhe sot e k?saj dite.
4. Astronomia dhe kozmonautika
Yjet studiohen nga astronomia (nga greqishtja "astroy" - yll dhe "nomos" - ligji) - shkenca e struktur?s dhe zhvillimit t? trupave kozmik? dhe sistemeve t? tyre. Kjo shkenc? klasike po p?rjeton rinin? e saj t? dyt? n? shekullin e 20-t? p?r shkak t? zhvillimit t? shpejt? t? teknologjis? s? v?zhgimit - metoda kryesore e k?rkimit: teleskop?t reflektues, marr?sit e rrezatimit (antenat), etj. N? BRSS, n? 1974, nj? reflektor me pasqyr? ?sht? 6 m n? diamet?r, duke mbledhur drit? miliona her? m? shum? se syri i njeriut. mekanika qiellore, radio astronomi, astrofizik? dhe disiplina t? tjera.
Aktualisht, astrofizika ka nj? r?nd?si t? ve?ant? - pjesa e astronomis? q? studion fenomenet fizike dhe kimike q? ndodhin n? trupat qiellor?, sistemet e tyre dhe n? hap?sir?n e jashtme. Ndryshe nga fizika, e cila bazohet n? eksperiment, astrofizika bazohet kryesisht n? v?zhgime. Por n? shum? raste, kushtet n? t? cilat materia gjendet n? trupat dhe sistemet qiellore ndryshojn? nga ato t? disponueshme p?r laborator?t modern? (dend?si ultra t? larta dhe ultra t? ul?ta,
temperatur? t? lart?
etj.). Fal? k?saj, k?rkimet astrofizike ?ojn? n? zbulimin e ligjeve t? reja fizike. R?nd?sia e brendshme e astrofizik?s p?rcaktohet nga fakti se aktualisht v?mendja kryesore n? kozmologjin? relativiste ?sht? transferuar n? fizik?n e Universit - gjendja e materies dhe proceset fizike q? ndodhin n? faza t? ndryshme t? zgjerimit t? Universit, duke p?rfshir? fazat m? t? hershme. Nj? nga metodat kryesore t? astrofizik?s ?sht? analiza spektrale. N?se ju mungon nj? rreze e bardh? rrezet e diellit p?rmes nj? ?arje t? ngusht?, dhe m? pas p?rmes nj? prizmi trek?ndor qelqi, zb?rthehet n? ngjyrat p?rb?r?se t? tij, dhe nj? shirit ngjyrash ylber shfaqet n? ekran me nj? kalim gradual nga e kuqja n? vjollc? - nj? spekt?r i vazhduesh?m. Fundi i kuq i spektrit formohet nga rrezet q? jan? m? pak t? devijuara kur kalojn? n?p?r nj? priz?m, skaji vjollc? ?sht? m? i devijuar. ?do element kimik korrespondon me linja spektrale t? p?rcaktuara mir?, gj? q? b?n t? mundur p?rdorimin
k?t? metod?
p?r studimin e substancave. Fatkeq?sisht, rrezatimi me val? t? shkurt?r - ultravjollc?, rrezet x dhe rrezet gama - nuk kalojn? n?p?r atmosfer?n e Tok?s, dhe k?tu shkenca u vjen n? ndihm? astronom?ve, e cila deri von? konsiderohej kryesisht teknike - astronautik? (nga greqishtja "nautika" - arti i lundrimit), duke siguruar eksplorimin e hap?sir?s p?r nevojat e njer?zimit duke p?rdorur avion?., motor?t, sistemet e kontrollit n? bord, objektet e nisjes, stacionet automatike dhe anijet kozmike me njer?z, instrumentet shkencore, sistemet e kontrollit t? fluturimit n? tok?, sh?rbimet e matjes s? trajektores, telemetria, organizimi dhe furnizimi i stacioneve orbitale, etj.; mjek?sore dhe biologjike - krijimi i sistemeve t? mb?shtetjes s? jet?s n? bord, kompensimi i ngjarjeve t? pad?shiruara n? trupin e njeriut, lidhur me ri-;
ngarkesa, mungesa e pesh?s, rrezatimi etj. Historia e astronautik?s fillon me llogaritjet teorike t? daljes s? njeriut n? hap?sir?n jasht?tok?sore, t? cilat u dhan? nga K. E. Tsiolkovsky n? vepr?n e tij "Eksplorimi i hap?sirave bot?rore me avion (Instrumente)" (1903) - Puna n? fush?n e teknologjis? s? raketave filloi n? BRSS. n? vitin 1921. Raketa e par? l?shohet m? karburant i l?ngsh?m
zbatuar n? SHBA n? vitin 1926. Pikat kryesore n? historin? e astronautik?s ishin l?shimi i satelitit t? par? artificial t? Tok?s m? 4 tetor 1957, fluturimi i par? me njer?z n? hap?sir? m? 12 prill 1961, ekspedita h?nore n? 1969, krijimi i stacioneve orbitale t? drejtuara n? nivele t? ul?ta. Orbita e Tok?s, nisja anije kozmike
t? rip?rdorshme.
Puna u krye paralelisht n? BRSS dhe SHBA, por vitet e fundit ka pasur nj? bashkim t? p?rpjekjeve n? fush?n e eksplorimit t? hap?sir?s. N? 1995, u krye projekti i p?rbashk?t Mir-Shuttle, n? t? cilin anija kozmike amerikane Shuttle u p?rdor p?r t? d?rguar astronaut?t n? stacionin orbital rus Mir.
